Přenosové děje

Anotace

Této knize daly základ přednášky, konané na Technické Univerzitě v Ostravě od roku 1995 pro magisterské studenty a doktorandy chemického inženýrství. Vedle toho si tento předmět vybírají také postgraduální studenti materiálového inženýrství,...

Této knize daly základ přednášky, konané na Technické Univerzitě v Ostravě od roku 1995 pro magisterské studenty a doktorandy chemického inženýrství. Vedle toho si tento předmět vybírají také postgraduální studenti materiálového inženýrství, environmentálního inženýrství, bezpečnostního inženýrství nebo nanotechnologie. Kniha je proto rozdělena do tří částí: V první části „PODSTATA PŘENOSOVÝCH JEVŮ“ se zaměřujeme jen na geometricky jednoduché situace, v nichž se přenosy uplatňují. Rozvádí běžnější problémy, se kterými se setkávají fyzikální chemici a materiáloví inženýři a technologové (metalurgové, plastikáři, keramici, potravináři apod.). Tato část je do značné míry jen kvalitativní, ale definuje základní pojmy oboru, které se používají poté v situacích složitějších. Druhá část „BILANCE PŘENOSOVÝCH DĚJŮ“ je již určena praktickým hydrodynamikům, tepelným technikům, a obecně chemickým inženýrům, kteří potřebují pochopit procesy za složitějších podmínek a pro takový účel procesy a zařízení navrhovat. Řešení těchto úkolů již obvykle vyžaduje složitější matematický aparát. Proto je naší základní prioritou to, aby si čtenář zvykal konkrétní úlohu formulovat natolik, aby samotné řešení mohl následně provést s pomocí výpočetní techniky specialista, který již toho o samotné povaze problému nemusí příliš znát. Úplné řešení obvykle vede k popisu polí (rychlostí, teplot, koncentrací apod.) avšak inženýr z toho potřebuje získat zpravidla jen jednoduché výsledky (např. jen některé hodnoty lokální nebo vhodně zprůměrněné). Cílovým požadavkem je tedy taktéž příslušné otázky specifikovat a vhodným způsobem výsledky interpretovat. Třetí část „MATEMATICKÉ METODY ŘEŠENÍ PŘENOSŮ“ stručně osvětluje používané matematické prostředky: vektorový a tenzorový počet a některé přístupy k řešení parciálních a obyčejných diferenciálních rovnic, které nepatří k běžné, a prakticky rozsáhleji trénované, výbavě vysokoškolských studentů přírodovědných a technických oborů. Naší snahou nebylo vytvořit ani encyklopedické dílo, ale ani zůstat u jednoduchého manuálu pro řešení několika standardních úloh. Cílem je demonstrovat, jak byly potřebné pojmy a metody oboru vytvářeny a ukázat, k čemu jsou využitelné. Student by měl nabýt kompetenci porozumět původním pracím o přenosu hybnosti, tepla a hmoty, a orientovat se v četných monografiích, systematicky zpracovávajících problematiku do různé hloubky a rozsahu i s různým zaměřením aplikací. Za cenu určité nesystematičnosti se snažíme nezahltit čtenáře přemírou zdánlivě samoúčelných formalizmů. Již od počátku je proto text prokládám poznámkami, odkazujícími na praktické problémy, kde se probírané teoretické jevy uplatňují.