Usvajanje teoretskih znanja i razvijanje vještina za rješavanje tehničkih problema iz područja projektiranja, eksploatacije i održavanja termoenergetskih postrojenja.

Uvodno o termoenergetskim postrojenjima. Parne elektrane. Iskoristivost i potrošnja goriva parnih elektrana. Načini povećanja iskoristivosti parnih termoelektrana. Parna postrojenja za kombiniranu proizvodnju električne i toplinske energije. Generatori pare. Toplinska bilanca, iskoristivost i potrošnja goriva u generatorima pare. Parne turbine. Princip rada parne turbine. Tipovi parnih turbina. Gubici i iskoristivost parnih turbina. Kondenzatori pare. Regenerativni zagrijači vode. Rashladni tornjevi. Obrada napojne vode u parnim termoenergetskim postrojenjima. Projektiranje, modeliranje i optimiranje termoenergetskih postrojenja. Plinske elektrane. Glavni tipovi plinskih termoenergetskih postrojenja. Termoenergetska postrojenja s kombiniranim plinsko-parnim procesom. Kogeneracijska i trigeneracijska termoenergetska postrojenja. Glavni dijelovi plinsko-turbinskih postrojenja. Nekonvencionalna termoenergetska postrojenja. Hidroelektrane.

Psihofiziološki čimbenici ugodnosti boravka u zatvorenim prostorima. Toplinska ugodnost i kvaliteta zraka u 
zatvorenim prostorima. Mjerila ugodnosti boravka u zatvorenim prostorima. Utjecaj klimatsko-meteoroloških obilježja lokacije na projektiranje termotehničkih sustava u zgradama. Osnove građevinske fizike. Značajke zgrada. Toplinska svojstva građevinskih materijala. Proračuni potrošnje energije za grijanje i hlađenje zgrada. Vlažni zrak. Prirodna i prisilna ventilacija. Sustavi djelomične klimatizacije i klimatizacije. Lokalni sustavi ventilacije i klimatizacije. Središnji sustavi ventilacije i klimatizacije, izvedbe i sastavni elementi. Iskorištavanje topline sadržane u odvodnom zraku iz prostora. Raspodjela zraka u prostoru. Elementi za dovod zraka u i za odvod zraka iz prostora. Prigušivači buke. Generatori topline za grijanje i hlađenje u ventilacijskim i klimatizacijskim sustavima. Izrada proračuna i odabir elemenata sustava prisilne ventilacije i klimatizacije.

Osnovni pojmovi automatske regulacije. Vrste djelovanja regulatora. Elementi sustava automatske regulacije. Osnovne hidrauličke sheme automatske regulacije sustava grijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije. Regulacija temperature, zaštita od smrzavanja. Regulacija vlažnosti zraka. Regulacija tlaka zraka. Regulacija protoka vanjskoga zraka. Središnji nadzor i upravljanje tehničkim instalacijama u zgradi. 

Proračuni potrebnoga učina grijanja i hlađenja zgrade. Proračun potrošnje sanitarne tople vode i topline za njezino zagrijavanje. Proračun potrebnih protoka zraka za ventiliranje prostorija. Proračuni potrebnih učina grijanja i hlađenja zraka za mehaničko ventiliranje prostorija. Odabir i dimenzioniranje ogrjevnih i rashladnih tijela. Dimenzioniranje spremnika potrošne tople vode. Odabir elemenata sustava mehaničke ventilacije prostorija. Odabir generatora topline za grijanje i hlađenje. Odabir elemenata mikroprocesorske automatske regulacije rada sustava grijanja, hlađenja, ventilacije i klimatizacije. Izrada nacrtne dokumentacije. Izrada specifikacije materijala, radova i opreme.

