Wymiana ciepła i masy (wybieralny)

KIERUNEK:
MECHANIKA I BUDOWA MASZYN
Tytuł przedmiotu:
Wymiana ciepła i masy (wybieralny)
Semestr - wymiar godzin; punkty:
I I - W15, C15; 2 pkt.
WYKŁADY: Podstawowe zasady i procesy wymiany ciepła. Równanie bilansu energii –
pierwsza zasada termodynamiki. Mechanizmy wymiany ciepła: przewodzenie, konwekcja,
promieniowanie. Jednowymiarowe ustalone przewodzenie ciepła. Prawo Fouriera. Rozkład
temperatury w ściance płaskiej walcowej i kulistej. Współczynniki przenikania ciepła przez
ściankę płaską i kulistą. Przegrody wielowarstwowe. Nieustalone przewodzenie ciepła –
metoda skupionej pojemności cieplnej. Wymiana ciepła przez powierzchnie ożebrowane.
Sprawność żebra. Zastępczy współczynnik wnikania ciepła dla powierzchni ożebrowanej.
Współczynniki przenikania ciepła przez powierzchnię rozwiniętą. Promieniowanie
współczynnik konfiguracji i ekrany cieplne Wymienniki ciepła – klasyfikacja i konstrukcja.
Wymienniki współprądowe, przeciwprądowe oraz krzyżowo-prądowe. Średnia logarytmiczna
różnica temperatur. Temperatury końcowe czynników. Efektywność wymiennika ciepła.
Wymiana masy. Charakterystyka składu mieszanin. Dyfuzja masy – prawo Ficka. Konwekcja
masy. Analogia między konwekcyjną wymianą ciepła i masy. Jednoczesna wymiana ciepła i
masy. Bilanse energii na powierzchni. Psychrometr. Kataliza i wymienniki masy.
ĆWICZENIA :Przewodzenie ciepła w przegrodach płaskich, walcowych i kulistych.
Obliczanie współczynnika przenikania ciepła. Sprawność żeber. Zredukowany współczynnik
wnikania ciepła dla powierzchni ożebrowanych. Obliczanie współczynników wnikania ciepła
dla konwekcji swobodnej i wymuszonej. Nagrzewanie i ochładzanie ciał o skupionej
pojemności cieplnej. Promieniowanie - współczynnik konfiguracji i ekrany cieplne. Pomiar
temperatury gazu o wysokiej temperaturze. Obliczanie wymienników ciepła. Schematy
przepływowo-cieplne wymienników ciepła o różnej konstrukcji. Dyfuzja masy. Konwekcja
masy. Analogia między wymianą ciepła i masy.
Osoba odpowiedzialna za przedmiot:
Prof. dr hab. inż. Jan Taler
Jednostka organizacyjna:
Instytut Aparatury Przemysłowej
i Energetyki (M-5)