18. 10. 2019  21:08 Lukáš
Akademický informačný systém

Sylabus predmetu MTTE06_6B - Mechanika tekutín a termomechanika (MTF - LS 2019/2020)


     Informačný list          ECTS          Sylabus          


     Slovenčina          Angličtina          


Vysoká škola: Slovenská technická univerzita v Bratislave
Fakulta: Materiálovotechnologická fakulta so sídlom v Trnave
Kód predmetu: MTTE06_6B
Názov predmetu: Mechanika tekutín a termomechanika
Druh, rozsah a metóda vzdelávacích činností:
prednáška2 hod. týždenne / 26 hod. za semester štúdia (prezenčná metóda)
26 hod. za semester štúdia (kombinovaná metóda)
cvičenie2 hod. týždenne / 26 hod. za semester štúdia (prezenčná metóda)
26 hod. za semester štúdia (kombinovaná metóda)

 
Počet kreditov: 6
 
Odporúčaný semester/trimester: výrobné technológie - bakalársky (povinný), 4. semester
výrobné technológie - bakalársky (povinný), 4. semester
výrobné technológie a výrobný manažment - bakalársky (povinný), 4. semester
výrobné technológie a výrobný manažment - bakalársky (povinný), 4. semester
výrobné zariadenia a systémy - bakalársky (povinný), 4. semester
výrobné zariadenia a systémy - bakalársky (povinný), 4. semester
mechatronika v technologických zariadeniach - bakalársky (povinne voliteľný), 4. semester
mechatronika v technologických zariadeniach - bakalársky (povinne voliteľný), 4. semester
počítačová podpora výrobných technológií - bakalársky (povinne voliteľný), 4. semester
počítačová podpora výrobných technológií - bakalársky (povinne voliteľný), 4. semester
Stupeň štúdia: 1.
Podmieňujúce predmety: žiadne
 
Podmienky na absolvovanie predmetu:
Aktívna účasť na cvičeniach.
Absolvovanie dvoch priebežných kontrolných prác počas semestra (10 bodov).
Záverečná písomná skúška - 3 príklady (45 bodov) a teoretický test (45 bodov).
Z každej časti záverečnej skúšky musí študent získať minimálne 23 bodov.

Výsledné bodové hodnotenie študenta/študentky je súčtom bodov, získaných za kontrolné práce na cvičeniach (max. 10 bodov) a bodov zo záverečnej písomnej skúšky (max. 90 bodov).
Hodnotenie: v súlade so Študijným poriadkom STU, čl. 16, odst. 2 a 3.
 
Výsledky vzdelávania:
Študent získa základné poznatky z termodynamiky, termokinetiky a mechaniky tekutín tak, aby ich dokázal využiť v nadväzujúcich predmetoch, ako aj v podmienkach praxe. Získa vedomosti o vzájomných premenách tepelnej energie na iné formy energie, o bilancovaní hmoty a energie, využití tepelnej energie v tepelných strojoch a zariadeniach, prúdení plynov a pár a prenose tepla vedením, prúdením a žiarením. Naučí sa riešiť problémy hydrostatiky a prúdenia tekutín v technických zariadeniach.
 
Stručná osnova predmetu:
A) TERMODYNAMIKA

1. Predmet a metódy termodynamiky, základné pojmy, stavové veličiny, termodynamické sústavy. Ideálny plyn, základné zákony a vzťahy medzi stavovými veličinami. Prvá veta termodynamická - vnútorná energia, entalpia, objemová a technická práca. Základné vratné zmeny ideálneho plynu.

2. Druhá veta termodynamická. Carnotov cyklus, termická účinnosť. Pojem entropie, výpočet zmeny entropie, spojenie I. a II. vety termodynamickej. Gibbsova voľná entalpia, Helmholzova voľná energia. Exergia, anergia, exergická účinnosť. Gouy - Stodolova rovnica.

3. Porovnávacie obehy – Ottov, Dieselov, Braytonov, Clausius-Rankinov porovnávací obeh, termická účinnosť.

4. Reálne plyny, vlastnosti, stavové rovnice. Škrtenie reálnych plynov, J-T efekt. Skvapalňovanie reálnych plynov. Obeh kompresora, tepelné čerpadlo, obehy chladiacich zariadení.


B) TERMOKINETIKA

5. Prenos tepelnej energie - základné pojmy a spôsoby prenosu tepla. Diferenciálna rovnica vedenia tepla, podmienky jednoznačnosti. Stacionárne vedenie tepla v jednoduchej a zloženej rovinnej a valcovej stene. Stacionárne jednorozmerné vedenie tepla s vnútorným zdrojom tepla.

