┌TRANSFORMAČNÍ┐ [OBSAH]   [POSLEDNÍ AKTUALIZACE]   [O STRÁNKÁCH]
└ TECHNOLOGIE ┘ [ ]

Pokračující online zdroj: Transformační technologie, ISSN 1804-8293. info@transformacni-technologie.cz. Psáno od roku 2006.

Zdroje a přeměna energie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sources and transformation of energy Lopatkové stroje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Turbomachinery Tepelné turbíny a turbokompresory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Heat turbines and turbocompressors Pístový parní motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Piston steam engine Stirlingův motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Stirling engine Proudění . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Flow Teoretické základy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Theoretically essentials konec hlavního obsahu

Studium oborů v energetice na VUT v Brně (*.pdf; 7,5 MB; 65 stran)

Zdroje a přeměna energie
Sources and transformation of energy

  1. Člověk a energie, vybrané pojmy z energetiky
    Oheň; Živá síla; Vítr; Voda; Vodní pára; Elektřina; Jaderná energetika; Sluneční energie; Na závěr
    The man and the energy, selected of terms from energy industry
  2. Sluneční záření jako zdroj energie
    Tepelný tok ze Slunce na Zemi; Slunce; Využití sluneční energie–rozdělení; Intenzita slunečního záření na povrchu Země; Systém pro ohřev tekutin; Solární kolektor; Návrh solárního systému pro ohřev vody; Fotovoltaické systémy na výrobu elektřiny; Solární panel–princip činnosti; Na závěr
    Sun radiation as source of energy
  3. Biomasa jako zdroj energie
    Rostlinná biomasa; Fotosyntéza a vznik rostlinné biomasy; Výnosy; Typy konverze biomasy pro energetické účely; Hoření dřeva; Spalování
    Biomass as source of energy
  4. Využití energie větru
    Konstrukce větrné elektrárny; Transformace energie ve větrné turbíně–úvod; Vznik větru; Výběr lokality; Stavba větrné elektrárny; Využití větrné energie v ČR
    Use of energy of wind
  5. Využití energie vodního spádu
    Energetický potenciál vodního spádu; Základní typy vodních elektráren; Vodní turbíny; Potenciál vodního spádu v ČR
    Use of water gradient
  6. Tepelné oběhy a jejich realizace
    Přeměna práce v teplo pomocí tepelného oběhu; Carnotův oběh; Výbušný (Ottův) oběh; Rankine-Clausiův oběh (R–C oběh; parní oběh); Braytonův oběh (oběh plynové/spalovací turbíny); Chladící oběh; Carnotizace tepelného oběhu; Tepelné stroje; Na závěr
    Heat cycles and its realisations
  7. Fosilní paliva, jejich využití v energetice a ekologické dopady
    Vznik uhlí; Ložiska uhlí v ČR; Spalování uhlí v uhelných elektrárnách; Ropa; Těžba ropy; Složení ropy; Spotřeba ropy v ČR; Zemní plyn; Dovoz a distribuce zemního plynu; Vyrovnávání spotřeby zemního plynu a dodávky plynu plynovodem v sezónních zásobnících zp; Výpočet dodané energie v zemním plynu (účtování); Závislost na dovozu fosilních paliv; Spalování fosilních paliv a ekologické dopady spalování; Vliv oxidů síry; Vliv oxidů dusíku; Tvorba CO a CO2 a koloběh uhlíku; Skleníkový efekt a vliv CO2
    Fossil fuels, its use in energy industry and environmental impact
  8. Využití tepla Země
    Přímé využití geotermální energie; Tepelná čerpadla
    Use of heat of Earth
  9. Jaderná energetika
    Jaderné reaktory; Termonukleární reaktor; Jaderné elektrárny; Jaderná elektrárna; Tepelné schéma jaderné elektrárny s reaktorem typu VVER; Primární okruh, Sekundární okruh; Uran a palivový cyklus; Těžba a úprava uranové rudy; Obohacování uranu; Výroba palivové kazety; Štěpení v reaktoru; Přepracovací závod; Mezisklad použitého paliva; Hlubinné (konečné) úložiště jaderného odpadu; Jaderná bezpečnost
    Nuclear energy industry
  10. Principy výroby elektřiny a tepla v domácnostech
    Výroba tepla; Výroba elektřiny; Společná výroba elektřiny a tepla; Programovatelné (inteligentní) řízení výroby a spotřeby energií v domácnostech; Na závěr
    Principles of production of electricity and heat in household

