Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza - Centralny System Uwierzytelniania
Strona główna

Wymiana ciepła

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: ML/B-DI/14>WC
Kod Erasmus / ISCED: (brak danych) / (brak danych)
Nazwa przedmiotu: Wymiana ciepła
Jednostka: Zakład Termodynamiki
Grupy: Przedmioty 6 sem. - lotnictwo i kosmonautyka-silniki lotnicze st. I-go stopnia (inż.)
Punkty ECTS i inne: 3.00 Podstawowe informacje o zasadach przyporządkowania punktów ECTS:
  • roczny wymiar godzinowy nakładu pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się dla danego etapu studiów wynosi 1500-1800 h, co odpowiada 60 ECTS;
  • tygodniowy wymiar godzinowy nakładu pracy studenta wynosi 45 h;
  • 1 punkt ECTS odpowiada 25-30 godzinom pracy studenta potrzebnej do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się;
  • tygodniowy nakład pracy studenta konieczny do osiągnięcia zakładanych efektów uczenia się pozwala uzyskać 1,5 ECTS;
  • nakład pracy potrzebny do zaliczenia przedmiotu, któremu przypisano 3 ECTS, stanowi 10% semestralnego obciążenia studenta.
Język prowadzenia: polski
Pełny opis:

Umożliwia poznanie podstawowych pojęć i praw z zachowaniem podziały wymiany ciepła na przewodzenie, konwekcję i promieniowanie

Treści kształcenia

- 1. Przewodzenie – prawo Fouriera, współczynnik przewodzenia ciepła. Ustalone przewodzenie przez ścianki płaskie, cylindryczne i kuliste. Opory przewodzenia ciepła 2. Konwekcja – prawo Newtona, współczynnik przejmowania (wnikania) ciepła, opór przejmowania ciepła. Przenikanie ciepła przez ścianki płaskie i cylindryczne, współczynnik przenikania ciepła, opory przenikania ciepła 3. Promieniowanie cieplne –prawo Stefana-Boltzmanna. Całkowite właściwości ciał biorących udział w wymianie ciepła przez promieniowanie. Tożsamość Kirchhoffa, prawo rozkładu energii Plancka, monochromatyczne właściwości ciał, ciało szare, reguła przesunięć Wiena. Współczynnik wymiany ciepła przez promieniowanie hr i jego zależność od temperatury. Przykład obliczenia hr dla dwu współśrodkowych powierzchni cylindrycznych. 4. System przewodząco – konwekcyjny na przykładzie prostego, krótkiego żebra, chłodzonego konwekcyjnie - rozkład temperatury i wymieniana moc cieplna. Sprawność żebra i jej zależność od materiału, warunków chłodzenia, wymiarów i kształtu żebra 5. Konwekcja swobodna - przykłady występowania. Siły masowe-następstwo rozkładu temperatury, a dalej – rozkładu gęstości płynu w polu sił (najczęściej grawitacyjnym). Przypadek pionowej płyty; rozkład temperatury i prędkości w warstwie przyściennej. Rozwiązanie na wymianę ciepła; rozkład współczynnika przejmowania ciepła hx wzdłuż wysokości płyty. Forma bezwymiarowa rozwiązań; liczby kryterialne i korzyści wynikające z ich stosowania. Miejscowe liczby: Nusselta Nux i Grashofa Grx, liczba Prandtla Pr, liczba Rayleigha Rax. Forma przedstawiania rozwiązań dla konwekcji swobodnej

6. Konwekcja wymuszona. Typowe przypadki: opływ płaskiej płyty, przepływ przez rurę (rozkład prędkości i temperatury). Liczby kryterialne: liczba Reynoldsa dla opływów Rex oraz przepływów przez kanały Red, Nu oraz Pr. Wymiar charakterystyczny dla opływów i przepływów przez kanały (średnica hydrauliczna). Pojęcie średniej prędkości przepływu i temperatury w masie płynu w danym, poprzecznym przekroju kanału (definicje). Ogólna forma zależności kryterialnej. Rozbieg hydrauliczny i termiczny; zmiana profilu prędkości i miejscowego współczynnika przejmowania ciepła na odcinkach rozbiegu. Sposób uwzględniania, w zależnościach kryterialnych, rozbiegu i zmiany właściwości płynu wraz ze zmianą temperatury płynu w przekroju. Przykłady zależności kryterialnych uzyskanych teoretycznie i empirycznie

7. Przykład rozwiązania analitycznego dla konwekcji wymuszonej: prosta rurka okrągła, rozwinięty profil prędkości, warunek brzegowy stałej temperatury ścianki (ew. stałego strumienia cieplnego na ściance) 8. Analogie w konwekcji.

