MMV031 VÄRMEÖVERFÖRING. Information för teknologer. vårterminen 2014

Transkript

1 MMV031 VÄRMEÖVERFÖRING Information för teknologer vårterminen 2014 Lund jan 2014

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, 2014 med en efterföljande tentamen. Kurslitteratur Böcker på svenska och/eller engelska jämte exempelsamling används som kursmaterial. Materialet försäljs av Institutionen för Energivetenskaper, Värmeöverföring, vån 5, rum 5114 i M-huset. 2

3 3 1. Bok på svenska: Värmeöverföring, Studentlitteratur, Lund Exempelsamling i Värmeöverföring. 3. Book in English, Introduction to Heat Transfer, WIT press, UK, (Collection of examples included). Kapitel 5 och appendixen ingår ej i kursen. I kap. 3 ingår inte avsnittet om nedgrävda kablar och ledningar. Kapitel 2 utgör ett kapitel för självstudier. Tillhörande teorifrågor definierar kunskapskraven. Teorifrågor relevanta för varje kapitel tillhandahålles på kursen hemsida. Några gamla tentor finns också på kursens hemsida. 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 läroboken 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 och kursbok 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: onsd 28 maj 2014, kl , lokal: Sparta B. 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 2014 är följande exempel obligatoriska hemuppgifter: Ex 1, Ex 5, Ex 20, Ex 29, Ex 30, Ex 40, Ex 60, Ex 65, Ex 79, Ex 93, Ex 99, Ex 111 och Ex 119. De obligatoriska teoriuppgifterna liksom konstruktionsuppgiften är tillgängliga på kurshemsidan. 3

4 4 Om samtliga obligatoriska hemuppgifter för lp vt2 inlämnats och blivit godkända innan följande datum 11/4 Konstruktionsuppgift och Ex 111 and Ex bonuspoäng 9/5 Ex 1, Ex 5, Ex 20, Ex 29, Ex 30, Ex 40 1 bonuspoäng 23/5 Ex 60 Ex 65, Ex 79, Ex 93, Ex 99 1 bonuspoäng 23/5 4 teoriuppgifter 1 bonuspoäng erhålls bonuspoäng på tentamen. Examinator Kursens examinator är professor Bengt Sundén, tel ankn 28605, bengt.sunden@energy.lth.se. Föreläsningar Professor Bengt Sundén håller föreläsningarna. Övningar/handledning Dr Martin Andersson, tel ankn 24908, Martin.Andersson@energy.lth.se är övningsledare och handledare för hemuppgifter, konstruktionsuppgift och självstudier. 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 Elna Andersson, som har tel ankn 20763, Elna.Andersson@energy.lth.se och tjänsterum 5114, M-huset, 5:e våningen, norra delen. 4

5 Schema lp vt2 (Q2) 2014, MMV031 Värmeöverföring L = föreläsning, TS = räkneövning Datum Dag Tid Aktivitet Innehåll Sal Vecka Mån L Introduktion, Värmeledning, M:E Konvektion, Strålning 18.3 Tis 8-10 L/TS Värmeväxlare, Ex.108 M:E 19.3 Onsd L/TS Värmeväxlare, Ex 109, 110, 113 M:E 21.3 Fre L/TS Värmeväxlare, Ex, 114, 115, 121 M:E Vecka Mån TS Värmeväxlare, Ex 118, introduktion M:E till konstruktionsuppgift 25.3 Tis 8-10 L Värmeledning; Flänsar, ytförstoring M:E 26.3 Ons TS Flänsar, Ex 6,10, 7, 9 M:E 28.3 Fre Disputation Forskning Kanalströmning; ej M:E obligatoriskt Självstudier Kap. 2, delar av Kap. 3 Vecka Mån L/TS Kap. 3; Ex 14, 15; Kap. 4 M:E 1.4 Tis 8-10 L/TS Ex 16, 17; Kap. 4 M:E 2.4 Onsd TS Ex 21, 22, 26, 27 M:E Självstudier Kap Fre L Kap. 6, Konvektion, M:E

6 Datum Dag Tid Aktivitet Innehåll Sal Vecka Mån L Kap.7, 8; konvektion - laminära M:E gränsskikt och kanalströmning Självstudier Kap. 8 och Tis 8-10 TS Ex 31, 33, 35, 41 M:E 9.4 Onsd TS Ex 44, 47, 48, 63 M:E 11.4 Fre TS Ex 69, 70, 71, 67 M:E Vecka Mån L Kap. 9 Turbulent Konvektion M:E 6.5 Tis 8-10 L Kap. 9 Turbulent Konvektion M:E Självstudier Kap Ons TS Ex 36, 39, 51, 66 M:E 9.5 Fre TS Ex 54, 56, 59, 62 M:E Vecka Mån L Kap. 12, Termisk Strålning M:E 13.5 Tis 8-10 TS Ex 73, 74, 75 M:E 14.5 Onsd L Kap.13, 14 Kondensation, M:E Förångning 16.5 Fre Karnevalsledigt Vecka Mån TS Ex 83, 86, 89, 91 M:E 20.5 Tis 8-10 L Kap. 14, Förångning M:E 21.5 Onsd TS Ex 96, 100, 102, 103, 104, 105 M:E 23.5 Fre TS Gamla tentor M:E Tentamen onsdag 28 maj 8-13 (Sparta B)