MMV031 VÄRMEÖVERFÖRING. Information för teknologer. vårterminen 2011

Transkript

1 MMV031 VÄRMEÖVERFÖRING Information för teknologer vårterminen 2011 Lund febr 2011

2 2 Kursens syfte Kursen syftar till att ge eleverna kunskap om och förståelse för mekanismerna för värmeöverföring och de metoder, analytiska och empiriska, som används inom värmeöverföringsområdet för bestämning av värmeutbyte och temperaturfält. Eleverna skall få färdighet att tillämpa teorin på tekniska problem. Kursens innehåll Kursen behandlar värmeledning, konvektion, termisk strålning, kondensation, förångning och värmeväxlare. Inom värmeledningsavsnittet behandlas allmän teori, kylflänsar samt uppvärmnings- och avsvalningsförlopp. För den konvektiva värmeövergången genomgås grundekvationer, likformighetslagar, forcerad (påtvingad) och naturlig konvektion. Såväl laminära som turbulenta fall studeras i kanaler och vid omströmmade kroppar. Avsnittet om termisk strålning omfattar allmän teori, svarta och icke-svarta kroppar, grå kroppar, vinkelfaktorer, strålningsutbyte mellan icke-svarta ytor samt gasstrålning. Kondensationskapitlet presenterar grundläggande teori för filmkondensation och inverkan av väsentliga parametrar samt geometri. Orientering om droppkondensation tillhandahålles. Förångningsavsnittet berör grunder för kokning, empiriska resultat och vidare belyses flerfasproblematiken för konvektiv kokning och kondensation i rör. Värmeväxlaravsnittet beskriver olika typer av värmeväxlare i tekniska applikationer och presenterar teori och metodik för dimensionering och analys av värmeöverförande apparater. Kursens organisation Kursen bedrivs i form av föreläsningar, övningar och självstudiemoment samt inlämningsuppgifter. Träning i problemlösning sker vid räkneövningarna samt genom några obligatoriska hemuppgifter. Vissa avsnitt (teori och exempel) bedrivs som självstudier med tillhörande obligatoriska inlämningsuppgifter. Den redan schemalagda tiden ersätts då av handledning/konsultation. Kursen går i läsperiod vt2, 2011 med en efterföljande tentamen. Kurslitteratur Kurslitteraturen utgöres av boken Värmeöverföring, Studentlitteratur samt en exempelsamling. Kursmaterialet försäljes av avdelningen för Värmeöverföring, Inst f Energivetenskaper, vån 5, rum 5118, M-huset. 2

3 3 1. Boken Värmeöverföring, Studentlitteratur, Lund, Exempelsamling i Värmeöverföring Från boken under punkt 1 ingår ej kap 5 och appendixen. Vidare ingår ej avsnittet om nedgrävda ledningar i kap 3. Kap 2 läses helt på egen hand. Exempel på teorifrågor till kursstoffet samt gamla tentamensuppgifter tillhandahålles. Examination En skriftlig tentamen med såväl teori- som problemuppgifter genomföres efter vt2. Tentamen består av ca 40 % teori och ca 60 % problem. Totala poängsumman är 50 poäng. En problemuppgift har i normalfallet 10 poäng. Vid teoriuppgifterna får inga hjälpmedel användas, medan vid problemlösningen kompendierna samt utdelade datablad och ångtabeller är tillåtna. Tentamen är därför delad, vilket innebär att först genomförs teoridelen utan hjälpmedel och när denna inlämnats till vakten påbörjas lösandet av problemen. Hjälpmedlen är då tillåtna. Räknedosa är tillåten vid problemdelen. Lösta exempel får dock ej användas. För tentamen gäller att för betyg 3 (tre) krävs minst 40 % av hela poängsumman dock minst fem poäng av teoridelen, för betyg 4 (fyra) krävs minst 60 % av den totala poängsumman dock minst fem poäng av teoridelen medan för betyg 5 (fem) krävs minst 80 % av den totala poängsumman. Tentamenstidpunkt: torsd 26 maj 2011, kl Hemuppgifter Hemuppgifterna består av lösande av ett antal exempel ur exempelsamlingen och utdelat material samt några speciella teoriuppgifter och en konstruktionsuppgift rörande värmeväxlare. Varje teknolog lämnar in en egen lösning till varje hemuppgift. Avdelningens personal rättar och godkänner uppgifterna. Felaktiga lösningar återlämnas för förnyad lösning eller korrigering. Läsåret 2011 är följande exempel obligatoriska hemuppgifter: Ex 1, Ex 5, Ex 11, Ex 20, Ex 29, Ex 30, Ex 34, Ex 40, Ex 60, Ex 65, Ex 79, Ex 86, Ex 93, Ex 99, Ex 111 och Ex 119. De obligatoriska teoriuppgifterna liksom konstruktionsuppgiften delas ut i läsvecka 2. Om samtliga obligatoriska hemuppgifter för lp vt2 inlämnats och blivit godkända innan den 20 maj 2011 erhålls 3 bonuspoäng (2 för problemen, 1 för teoriuppgifterna) på tentamen. Konstruktionsuppgiften ger ytterligare 2 bonuspoäng på tentamen om den blivit godkänd innan den 20 maj