Lopatkové stroje
Turbomachinery

  1. Lopatkový stroj
    Základní rozdělení a princip činnosti; Základní typy a aplikace lopatkových strojů; Rozdíl mezi objemovým strojem a lopatkovým strojem; Rozdělení lopatkových strojů podle směru proudění; Společné konstrukční znaky lopatkových strojů; Lopatka a lopatková mříž; Výkon/příkon lopatkového stroje; Stupeň lopatkového stroje; Rychlostní trojúhelník; Ztráty lopatkových strojů
    Turbomachine
  2. Základní rovnice lopatkových strojů
    Síla působící na rotor od proudu tekutiny (Eulerova rovnice); Vztah mezi střední aerodynamickou rychlostí a silou F; Kroutící moment, výkon (zobecněná Eulerova rovnice / Eulerova turbínová věta/); Obvodová práce; Síla působící na osamocený profil (rovnice Kutta–Žukovského); Aplikace rovnice Kutta-Žukovského na lopatku v lopatkové mříži; Spirální kanály v lopatkových strojích
    Essentials of turbomachinery equations
  3. Transformace energie v lopatkových strojích
    Vodní turbíny; Diskuze k energetickým rovnicím vodní turbíny; Turbočerpadla; Diskuze k energetickým rovnicím turbočerpadla; Tepelné turbíny; Diskuze k energetickým rovnicím tepelné turbíny; Kompresory–turbokompresory; Diskuze k energetickým rovnicím turbokompresoru; Ventilátory; Větrné turbíny
    Transformation of energy in turbomachinery
  4. Vztah mezi obvodovou a vnitřní prací stupně lopatkového stroje
    Profilové ztráty; Celková energetická bilance stupně
    Connection between specific total shaft work and inside specific work of turbomachine stage
  5. Geometrie lopatkových strojů
    Základní pojmy lopatkových mříží; Tvar profilu lopatky; Geometrické a aerodynamické charakteristiky lopatkových mříží; Tvary vstupních a výstupních hrdel lopatkových strojů; Tvary spirálních skříní
    Geometry of turbomachinery
  6. Základy aerodynamiky profilů a lopatkových mříží
    Průběh tlaku po profilu; Síly působící na profil při proudění se třením; Aerodynamika profilů a lopatkových mříží ve stlačitelném proudění
    Fundamentals of profils and profil cascades aerodynamic
  7. Ztráty v lopatkových strojích
    Ztráty vznikající při proudění tekutiny stupněm a dalšími částmi lopatkového stroje.
    Losses in turbomachine
  8. Podobnosti lopatkových strojů
    Podobnosti lopatkových strojů a jejich využití pro návrh lopatkového stroje.
    Similarities of turbomachinery
  9. Návrh stupně lopatkového stroje se zanedbatelným vlivem prostorového charakteru proudění
    Normální axiální stupeň lopatkového stroje; Radiální stupně s axiálním vstupem nebo výstupem (radiálně-axiální stupně); Příklad postupu návrhu stupně lopatkového stroje; Základní návrh vícestupňového lopatkového stroje
    Design of turbomachine stage with negligible influence of spatial character of flow
  10. Vodní turbíny a turbočerpadla
    Konstrukce stupně, základní rysy a charakteristiky vodních turbín a čerpadel.
    Water turbines and turbopumps
  11. Větrné turbíny a ventilátory
    Konstrukce stupně, základní rysy a charakteristiky větrných turbín a ventilátorů.
    Wind turbines and fans
  12. Tepelné turbíny a turbokompresory
    Konstrukce stupně, základní rysy a charakteristiky tepelných turbín a turbokompresorů.
    Heat turbines and turbocompressors

