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:
- Vysvětlit princip činnosti parních turbín, jejich základní konstrukční uspořádání a možnosti využití.
- Popsat a vyhodnotit termodynamické procesy probíhající v jednotlivých stupních parní turbíny.
- Navrhnout základní koncepci parní turbíny a jejího pomocného zařízení s ohledem na požadované provozní parametry.
- Provést termodynamický výpočet regulačního stupně, vícestupňové části a posledního stupně parní turbíny.
- Stanovit základní konstrukční rozměry vybraných částí parní turbíny a zohlednit konstrukční a pevnostní požadavky.
- 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.