Detail předmětu

Základy modelování soustav technických zařízení budov

FAST-CT09Ak. rok: 2020/2021

Úvod do počítačového modelování typických úloh oborů technických zařízení budov (TZB) a jejich aplikaci při návrhu i provozu budov. Modelování procesů přenosu tepla a látky v budovách, jejich energetických soustavách a prvcích. Modelování nestacionárních okrajových podmínek. Aplikace aktuálních programových prostředků pro simulace.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Garant předmětu

prof. Ing. Ondřej Šikula, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav technických zařízení budov (TZB)

Výsledky učení předmětu

Student bude schopen provádět analýzu a algoritmizaci základních fyzikálních dějů v systémech techniky prostředí.

Prerekvizity

Základy mechaniky tekutin, termomechaniky, sanity, vytápění, chlazení a vzduchotechniky a osvětlení. Základy numerických matematických metod.

Osnovy výuky

1. Úvod do počítačového modelování a simulací.
2. Modelování přestupu tepla při volné a nucené konvekci.
3. Modelování časově ustáleného vícerozměrného vedení tepla.
4. Modelování časově neustáleného vedení tepla.
5. Modelování tepelného chování budov a místností.
6. Modelování skupenských změn teplonosných látek.
7. Modelování svázaného přenosu tepla a vlhkosti.
8. Modelování proudění tekutin metodou Computational Fluid Dynamics (CFD) 1.
9. Modelování proudění tekutin CFD 2.
10. Modelování proudění tekutin s přenosem tepla metodou CFD 3.
11. Modelování tepelného chování soustav technických zařízení v budovách.
12. Modelování tepelného chování zásobníků vody.
13. Modelování tepelného sálání v budovách.

Učební cíle

Analýza a algoritmizace základních fyzikálních dějů v systémech techniky prostředí. Programová řešení a modelování vybraných úloh.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Základní literatura

ŠIKULA, O.: Manuál k softwaru CalA. Tribun EU, 2009. 978-80-7399-879-0. [http://www.fce.vutbr.cz/TZB/sikula.o/cala_uvod.html] (CS)
PLÁŠEK, J.; ŠIKULA, O.: Modelování tepelného sálání v budovách. Brno: VUT v Brně, 2012. 978-80-214-4383- 9. (CS)

Doporučená literatura

PATANKAR, S. V.: Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. Hemisphere Publishing Corporation, Tailor & Francis Group, New York, 1980. (EN)
Clarke: Energy simulation in building design. Adam Hilger Ltd, Bristol and Boston, 1985. (EN)
ČSN EN ISO 10211 - Tepelné mosty ve stavebních konstrukcích. 2001. (CS)
VERSTEEG H.K., W. Malalasekera: Computational fluid dynamics – The finite volume method (second edition). London: Pearson Education Limited, 2007. 978-0-13-127498-3. (EN)

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Ondřej Šikula, Ph.D.

Osnova

1. Úvod do počítačového modelování a simulací. 2. Modelování přestupu tepla při volné a nucené konvekci. 3. Modelování časově ustáleného vícerozměrného vedení tepla. 4. Modelování časově neustáleného vedení tepla. 5. Modelování tepelného chování budov a místností. 6. Modelování skupenských změn teplonosných látek. 7. Modelování svázaného přenosu tepla a vlhkosti. 8. Modelování proudění tekutin metodou Computational Fluid Dynamics (CFD) 1. 9. Modelování proudění tekutin CFD 2. 10. Modelování proudění tekutin s přenosem tepla metodou CFD 3. 11. Modelování tepelného chování soustav technických zařízení v budovách. 12. Modelování tepelného chování zásobníků vody. 13. Modelování tepelného sálání v budovách.

Cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Ondřej Šikula, Ph.D.

Osnova

1. Modelování základních fyzikálních jevů v TZB. 2. Modelování přestupu tepla při volné a nucené konvekci. 3. Modelování časově ustáleného vícerozměrného vedení tepla. 4. Modelování časově neustáleného vedení tepla. 5. Modelování tepelného chování budov a místností. 6. Modelování skupenských změn teplonosných látek. 7. Modelování svázaného přenosu tepla a vlhkosti. 8. Modelování proudění tekutin v potrubí metodou CFD. 9. Modelování 2D proudění vzduchu metodou CFD. 10. Modelování proudění vzduchu s přenosem tepla metodou CFD 3. 11. Modelování tepelného chování soustav vytápění a chlazení v budově. 12. Modelování tepelného chování zásobníků vody. 13. Modelování tepelného sálání v místnosti.