- Nazwa przedmiotu:
- Zaawansowana wymiana ciepła w konstrukcji
- Koordynator przedmiotu:
- prof. nzw. dr hab. inż. Tomasz Wiśniewski, prof. dr hab. inż. Piotr Furmański
- Status przedmiotu:
- Fakultatywny ograniczonego wyboru
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Mechanika i Projektowanie Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Obieralne
- Kod przedmiotu:
- ML.NS745
- Semestr nominalny:
- 2 / rok ak. 2018/2019
- Liczba punktów ECTS:
- 3
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- 3 punkty ECTS - 75 godzin, w tym:
1. Liczba godzin kontaktowych: 48, w tym:
d) wykład – 30 godz.,
e) ćwiczenia – 15 godz.,
f) konsultacje – 3 godz.
2. Praca własna studenta – 28 godzin, w tym:
a) 10 godz. – bieżące przygotowywanie się do ćwiczeń i wykładów (analiza literatury),
b) 18 godz. - przygotowywanie się do 2 kolokwiów.
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 1,8 ECTS - 48 godzin, w tym:
a) wykład – 30 godz.,
b) ćwiczenia – 15 godz.,
c) konsultacje – 3 godz.
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład30h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt0h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Wymiana ciepła I.
- Limit liczby studentów:
- Cel przedmiotu:
- Nauczenie rozróżniania i matematycznego opisu złożonych procesów wymiany ciepła w zachodzących w różnych urządzeniach i materiałach.
- Treści kształcenia:
- 1.Proste i złożone mechanizmy wymiany ciepła.
2. Wyznaczanie rozkładów temperatury w ciałach stałych.
3. Metody wizualizacji pól temperatury. Termografia w podczerwieni - podstawy. Budowa kamer termowizyjnych. Metoda cienkiej ogrzewanej folii. Wyznaczanie rozkładu współczynnika przejmowania ciepła. Zastosowanie termografii w podczerwieni do badań nieniszczących. Termografia impulsowa. Metoda Lock-in.
4. Termografia ciekłokrystaliczna. Jednoczesny pomiar pola prędkości i temperatury za pomocą ciekłych kryształów.
5. Rozszerzalność cieplna. Konsekwencje rozszerzalności termicznej materiałów w technice.
6. Naprężenia cieplne.
7. Termiczny opór kontaktowy. Przyczyny istnienia termicznego oporu kontaktowego i czynniki wpływające na jego wartość. Metody kontroli termicznego oporu kontaktowego.
Metody pomiaru termicznego oporu kontaktowego.
8. Wymiana ciepła przy przepływach turbulentnych i dwufazowych. Równania opisujące konwekcyjna wymianę ciepła. Równania kryterialne.
9. Wymiana ciepła w zagadnieniach zmiany fazy (krzepniecie, szronienie, obladzanie).
10. Wymiana ciepła podczas kondensacji i wrzenia.
11. Wymienniki ciepła. Podstawowe konstrukcje. Metody obliczeń i optymalizacji.
12. Rury cieplne. Zasada działania. Rozwiązania konstrukcyjne. Metody obliczeń.
13. Promieniowanie cieplne w ośrodkach przezroczystych i oddziałujących z promieniowaniem.
14. Wymiana ciepła w ośrodkach porowatych i zawiesinach.
15. Izolacje cieplne i ochrona przed wysoką i niską temperaturą. Mechanizmy wymiany ciepła w izolacjach. Właściwości cieplne izolacji.
16. Metody pomiarów gęstości strumienia ciepła. Współczesne czujniki strumienia ciepła. Budowa i zasada działania czujników strumienia ciepła.
- Metody oceny:
- 2 kolokwia.
- Egzamin:
- nie
- Literatura:
- Witryna www przedmiotu:
- Uwagi:
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt ML.NS745_W1
- Ma podstawową wiedzę z zakresu rozszerzalności cieplnej i naprężeń cieplnych oraz termicznego oporu kontaktowego.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_W03, MiBM2_W04, MiBM2_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07
- Efekt ML.NS745_W2
- Znajomość złożonych mechanizmów wymiany ciepła i metod wizualizacji pól temperatury.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_W03, MiBM2_W04, MiBM2_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07
- Efekt ML.NS745_W3
- Ma wiedzę z zakresu wymiany ciepła podczas zmiany fazy, konstrukcji wymienników ciepła i rur cieplnych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_W03, MiBM2_W04, MiBM2_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07
- Efekt ML.NS745_W4
- Ma wiedzę z zakresu izolacji cieplnych i wymiany ciepła w ośrodkach porowatych.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_W03, MiBM2_W04, MiBM2_W08
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_W03, T2A_W07, T2A_W03, T2A_W07, T2A_W04, T2A_W05, T2A_W07
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt ML.NS745_U1
- Potrafi rozpoznawać różne sposoby wymiany ciepła w procesach i urządzeniach oraz formułować zagadnienia z wymiany ciepła.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_U09, MiBM2_U10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U08, T2A_U08, T2A_U09
- Efekt ML.NS745_U2
- Potrafi przeprowadzać obliczenia związane z określaniem rozkładu temperatury i strumieni cieplnych w urządzeniach i procesach.
Weryfikacja: Kolokwium.
Powiązane efekty kierunkowe:
MiBM2_U09, MiBM2_U10
Powiązane efekty obszarowe:
T2A_U08, T2A_U08, T2A_U09