Proračun potrebnog učina grijanja i hlađenja građevina. Proračun potrošnje tople sanitarne vode i topline za njezino zagrijavanje. Proračun potrebne topline za grijanje bazenske vode. Proračun potrošnje električne energije. Preliminarni odabiri elemenata strojarskih termotehničkih instalacija. Izrada tehno-ekonomske analize i odabir najprikladnije izvedbe projektiranog sustava/postrojenja. Dimenzioniranje elemenata odabrane izvedbe sustava/postrojenja i odabir strojarske opreme. Izrada nacrtne dokumentacije. Izrada specifikacije opreme, materijala i radova.

mechancial engineering meme 7.jpgmechancial engineering meme 7.jpg

Objasniti pojmove, specifičnosti i prednosti preciznih i mikrokonstrukcija. Objasniti i implementirati razlučivost, točnost i ponovljivost. Razlikovati i okarakterizirati elemente preciznih konstrukcija. Vrednovati elemente preciznih konstrukcija. Objasniti svojstva, pouzdanost i specifičnosti konstruiranja mikrosustava. Razlikovati i okarakterizirati postupke visokoprecizne obrade. Razlikovati i okarakterizirati tehnologije proizvodnje mikrosustava. Objasniti osnove vakuumske tehnologije. Prizvati osnovna svojstva materijala koji se na ovom području koriste. Objasniti postupke montaže i manipulacije preciznih i mikrosustava. Timski raditi te usmeno i pismeno komunicirati s ekspertima na ovom i drugim područjima. Implementirati stečena znanja na konkretnim primjerima.

Ovaj predmet je uvod u optoelektroniku podgranu fotonike namijenjen studentima sveučilišnog diplomskog studija elektrotehnike na Tehničkom fakultetu Sveučilišta u Rijeci, koji žele razumijeti modernu elektroniku, odnosno optoelektroniku.

Nadogradit ćemo znanja iz poluovidčkih elektroničkih elemenata, proučiti i primijeniti optoelektroničke elemente i sustave koji obavljaju pretvorbu električnih u optičke signale i pretvorbu optičkih u električne signale.

Optoelektronika je zasnovana na utjecaju kvantno-mehaničkih efekata na elektroničke materijale, posebno poluvodiče. Obuhvaća izvore svjetlosti - LED i lasere, detektore svjetlosti -fotodiode, lavinske fotodiode, fototranzistore i fotonaponske izvore - sunčane ćelije. Nova tehnologija tankih filmova omogućava integraciju fotodioda s pojačalima u senzorima slike CCD i APS, senzorima, kao i u biosenzorima, te nanošenje istih na razne savitljive podloge.

Ovim uvodom u optoelektroniku studenti će steći znanja i vještine za daljnje kontinuirano praćenje novih optoelektroničkih elemenata i procesa, kao i njihovu široku primjenu.

Osnove teorije rezanja. Fizikalno temeljeno modeliranje procesa rezanja: modeli sile rezanja i temperature rezanja. Statičke i dinamičke deformacije u obradi rezanjem: modeli. Ekonomski aspekti obrade rezanjem: modeli trošenja i postojanosti alata te modeli optimiranja procesa rezanja. Sustavi nadzora stanja alata: primjeri industrijske primjene. Eksperimentalno temeljeno modeliranje procesa rezanja i optimiranje: statističke metode (jednostruka i višestruka linearna regresijska analiza, analiza varijance, Taguchi metoda, siva relacijska analiza i Taguchi entropijsko-siva relacijska analiza) i metode mekog računarstva (umjetne neuronske mreže i evolucijski algoritmi). Integritet obrađene površine: modeli. Visokobrzinska obrada. Održivost strojne obrade metala. Tokarsko glodanje. Tvrda obrada. Izrada zupčanika.

Osnovi izvori i oblici energije. Ekosustav planeta Zemlje. Ekološki otisak. Oštećenja ozonskoga omotača. Globalno zagrijavanje. Mjere i postupci za smanjenje onečišćenja i zaštitu okoliša. Montrealski protokol. Pariški klimatski sporazum. Zeleni plan EU-a. Značajke obnovljivih izvora energije. Energetski potencijal i ekonomija primjene obnovljivih izvora energije. Sunčeva energija. Aktivni i pasivni sustavi za iskorištavanje sunčeve energije. Sunčani toplinski kolektori i sustavi. Koncentratori sunčeva zračenja. Sunčane termoelektrane. Fotonaponske ćelije. Fotonaponske elektrane. Pasivna sunčana arhitektura. Dizalice topline. Izvori topline za dizalice topline. Radne tvari u dizalicama topline. Sustavi s dizalicama topline. Geotermalna energija. Geotermalne elektrane. Energija vjetra. Vjetroagregati i vjetroelektrane. Biomasa. Biogoriva. Sintetička goriva. Vodik kao potencijalno gorivo budućnosti. Gorivni članci. Izrada proračuna i dimenzioniranje sustava za iskorištavanje obnovljivih izvora energije.