6. Jednorozmerné nestacionárne vedenie tepla v nekonečne dlhej rovinnej stene a nekonečne dlhom valci bez vnútorného zdroja tepla. Nestacionárne vedenie tepla v jednoduchých telesách konečných rozmerov. Model jednorozmerného tuhnutia odliatku.

7. Prenos tepla prúdením, základné pojmy. Newtonov zákon. Prandlova teória medznej vrstvy. Teória podobnosti, dimenzionálna analýza - podstata, význam, spôsob využitia. Prenos tepla voľnou konvekciou do neobmedzeného priestoru a v obmedzenom priestore.

8. Nútená konvekcia pri prúdení tekutiny v rúrkach a kanáloch a pri obtekaní telies. Prenos tepla pri fázových premenách - kondenzácia, var. Výmenníky tepla.

9. Prenos tepla žiarením. Základné pojmy. Planckov zákon, Wienov zákon, Stefanov-Boltzmannov zákon. Kirchhoffov a Lambertov zákon. Zásady výpočtu prenosu tepla žiarením. Kombinovaný prenos tepla konvekciou a žiarením, spôsob výpočtu.


C) MECHANIKA TEKUTÍN

10. Základné pojmy hydrostatiky. Eulerove rovnice hydrostatiky. Tlaková sila na rovinnú plochu. Hydrostatická sila na všeobecnú plochu. Hydrostatická rovnováha v relatívnom priestore.

11. Jednorozmerné prúdenie tekutiny v potrubí. Zákon zachovania hmotnosti. Eulerove rovnice hydrodynamiky. Zákon zachovania energie - Bernoulliho rovnica pre ideálnu a reálnu kvapalinu.

12. Prúdenie kvapaliny v gravitačnom poli Zeme. Výpočet špecifickej stratovej energie - miestne a dĺžkové straty. Jednoduché a zložené potrubie. Výtok malým a veľkým otvorom. Vyprázdňovanie nádob. Venturiho trubica.

13. Veta o zmene hybnosti. Silový účinok prúdu kvapaliny. Navierova-Stokesova veta. Turbulentné prúdenie. Kavitačná korózia hydrotechnických zariadení.
 
Odporúčaná literatúra:
Základné:
TARABA, B. -- BEHÚLOVÁ, M. -- KRAVÁRIKOVÁ, H. Mechanika tekutín. Termomechanika. Bratislava : STU v Bratislave, 2004. 241 s. ISBN 80-227-2041-0.
TARABA, B. -- BEHÚLOVÁ, M. -- KRAVÁRIKOVÁ, H. Mechanika tekutín. Termomechanika: Zbierka príkladov. Trnava : AlumniPress, 2007. 242 s. ISBN 978-80-8096-021-6.
KALČÍK, J. -- SÝKORA, K. Technická termomechanika. Praha : Academia, 1973. 536 s.
ANTAL, Š. -- AL-SHAFE'I, M O. Termomechanika: Zbierka príkladov. Bratislava : STU v Bratislave, 2002. 216 s. ISBN 80-227-1730-4.
ANTAL, Š. Termomechanika: Zbierka príkladov. Bratislava : STU v Bratislave, 2000. 216 s. ISBN 80-227-1378-3.
KRIŠŠÁK, P. -- MÜLLEROVÁ, J. Úvod do termomechaniky. Žilina : Žilinská univerzita, 2006. 188 s. ISBN 80-8070-535-6.
VARCHOLA, M. Mechanika tekutín: Príklady. Bratislava : STU v Bratislave, 2006. 248 s. ISBN 80-227-2368-1.
ČARNOGURSKÁ, M. Mechanika tekutín: Zbierka príkladov z vybraných kapitol. Košice : Technická univerzita v Košiciach, 2006. 153 s. ISBN 80-8073-610-3.
INCROPERA, F P. -- DEWITT, D P. Fundamentals of Heat and Mass Transfer. New York : John Wiley & Sons, 2002. 981 s. ISBN 0-471-38650-2.

 
Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu: slovenský jazyk a anglický jazyk alebo anglický jazyk
 
Poznámky:
 
Hodnotenie predmetov:
Celkový počet hodnotených študentov: 526

ABCDEFX
1,7 %8,7 %16,9 %30,2 %34,2 %8,3 %
Vyučujúci: Ing. Eva Babalová, PhD. (cvičiaci) - slovenský jazyk
doc. RNDr. Mária Behúlová, CSc. (cvičiaci, prednášajúci, skúšajúci, zodpovedný za predmet) - slovenský jazyk
Ing. Helena Kraváriková, PhD. (cvičiaci)
 
Dátum poslednej zmeny: 20. 12. 2018
Schválil: doc. RNDr. Mária Behúlová, CSc. a garant príslušného študijného programu


Poslednú zmenu urobila Ing. Erika Kuracinová dňa 20. 12. 2018.

Typ výstupu: