Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wymiana ciepła i masy
Tok studiów:
2016/2017
Kod:
MME-1-304-s
Wydział:
Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Metalurgia
Semestr:
3
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
prof. dr hab. inż. Telejko Tadeusz (telejko@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 Student znać podstawowe pojęcia dotyczące wymiany ciepła i masy oraz jej mechanizmy. ME1A_W01, ME1A_W02, ME1A_W04, ME1A_W05 Egzamin
M_W002 Student znać podstawowe modele matematyczne opisujące wymianę ciepła i masy oraz warunki ich rozwiązania. ME1A_W01, ME1A_W02, ME1A_W04 Egzamin
M_W003 Zna metodykę prowadzenia podstawowych obliczeń z zakresu ustalonego przewodzenia, przejmowania i promieniowania ciepła oraz wymiany masy. ME1A_W01, ME1A_W02, ME1A_W04 Egzamin
Umiejętności
M_U001 Student potrafi obliczyć parametry charakteryzujące wymianę ciepła dla prostych form i konfiguracji geometrycznych. ME1A_U01, ME1A_U15, ME1A_U07, ME1A_U18 Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Student potrafi wyznaczyć warunki brzegowe wymiany ciepła dla równania Fouriera-Kirchhoffa. ME1A_U01, ME1A_U15, ME1A_U07, ME1A_U18 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U003 Student potrafi obliczyć parametry charakteryzujące procesów wymiany masy w gazach na drodze dyfuzji. ME1A_U01, ME1A_U15, ME1A_U07, ME1A_U18 Aktywność na zajęciach,
Kolokwium
M_U004 Student potrafi wykonać obliczenia cieplne niezbędne do wykonania projektu cieplnego wymiennika. ME1A_U01, ME1A_U15, ME1A_U07 Projekt,
Aktywność na zajęciach
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
M_W001 Student znać podstawowe pojęcia dotyczące wymiany ciepła i masy oraz jej mechanizmy. + - - - - - - - - - -
M_W002 Student znać podstawowe modele matematyczne opisujące wymianę ciepła i masy oraz warunki ich rozwiązania. + - - - - - - - - - -
M_W003 Zna metodykę prowadzenia podstawowych obliczeń z zakresu ustalonego przewodzenia, przejmowania i promieniowania ciepła oraz wymiany masy. + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi obliczyć parametry charakteryzujące wymianę ciepła dla prostych form i konfiguracji geometrycznych. - - - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi wyznaczyć warunki brzegowe wymiany ciepła dla równania Fouriera-Kirchhoffa. - - - + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi obliczyć parametry charakteryzujące procesów wymiany masy w gazach na drodze dyfuzji. - - - + - - - - - - -
M_U004 Student potrafi wykonać obliczenia cieplne niezbędne do wykonania projektu cieplnego wymiennika. - - - + - - - - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  1. Podstawowe pojęcia i zależności opisujące wymianę ciepła.
  2. Równanie przewodzenia ciepła, warunki jednoznaczności rozwiązania.
  3. Przewodzenie ciepła w jednowymiarowym, ustalonym polu temperatury dla płyty i walca.
  4. Przenikanie ciepła
  5. Ustalona wymiana ciepła przez pręty i żebra
  6. Nieustalone przewodzenie ciepła – rozwiązania analityczne.
  7. Zastosowanie metody różnic skończonych do rozwiązywania zagadnień przewodzenia ciepła.
  8. Zasady wymiany ciepła na drodze konwekcji, konwekcja swoboda i wymuszona.
  9. Modele matematyczne konwekcyjnej wymiany ciepła, teoria warstwy przyściennej.
  10. Zastosowanie teorii podobieństwa w wymianie ciepła i masy.
  11. Wymiana ciepła pomiędzy prostymi bryłami geometrycznymi (płyta, walec) a ośrodkiem.
  12. Podstawowe pojęcia i prawa promieniowania.
  13. Wymiana ciepła przez promieniowanie pomiędzy dowolnie położonymi powierzchniami ciał doskonale czarnych, współczynniki konfiguracji.
  14. Promieniowanie gazów i par. Promieniowanie słoneczne, własności radiacyjne atmosfery.
  15. Klasyfikacja wymienników ciepła. Podstawy obliczeń wymienników ciepła.
  16. Wymiana masy. Prawo dyfuzji Ficka. Dyfuzja w gazach i cieczach. Współczynnik wymiany masy, analogie pomiędzy wymianą masy i wymianą ciepła.
Ćwiczenia projektowe:
  1. Ustalona i nieustalona wymiana ciepła na drodze przewodzenia, konwekcji i promieniowania

    - Obliczenia procesów ustalonego i nieustalonego przewodzenia ciepła w prostych formach geometrycznych
    - Obliczenia współczynników wnikania ciepła przy konwekcji wymuszonej i swobodnej.
    - Ustalone przenikanie ciepła przez przegrody płaskie i cylindryczne.
    - Wymiana ciepła przez promieniowanie pomiędzy ciałami czrnymi i nieczarnymi, współczynniki konfiguracji.
    - Obliczenia procesów wymiany masy w gazach na drodze dyfuzji
    - Podstawy obliczeń wymienników ciepła: bilans energii, obliczenia współczynników przenikania ciepła, średniej logarytmicznej różnicy temperatury

  2. Cieplne obliczenia projektowe wymiennika ciepła
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 168 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Udział w wykładach 28 godz
Udział w ćwiczeniach projektowych 28 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe z nauczycielem 5 godz
Wykonanie projektu 45 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

Średnia ważona ocen z egzaminu (waga 0.6), ćwiczeń projektowych (waga 0.4)

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Zgodnie z Regulaminem Studiów AGH podstawowym terminem uzyskania zaliczenia jest ostatni dzień zajęć w danym semestrze. Termin zaliczenia poprawkowego (tryb i warunki ustala prowadzący moduł na zajęciach początkowych) nie może być późniejszy niż ostatni termin egzaminu w sesji poprawkowej (dla przedmiotów kończących się egzaminem) lub ostatni dzień trwania semestru (dla przedmiotów niekończących się egzaminem).

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

S. Wiśniewski: T.S. Wiśniewski,: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa 1994r.
B. Staniszewski: Wymiana ciepła, PWN, Warszawa 1980r.
J. Szargut: Modelowanie numeryczne pól temperatury, WNT, Warszawa 1992r.
T. Hobler: Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa, 1986.
J.P.Holman: Heat transfer, New York : McGraw-Hill, 1999

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

http://www.bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Brak