Ciljevi predmeta:

Klasifikacija grupa materijala te svojstava, značajki i parametara ponašanja materijala. Razumijevanje veze
između mikrostrukture i mehaničkog ponašanja materijala. Razumijevanje procesa očvršćivanja, umaranja i
puzanja materijala te pojave zaostalih naprezanja. Sposobnost odabira mjerodavnog kriterija tečenja
odnosno loma. Upoznavanje s konstitutivnim modelima materijala. Sposobnost odabira mjerodavnog
kriterija inicijacije zamorne pukotine. Razumijevanje i primjena metodologije odabira materijala pri
konstruiranju.

Sadržaj predmeta:

Svojstva, ponašanje i odabir materijala u kontekstu procesa razvoja proizvoda. Fizikalne pojave i procesi –
posebno na atomarnom, molekularnom i mikroskopskom nivou – koji određuju i objašnjavaju makroskopsko
ponašanje različitih vrsta konstrukcijskih materijala (metala, polimera, kompozita i keramika) pod različitim
vrstama i načinima opterećenja: vrstu i mehanizme deformiranja, promjenu mehaničkih svojstava,
zamaranje, oštećivanje i lom. Kriteriji čvrstoće (tečenja i loma). Fenomenološko karakteriziranje i klasifikacija
mehaničkog ponašanja materijala. Konstitutivni modeli. Zamor materijala. Zahtjevi i kriteriji odabira
materijala. Karte odabira materijala. Odabir materijala podržan računalom.

Očekivani ishodi učenja za predmet :

Definirati vrstu atomarnih veza i mikrostrukturu i povezati ih s mehaničkim ponašanjem pojedinih vrsta
materijala pod različitim vrstama opterećenja. Objasniti procese očvršćivanja metalnih materijala. Objasniti
pojave umaranja, puzanja i starenja materijala. Objasniti pojavu zaostalih naprezanja. Odabrati te primijeniti
odgovarajući kriterij tečenja odnosno loma pri proračunu čvrstoće. Razlikovati mehanizme žilavog i krhkog
loma. Odabrati te primijeniti odgovarajući kriterij inicijacije zamornih pukotina pri proračunu trajnosti.
Pravilno tumačiti i koristiti podatke o mehaničkim svojstvima materijala. Razlikovati pojedine vrste
konstitutivnih modela ponašanja materijala. Analizirati konstrukcijske, tehnološke, ekonomske i druge
zahtjeve i na osnovi njih definirati kriterije odabira materijala. Primijeniti (Ashbyjeve) karte odabira
materijala.

Klasifikacija i razvoj proizvodnih tehnologija. Nekonvencionalni postupci u obradi odvajanjem čestica: obrada ultrazvukom, obrada abrazivnim mlazom, obrada vodenim mlazom, obrada abrazivnim vodenim mlazom, obrada ledenim mlazom, kemijska obrada, fotokemijska obrada, elektrokemijska obrada, elektrolitska obrada pomoću oblikovane cijevi, elektrokemijska obrada mlazom, elektroerozijska obrada, obrada laserskim snopom, obrada elektronskim snopom, obrada mlazom plazme, obrada ionskim snopom, kombinirani postupci obrade. Aditivni postupci: fotopolimerizacija (u kadi), raspršivanje materijala, ekstrudiranje materijala, stapanje naslage praha, raspršivanje veziva, laminiranje i taloženje usmjerenom energijom. Eksperimentalno modeliranje i optimiranje nekonvencionalnih i aditivnih proizvodnih postupaka.

Osnove i principi interakcije čovjeka i računala. Razumijevanje korisnika i njihovih zadataka. Prediktivno modeliranje i vrednovanje interakcije. Vrednovanje korisničkih sučelja i inženjerstvo upotrebljivosti. Koncept univerzalne upotrebljivosti; višenačinska i prilagodljiva korisnička sučelja. Korisnička sučelja i stilovi interakcije kod mobilnih uređaja. Dizajniranje i provedba HCI eksperimenta.