Detail předmětu

Parní turbíny

FSI-LPA Ak. rok: 2027/2028 Zimní semestr

Předmět prohlubuje znalosti fyzikálních jevů a procesů při transformaci tepelné nebo tlakové energie na mechanickou energii v tepelných turbínách, získané především v předmětech Lopatkové stroje a Turbíny a turbokompresory. Předmět seznamuje s přístupem k návrhu parní turbíny a jejího příslušenství od stanovení základních parametrů a koncepce přes podrobný termodynamický výpočet dílčích částí až po stanovení základních konstrukčních rozměrů. Při návrhu jsou zohledňovány energetické, technické, provozní, ekonomické i ekologické požadavky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

Zajišťuje ústav

Vstupní znalosti

Předpokládají se základní znalosti termomechaniky a energetiky, zejména termodynamických vlastností a přeměn pracovní látky a tepelných oběhů. Dále se předpokládají znalosti teorie lopatkových strojů, základních rovnic proudění a přeměny energie v lopatkových mřížích, včetně rychlostních trojúhelníků a základních mechanismů ztrát. 

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Zápočet: Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a splnění zadaných úkolů zaměřených na výpočtový návrh parní turbíny a jejích dílčích částí. V rámci cvičení jsou povoleny dvě absence. Případné další absence je nutné nahradit po dohodě s vyučujícím. V průběhu semestru je průběžně ověřována schopnost aplikovat získané teoretické znalosti při řešení zadaných výpočtových úloh.

Zkouška: Podmínkou připuštění ke zkoušce je získání zápočtu. Zkouška má písemnou a ústní část. V písemné části jsou ověřovány teoretické znalosti a schopnost řešit výpočtové příklady z problematiky parních turbín. Ústní část probíhá formou diskuse k zadanému tématu a ověřuje porozumění probírané problematice a schopnost aplikace získaných znalostí. 

Výsledné hodnocení předmětu se řídí klasifikační stupnicí ECTS podle Studijního a zkušebního řádu VUT.

Učební cíle

Po úspěšném absolvování předmětu budou studenti schopni:

  1. Vysvětlit princip činnosti parních turbín, jejich základní konstrukční uspořádání a možnosti využití.
  2. Popsat a vyhodnotit termodynamické procesy probíhající v jednotlivých stupních parní turbíny.
  3. Navrhnout základní koncepci parní turbíny a jejího pomocného zařízení s ohledem na požadované provozní parametry.
  4. Provést termodynamický výpočet regulačního stupně, vícestupňové části a posledního stupně parní turbíny.
  5. Stanovit základní konstrukční rozměry vybraných částí parní turbíny a zohlednit konstrukční a pevnostní požadavky.
  6. Posoudit vliv provozních, technických, ekonomických a ekologických požadavků na návrh parní turbíny.

Použití předmětu ve studijních plánech

Program N-SUE-P: Výpočtové simulace pro udržitelnou energetiku, magisterský navazující, povinně volitelný

Program N-ETI-P: Energetické a termofluidní inženýrství, magisterský navazující
specializace ENI: Energetické inženýrství, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Osnova

1. Historie, rozdělení a základní konstrukční znaky parních turbín.


2. – 4. Prizmatické stupně PT (A-kolo, C-kolo, reakční stupeň).


5. Poslední stupně PT a mezní výkon.


6. – 7. Vícestupňové a více tělesové PT.


8. – 9. Ucpávkový systém PT, kontrolní pevnostní výpočet vybraných částí.


10. Ložiska a kompenzace axiálních sil, olejové hospodářství.


11. – 13. Konstrukce parních turbín, provoz, montáž a poruchy.

Cvičení

13 hod., povinná

Osnova

Obsahem cvičení je řešení konkrétního návrhu parní turbíny. V rámci návrhu jsou řešeny vstupní parametry a ztráty turbíny, návrh regulačního stupně, základní návrh vícestupňové části a posledního stupně turbíny a návrh vybraných dílčích konstrukčních částí. Jednotlivé výpočty navazují na témata probíraná v přednáškách a zaměřují se na praktickou aplikaci získaných teoretických znalostí.