- Wprowadzenie BHP

1. Przewodzenie przez ściankę płaską – aparat Poensgena

2. Przewodzenie przez ściankę cylindryczną – aparat rurowy

3. Numeryczne modelowanie pól temperatury – metoda bilansów elementarnych 4. Pomiar współczynnika przejmowania ciepła przy konwekcji swobodnej na rurze 5. Badanie rurowego wymiennika ciepła

6. Sprawdzanie praw promieniowania 7. Zaliczanie ćwiczeń laboratoryjnych

Literatura:

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

J.P. Holman - Heat transfer - McGRAW-HILL. - 1992

S. Wiśniewski, T. Wiśniewski - Wymiana ciepła - WN-T Warszawa. - 1994

F. Wolańczyk - Wymiana ciepła. Przykłady i zadania. - Oficyna Wyd. Polit. Rzesz.. - 2009

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

B. Bieniasz - red. - Wymiana ciepła i masy. Laboratorium - Oficyna Wydawn. Pol. Rzesz.. - 2001

Literatura do samodzielnego studiowania

J. Madejski - Teoria wymiany ciepła - Wyd. Uczeln. Pol. Szczecińskiej. - 1998

T. Hobler - Ruch ciepła i wymienniki - WN-T Warszawa. - 1986

Literatura uzupełniająca

R. Domański, M. Jaworski, T.S. Wiśniewski - Wymiana ciepła. Laboratorium dydaktyczne - Oficyna Wydawn. Pol. Warsz.. - 2002

J. Wilk, R. Smusz - Wymiana ciepła. Tablice i wykresy. Materiały pomocnicze - Oficyna Wydawn. Pol. Rzesz.. - 2003

Publikacje naukowe

F. Wolańczyk - Pomiar ciśnienia - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2018

R. Gałek; P. Gil; M. Szewczyk; F. Wolańczyk - Efficiency of micro combined heat and power unit in real conditions - . - 2018

F. Wolańczyk - Gallium as a metrology substance for measuring thermal conductivity of metals - . - 2016

F. Wolańczyk - Termodynamika, Przykłady i Zadania. Wydanie 4 - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2015

Efekty uczenia się:

Student, który zaliczył modułFormy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształceniaSposoby weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia
Definiuje podstawowe pojęcia, tłumaczy przebieg zjawisk, wykorzystuje teorię podobieństwa do określenia intensywności poszczególnych rodzajów wymiany ciepła. wykładZalecana obecność na wykładach, pisemne ich zaliczenie.
Potrafi przeprowadzić kilka wybranych pomiarów zgodnie z tematyką w module. Potrafi numerycznie modelować proste pola temperatury. Posiada umiejętność prowadzenia badań naukowych.laboratoriumSprawdzanie obecności i stopnia przygotowania do każdego z laboratoriów, egzekwowanie aktywności w przeprowadzaniu pomiaru, złożenia sprawozdania i jego zaliczenia.

Metody i kryteria oceniania:

na ocenę 3na ocenę 4na ocenę 5
Definiuje podstawowe pojęcia, tłumaczy przebieg zjawisk, wykorzystuje teorię podobieństwa do określenia intensywności poszczególnych rodzajów wymiany ciepła. nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również wypowiada się w formie przyjętej za poprawną w inżynierskim zawodzie technicznymnie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi podzielić się interesującą, merytoryczną uwagą w nawiązaniu do opracowywanych tematów
Potrafi przeprowadzić kilka wybranych pomiarów zgodnie z tematyką w module. Potrafi numerycznie modelować proste pola temperatury.nie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 3, ale również potrafi podać podstawy teoretyczne pomiarunie tylko osiągnął poziom wiedzy i umiejętności wymagany na ocenę 4, ale również potrafi określić niepewność pomiaru

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2019/20" (zakończony)

Okres: 2020-02-29 - 2020-06-24
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Franciszek Wolańczyk
Prowadzący grup: Rafał Gałek, Krzysztof Kiedrzyński, Franciszek Wolańczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2020/21" (zakończony)

Okres: 2021-02-27 - 2021-06-23
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Franciszek Wolańczyk
Prowadzący grup: Sebastian Grosicki, Franciszek Wolańczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-26 - 2022-06-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Franciszek Wolańczyk
Prowadzący grup: Sebastian Grosicki, Maria Tychanicz-Kwiecień, Franciszek Wolańczyk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (zakończony)

Okres: 2023-02-25 - 2023-06-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Rafał Gałek, Joanna Wilk
Prowadzący grup: Rafał Gałek, Sebastian Grosicki, Maria Tychanicz-Kwiecień, Joanna Wilk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2023/24" (w trakcie)

Okres: 2024-02-24 - 2024-06-21
Wybrany podział planu:
Przejdź do planu
Typ zajęć:
Laboratorium, 15 godzin więcej informacji
Wykład, 15 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Rafał Gałek, Joanna Wilk
Prowadzący grup: Rafał Gałek, Joanna Wilk
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Zaliczenie
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza.
al. Powstańców Warszawy 12
35-959 Rzeszów
tel: +48 17 865 11 00 https://prz.edu.pl
kontakt deklaracja dostępności USOSweb 7.0.1.0 (2023-11-21)