4 4 Examinator Kursens examinator är professor Bengt Sundén, tel ankn 28605, Föreläsningar Professor Bengt Sundén håller de flesta föreläsningarna. Övningar/handledning Univ adj Teresa Hankala-Janiec, tel ankn 28611, är övningsledare. Som handledare för hemuppgifter, konstruktionsuppgift och självstudier fungerar Teresa Hankala-Janiec. Några övningar kommer att hållas av doktorander. Gästföreläsning och studiebesök Ett studiebesök planeras vid Alfa Laval Lund, Gunnesbo, Lund. Detta företag är ett ledande företag avseende plattvärmeväxlare. I anslutning till studiebesöket sker en gästföreläsning av personal från nämnda företag. Tidpunkt för studiebesöket meddelas senare. Administration Kursen administreras av avdelningen för Värmeöverföring, som ingår i institutionen för Energivetenskaper. Kursadministrationen sköts av administrativ koordinator Gunvi Andersson, som har tel ankn 28610, Gunvi.Andersson@energy.lth.se och tjänsterum 5118, M-huset, 5:e våningen, norra delen. 4

5 5 Schema Lp vt2, 2011 MMV031 Värmeöverföring Datum Dag Tid Aktivitet Innehåll Sal 14.3 månd Förel Introduktion, värmeledning, M:D konvektion, strålning 15.3 tisd 8-10 Förel Värmeväxlarteori M:E 17.3 torsd 8-10 Förel/Övn Värmeväxlare, M:E Ex 108, fred Förel/Övn Värmeväxlare, M:D Ex 110, månd Förel Värmeledn, flänsteori, kap 3 M:D 22.3 tisd 8-10 Övn Värmeväxlare, Ex 114, 115, 121 M:E 24.3 torsd 8-10 Övn Flänsar, Ex 6, 10, 7, 9 M:E 25.3 fred Förel/Övn Kap 3, Ex 14, 15: Kap 4 M:D Självstudier kap 2, delar av kap månd Förel/Övn Ex 16, 17: Kap 4 M:D 29.3 tisd 8-10 Övn Ex 21, 22, 26, 27 M:E Självstudier kap torsd 8-10 Förel Kap 6, Konvektion M:E 1.4 fred Förel Kap 7, 8, Konvektion M:D 4.4 månd Övn Ex 31, 33, 35, 41 M:D 5.4 tisd 8-10 Övn Ex 44, 47, 48, 63 M:E Självstudier kap 8, torsd 8-10 Övn Ex 69,70,71,67 M:E 8.4 fred Förel Kap 9 Turb.konv. M:D 11.4 månd Övn Ex 36,39,51,66 M:D 12.4 tisd 8-10 Förel Kap 9, Turb. konvektion M:E 14.4 torsd 8-10 Övn Ex 54,56,59,62 M:E 15.4 fred Förel Kap 12, Term stråln M:D 9.5 månd Övn Ex 73,74,75 M:D 10.5 tisd 8-10 Förel/Övn Kap 12, Ex 78 M:E Självstudier kap 10, torsd 8-10 Förel Kap 13,14 Kondensation,Förångn M:E 5

6 fred Förel Kap 14, Förångning M:D 16.5 månd Övn Ex 83,86,89,91 M:D 17.5 tisd 8-10 Övn Ex 96,100,102,103,104,105 M:E Självstudier kap torsd 8-10 Övn Gamla tentor M:E 20.5 fred Övn Gamla tentor M:D 6