MJ1401 Värmeöverföring 6,0 hp
Välj termin och kursomgång
Välj termin och kursomgång för att se aktuell information och mer om kursen, såsom kursplan, studieperiod och anmälningsinformation.
Kursval
Gäller för kursomgång
HT 2024 Start 2024-10-28 programstuderande
Anmälningskod
50538
Innehåll och lärandemål
Kursinnehåll
Endimensionella fall vid stationära förhållanden
Differentialekvationer för värmeledning i fasta material
Lösningar för olika specialfall. Flänsverkningsgrad vid olika flänsutföranden
Två och tredimensionella fall vid stationära förhållanden
Laplace’s ekvation. Formfaktorn. Numeriska lösningsmetoder och analogi-metoder
Instationära fall. Lösningar för platta ytor och cylinder
Superponering av elementarfall. ”Lumped heat capacity”- metoden
Numeriska lösningsmetoder
Konvektion, strålning, kokning, kondensation och värmeväxlare
Hastighets- och temperaturgränsskikt
Teoretisk behandling av strömning over platta vid laminar och turbulent strömning.
Reynolds analogi mellan värmeövergång och tryckfall
Empiriska samband för värmeövergång vid påtryckt strömning
Laminär och turbulent strömning i rör och kanaler. Strömning runt kroppar
Hastighetsprofiler och anloppssträckor. Hydraulisk diameter
Värmeövergång vid egenkonvektion, Grashofs tal Gränsskiktsekvationer i integralform med lösningar för egenkonvektion vid vertikala plattor
Empiriska samband för laminär och turbulent gränsskikt vid vertikal och horisontell platta, cylindrar och spalter
Värmeövergång vid strålning
Begreppet svart kropp. Emissions- och absorptionstal. Stålningsutbyte, vinkelfaktor
Värmeövergång vid bestrilade ytor
Värmeövergång vid kondensation
Nusselts teori, kondensation på och i horisontella rör
Värmeövergång vid kokning
Olika typer av kokning, Kokkurvan
Kärlkokning, kokning i rör och kanaler
Värmeväxlare
Olika typer, logaritmisk medeltemperaturdifferens, temperaturverkningsgrad, NTU
Lärandemål
Att ge insikt i hur värmeövergången sker, kunna analysera ett verkligt värmeövergångsproblem, identifiera, förklara och jämföra olika värmeövergångsfenomen, samt kunna resonera generellt inom värmetransporter. Det innebär att studenten kan tillämpa teori från kursen för att analysera verkliga värmeöverföringsproblem.
Efter kursen ska studenten kunna:
Identifiera, formulera, modellera och lösa problem för olika värmeöverföringsmekanismer samt konstruera apparater med värmeutbyte.
Kurslitteratur och förberedelser
Särskild behörighet
Kursen MJ1112 Tillämpad termodynamik eller motsvarande
Rekommenderade förkunskaper
Utrustning
Kurslitteratur
Yunus A. Cengel; Afshin J. Ghajar; Heat and Mass Transfer, Fundamentals and applications; Mc Graw Hill companies.
Examination och slutförande
När kurs inte längre ges har student möjlighet att examineras under ytterligare två läsår.
Betygsskala
Examination
- LAB2 - Laborationer, 0,5 hp, betygsskala: P, F
- TEN2 - Skriftlig tentamen, 5,5 hp, betygsskala: A, B, C, D, E, FX, F
Examinator beslutar, baserat på rekommendation från KTH:s handläggare av stöd till studenter med funktionsnedsättning, om eventuell anpassad examination för studenter med dokumenterad, varaktig funktionsnedsättning.
Examinator får medge annan examinationsform vid omexamination av enstaka studenter.
Tentamen består av fem utförliga räkneuppgifter. Under kursens gång ges tre kontrollskrivningar som ger bonuspoäng på tentamen. Bonuspoäng som erhålls för kontrollskrivningar gäller under ett och samma läsår (ordinarie- och omtentamenstillfället).
Undervisningsspråk: Svenska och engelska
Föreläsningar: Svenska
Övningar: Engelska eller svenska (beroende på lärartillgänglighet)
Kurslitteratur: Engelska
Labbinstruktioner och labbar: Engelska
Kontrollskrivningar (Ksar) och tentamen: Engelska
Övriga krav för slutbetyg
En skriftlig tentamen (TEN1; 5,5 hp) med räkneuppgifter. För slutbetyg krävs godkända Laborationer (LAB1; 0,5 hp). Tre kontrollskrivningar anordnas, vars resultat får tillgodoräknas vid tentamen. Godkända kontrollskrivningar ger bonuspoäng på tentamen.
Möjlighet till komplettering
Möjlighet till plussning
Examinator
Etiskt förhållningssätt
- Vid grupparbete har alla i gruppen ansvar för gruppens arbete.
- Vid examination ska varje student ärligt redovisa hjälp som erhållits och källor som använts.
- Vid muntlig examination ska varje student kunna redogöra för hela uppgiften och hela lösningen.