Tepelné turbíny a turbokompresory
Heat turbines and turbocompressors

  1. Tepelná turbína a turbokompresor
    Parní turbíny; Plynové turbíny; Paroplynový oběh; Turbokompresory; Vnitřní práce tepelného lopatkového stroje; Vliv zakřivení proudu na transformaci energie v lopatkovém stroji; Vlivy teplot
    Heat turbine and turbocompressor
  2. Transformace energie v tepelných lopatkových strojích
    Expanze se sdílením tepla s  okolím; Komprese se sdílením tepla s okolím; Vliv změny měrné tepelné kapacity plynu na expanzi a kompresi
    Transformation of energy in heat turbomachinery
  3. Parní turbína v technologickém celku
    Tepelná účinnost bloku s parní turbínou; Carnotizace parního (Rankine–Clausiova) oběhu; Vliv tlaku páry p2 na tepelnou účinnost; Vliv zvýšení teploty páry T3 na tepelnou účinnost; Přihřívání páry a jeho vliv na tepelnou účinnost; Regenerační ohřev napájecí vody; Vliv kondenzační teploty respektive tlaku v kondenzátoru na tepelnou účinnost; Paroplynový oběh; Regulace výkonu parních turbín; Zjednodušené spotřební charakteristiky parních turbín
    Steam turbine in technological unit
  4. Turbokompresor v technologickém celku
    Napojení turbokompresoru na technologii; Snižování příkonu turbokompresoru odváděním tepla při kompresi; Povrchové chlazení (tzv. vnitřní); Mezichlazení (tzv. vnější chlazení); Regulace turbokompresorů; Výkonová charakteristika turbokompresorů (se změnou otáček a parametrů)
    Turbocompressor in technological unit
  5. Plynová turbína (spalovaci turbina) v technologickém celku
    Tepelná účinnost soustrojí se spalovací turbínou; Vliv tlakových ztrát; Carnotizace Braytonova oběhu; Vliv teploty pracovního plynu před turbínou na tepelnou účinnost; Zvýšení tepelné účinnosti pomocí regenerace tepla; Dělení expanze a dvojí ohřátí pracovního plynu; Komprese s mezichlazením; Spalovací komory plynových turbín; Regulace plynových turbín a jejich charakteristiky
    Gas turbine in technological unit
  6. Návrh stupně lopatkového stroje s přihlédnutím k prostorovému charakteru proudění
    Zjednodušující předpoklady; Vstupní rovnice popisující prostorové proudění; Rovnice pro osově symetrické proudění; Průběh stupně reakce po výšce lopatky; Kritéria pro výběr vhodných okrajových podmínek; Lopatkování s konstantní cirkulací po výšce lopatky; Lopatkování s konstantním měrným průtokem; Stupeň s konstantním α1; Lopatkování s konstantní reakcí a konstantní prací; Kuželový stupeň s předepsanými proudovými plochami
    Design of turbomachine stage with taking into account spatial character of flow

Pístový parní motor
Piston steam engine

  1. Pístový parní motor (Parní stroj)
    Využívání pístového parního motoru; Popis a princip činnosti; Rozdělení pístových parních motorů; Základy konstrukce
    Steam engine
  2. Termodynamický návrh pístového parního motoru–zatím veřejně nedostupné
    Ideální p-V diagram; Reálný p–V diagram; Přímá (direktní) spotřeba páry v motoru; Celková spotřeba páry v motoru; Vnitřní termodynamická účinnost pístového parního motoru; Zvýšení vnitřní termodynamické účinnosti rozdělením expanze páry
  3. Vyšetření pohybu a rozměrů šoupátka
    Mechanismus pohybu šoupátka; Hlavní rozměry šoupátka; Konstrukce diagramu Ls–L; Rozvodové okamžiky v diagramu Ls–L; Odečet hlavních rozměrů šoupátka z diagramu Ls-L
  4. Základní rovnice klikového mechanismu parního motoru
    Rozklad sil působících na píst; Kroutící moment; Nerovnoměrnost chodu–velikost setrvačných hmot soustrojí

