Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Wymiana ciepla w procesach technologicznych
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
SPSR-1-601-s
Wydział:
Energetyki i Paliw
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Paliwa i Środowisko
Semestr:
6
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
dr Bałys Mieczysław (balys@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Przedmiot ma charakter poznawczo-praktyczny. Student poznaje podstawowe pojęcia i definicje, procedury obliczeniowe. Rozwiązuje problemy obliczeniowe z zakresu procesów inżynierii chemicznej

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Student nabywa wiedzę w zakresie:- matematycznego opisu podstawowych procesów w inżynierii chemicznej- praw wymiany ciepła PSR1A_W06, PSR1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 Student potrafi:- dokonywać wyboru procesu jednostkowego związanego z wymianą ciepła odpowiedniego dla rozwiązania określonego problemu technologicznego - korzystać z różnorodnych źródeł informacji w celu rozszerzenia posiadanej wiedzy PSR1A_U03 Kolokwium
M_U002 Student potrafi:- posługiwać się poznaną wiedzą inżynierską w różnych problemach technicznych i technologicznych- współpracować w grupie i angażować się w dyskusję także z prowadzącym zajęcia i określić priorytety służące realizacji postawionego przed nim zadania PSR1A_U07 Aktywność na zajęciach
M_U003 Student potrafi:- rozwiązywać rachunkowo problemy związane z przepływem ciepła w odniesieniu do inżynierii chemicznej i procesowej PSR1A_U01 Kolokwium
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
75 30 30 0 15 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Student nabywa wiedzę w zakresie:- matematycznego opisu podstawowych procesów w inżynierii chemicznej- praw wymiany ciepła + + - + - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 Student potrafi:- dokonywać wyboru procesu jednostkowego związanego z wymianą ciepła odpowiedniego dla rozwiązania określonego problemu technologicznego - korzystać z różnorodnych źródeł informacji w celu rozszerzenia posiadanej wiedzy - + - + - - - - - - -
M_U002 Student potrafi:- posługiwać się poznaną wiedzą inżynierską w różnych problemach technicznych i technologicznych- współpracować w grupie i angażować się w dyskusję także z prowadzącym zajęcia i określić priorytety służące realizacji postawionego przed nim zadania - + - + - - - - - - -
M_U003 Student potrafi:- rozwiązywać rachunkowo problemy związane z przepływem ciepła w odniesieniu do inżynierii chemicznej i procesowej - + - + - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 167 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 75 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 30 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

1.Wielkości opisujące procesy wymiany ciepła.
2.Bilans cieplny.
3.Sposoby przenoszenia ciepła – charakterystyka przewodzenia, konwekcji i promieniowania cieplnego
4.Podstawowe prawa opisujące przenoszenie ciepła.
5.Przewodzenie ciepła w warunkach ustalonych.
6.Współczynnik przewodzenia ciepła.
7.Przenikanie ciepła, współczynniki przenikania ciepła. Opory cieplne
8.Przewodzenie ciepła w warunkach nieustalonych.
9.Konwekcja i wnikanie ciepła.
10.Współczynniki wnikania ciepła.
11.Wnikanie ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej i swobodnej w przestrzeni otwartej i w przestrzeniach ograniczonych.
12.Wnikanie ciepła w czasie wrzenia cieczy i podczas skraplania pary.
13.Równania kryterialne.
14.Specjalne przypadki wnikania ciepła.
15.Wymiana ciepła w aparaturze chemicznej
16.Wymienniki ciepła

Ćwiczenia audytoryjne (30h):

1.Bilans ciepła w układach przepływowych.
2.Przewodzenie ciepła przez ściankę płaską, cylindryczną i sferyczną; układy wielowarstwowe
3.Obliczanie współczynników przenikania ciepła i oporów cieplnych.
4.Wyznaczanie rozkładu temperatur i strumieni cieplnych w procesach ustalonych i nieustalonych.
5.Wyznaczanie współczynników wnikania ciepła w warunkach konwekcji wymuszonej i swobodnej.
6.Wymiana ciepła w aparatach przemysłu chemicznego; średnia logarytmiczna różnica temperatur; współprąd, przeciwprąd, prąd mieszany
7.Przenikanie ciepła w wymiennikach

Ćwiczenia projektowe (15h):