Stirlingův motor
Stirling engine

  1. Stirlingův motor
    Využívání Stirlingova motoru; Popis a princip činnosti; Základní modifikace; Základy konstrukce; Regenerátor; Ohřívák; Chladič; Energetické toky
    Stirling engine
  2. Oběh Stirlingova motoru
    Zjednodušující předpoklady; Tlak v motoru v závislosti na objemu motoru; Řešení integrační konstanty; Exponent polytropy a stupeň izotermizace; p–φ a p–V diagram pro klikový mechanismus; Změna teploty pracovního plynu; Stirlingův oběh a Schmidtova idealizace; Další porovnávací oběhy Stirlingova motoru; Na závěr
    Stirling Engine Cycle
  3. Energetická bilance oběhu Stirlingova motoru
    Zjednodušující předpoklady; Práce oběhu; Tepelná bilance teplé strany, studené strany motoru a regenerátoru; Vnitřní tepelná účinnost motoru; Regenerované teplo v regenerátoru; Entropie pracovního plynu v motoru
    Energy balance of Stirling engine cycle{pdf}
  4. Ztráty ve Stirlingových motorech
    Podobnosti Stirlingových motorů; Termodynamické ztráty oběhu Stirlingova motoru; Ztráta netěsností pístních kroužků
    Losses in Stirling engines

Proudění
Flow

  1. Škrcení plynů a par
    Ideální proudění plynu; Proudění plynu trubkou s vloženou clonou–vytvoření záměrné tlakové ztráty; Rozdíly při škrcení ideálního a reálného plynu; Labyrintová ucpávka–využití efektu škrcení pro těsnění hřídelů; Regulace tlaku škrcením; Regulace průtoku škrcením; Regulace tlaku hořlavého plynu; Škrcení v proudových měřidlech průtoku (Venturiho trubice, clona, dýza); Záměrné vytváření tlakové ztráty pomocí škrcení
    Throttling of gases and steam
  2. Vznik tlakové ztráty při proudění tekutiny
    Laminární proudění–viskozita; Proudění turbulentní–Reynoldsovo číslo; Tlaková ztráta v potrubí nejen kruhového průřezu; Tlaková ztráta v místních odporech; Charakteristika potrubní trasy
    Rise of pressure drop during fluid flow
  3. Efekty při proudění vysokými rychlostmi
    Machovo číslo; Šíření zvukových vln při pohybu zdroje tlakové poruchy; Hugoniotův teorém (charakteristická rovnice proudění stlačitelné látky); Kolmá (přímá) rázová vlna; Šikmá rázová vlna; λ-rázová vlna; Obtékání tupého úhlu vysokou rychlostí (expanzní vlny); Obtékání profilu stlačitelným prouděním
    Effects during high velocity flow
  4. Proudění plynů a par dýzou/tryskou
    Zužující se dýza (konvergentní tryska); Situace za ústím dýzy; Lavalova dýza (konvergentně-divergentní tryska); Proudění Lavalovou dýzou při nenávrhových stavech; Proudění v šikmo seříznuté dýze; Proudění dýzou se ztrátami
    Flow of gases and steam through nozzle
  5. Některé aplikace Lavalovy dýzy/trysky
    Nenávrhové stavy ventilu s difuzorem; Lavalova dýza jako mezilopatkový kanál; Raketový motor; Náporový motor
    A few applications of Laval nozzle

Teoretické základy
Theoretically essentials

  1. Vybrané kapitoly z vektorového počtu
    Gradient skalárního pole–gradient funkce; Potenciální (konzervativní) vektorové pole; Transformace do válcových souřadnic; Divergence vektoru; Rotace vektoru
    Some chapters from vector calculus
  2. Přenos energie elektromagnetickým zářením
    Foton jako vlna; Vyzařovaná energie tělesa ve formě elektromagnetického záření; Bilance dopadajícího elektromagnetického záření
    Transmission of energy by electromagnetic radiation
  3. Jaderná energie
    Složení atomového jádra a základní pojmy; Vazebná energie; Štěpení těžkých jader; Syntéza lehkých jader
    Nuclear energy
  4. Radioaktivita a vliv ionizujícího záření
    Ionizující záření; Radioaktivita; Účinky ionizujícího záření; Biologické účinky ionizujícího záření
    Radioactivity and influence of ionizing radiation

©Jiří Škorpík, [LICENCE]