Wybrane zagadnienia obliczeniowe z zakresu projektowania podstawowych urządzeń do wymiany ciepła stosowanych w procesach technologii chemicznej i dobór aparatów do konkretnych procesów . Zajęcia projektowe ukierunkowane są na blok tematyczny powiązany ze specjalnością.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Ćwiczenia audytoryjne: Podczas zajęć audytoryjnych studenci na tablicy rozwiązują zadane wcześniej problemy. Prowadzący na bieżąco dokonuje stosowanych wyjaśnień i moderuje dyskusję z grupą nad danym problemem.
  • Ćwiczenia projektowe: Studenci wykonują zadany projekt samodzielnie, bez większej ingerencji prowadzącego. Ma to wykształcić poczucie odpowiedzialności za pracę w grupie oraz odpowiedzialności za podejmowane decyzje.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Obecność na ćwiczeniach audytoryjnych jest obowiązkowa (możliwa jedna nieobecność bez podania udokumentowanej przyczyny). w trakcie semestru należy zaliczyć 3 kolokwia pisemne. Istnieje możliwość poprawienia dowolnych 2 jeszcze w pierwszym terminie. W trakcie ćwiczeń projektowych należy poprawnie i terminowo wykonać 1 projekt. Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z ćwiczeń audytoryjnych i z projektowych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Ćwiczenia audytoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci przystępując do ćwiczeń są zobowiązani do przygotowania się w zakresie wskazanym każdorazowo przez prowadzącego (np. w formie zestawów zadań). Ocena pracy studenta może bazować na wypowiedziach ustnych lub pisemnych w formie kolokwium, co zgodnie z regulaminem studiów AGH przekłada się na ocenę końcową z tej formy zajęć.
  • Ćwiczenia projektowe:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci wykonują prace praktyczne mające na celu uzyskanie kompetencji zakładanych przez syllabus. Ocenie podlega sposób wykonania projektu oraz efekt końcowy.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa
Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona oceny ćwiczeń audytoryjnych C, ćwiczeń projektowych P i egzaminu E:
OK = 0,25•C + 0,25•P + 0,50•E

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Szczegółowe wymogi dotyczące wyrównywania zaległości zostaną przekazane na pierwszych zajęciach.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Warunkiem uczestnictwa w przedmiocie jest zaliczenie przed rozpoczęciem kursu przedmiotów o profilu chemicznym i matematyki

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1.Z.Kembłowski, S.Michałowski, C.Strumiłło, R.Zarzycki, Podstawy teoretyczne inżynierii chemicznej i procesowej, WNT W-wa 1985.
2.M.Serwiński, Zasady inżynierii chemicznej i procesowej, WNT W-wa 1982.
3.St. Wiśniewski, T. Wiśniewski, Wymiana Ciepła, WN-T W-wa 2010.
4.B. Staniszewski Wymiana ciepła – Podstawy teoretyczne, PWN W-wa 1980
5.T. Hobler, Ruch ciepła i wymienniki, WN-T W-wa 1986.
6.J.Taler, Rozwiązywanie prostych i odwrotnych zagadnień przewodzenia ciepła, WNT W-wa 2003.
7.Z.Ziółkowski (red.), Podstawowe procesy inżynierii chemicznej. Przenoszenie pędu, ciepła i masy, PWN W-wa 1982.
8.S.Wroński, R.Pohorecki, Termodynamika i kinetyka procesów inżynierii chemicznej, WNT W-wa 1979.
9.J.Ciborowski, Inżynieria chemiczna. Inżynieria procesowa, WNT W-wa 1973.
10.W.Ciesielczyk. K.Kupiec, A. Wiechowski, Przykłady i zadania z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej, skrypt Politechniki Krakowskiej. 1989.
11.J.Bandrowski, M.Palica (red.), Materiały pomocnicze do ćwiczeń i projektów z inżynierii chemicznej, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, 2005.
12.T.Kudra (red.), Zbiór zadań z podstaw teoretycznych inżynierii chemicznej i procesowej, , WNT W-wa 1985.
13.S.Wroński, R.Pohorecki, J.Siwiński, Przykłady obliczeń z termodynamiki i kinetyki procesów inżynierii chemicznej, WNT, W-wa 1979.
14.K.F.Pawłow, P.G.Romankow, A.A.Noskow, Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej, WNT W-wa 1988.
15.R.Zarzycki (red.), Zadania rachunkowe z inżynierii chemicznej, , PWN W-wa 1980.
16.Y. A. Cengel; Heat Transfer: A Practical Approach, Singapore, McGraw Hill, 2006.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

E. BRODAWKA, M. R. BAŁYS, Dynamiczna symulacja dwuetapowej destylacji w ramach koncepcji Przemysł 4. 0, Przem. Chem. 2018, 97(3), 416–419
E. Brodawka, M. R. Bałys, Optimization of purification and raw material losses in the processes of biogas usage for energy, W : Książka artykułów Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej dla Doktorantów, Łódź : Wydawnictwo Fundacji Promovendi, 2018. S. 27–35.
Mieczysław Ryszard BAŁYS, Bronisław BUCZEK, Akumulacja ciepła w monolitach węglowych dla magazynowania energii – rozważania modelowe, Polityka Energetyczna ; 2009 t. 12 z. 1, s. 119–127.
E. WOLAK, B. BUCZEK, Efekty cieplne zwilżania materiałów węglowych, Przemysł Chemiczny 2015 t. 94 nr 2, s. 211–21

Informacje dodatkowe:

Szczegółowe wymogi dotyczące uczestnictwa w zajęciach i zaliczenia przedmiotu zostaną przekazane
na pierwszych zajęciach.