EMTS2300 Varmetransport Emneplan

Emnet tar sikte på å gi studenten en innføring i varmetransport og en grunnleggende forståelse for transportprosessene for varme. Praktiske anvendelser kan være dimensjonering av komponenter i varme- og kjøleanlegg (for eksempel varmevekslere), beregning av bygningers varmebehov. Emnet bygger på kunnskap fra EMTS1400 Termodynamikk for Energi og miljø. Det tilbys datalab-øvinger som et frivillig tilbud (Python-programmering).

Ingen ut over opptakskrav.

Etter å ha gjennomført dette emnet har studenten følgende læringsutbytte, definert som kunnskap, ferdigheter og generell kompetanse:

Kunnskap

Studenten:

• har tilegnet seg de sentrale begrepene innenfor varmetransport, samt prinsippene for de ulike transportformene
• kjenner og kan utlede varmeledningsligningen (3-dimensjonal, transient) med grensebetingelser og initialbetingelse
• har kunnskap om stasjonær varmeledning (1- og 2-dimensjonal) i kartesiske koordinater, sylinderkoordinater.
• kan behandle indre varmekilder og benytte termiske nettverk
• kjenner til transient (ikke-stasjonær) varmeledning, og kan regne på enkle problemer (Lumped system, null-dimensjonalt)
• kan benytte numeriske metoder for varmeledningsberegninger (1-, 2- eller 3-dimensjonalt, transient), v.h.a. finite difference-metoden
• kan beherske eksplisitt og implisitt formulering av transiente problem
• kan gjøre beregninger av ekstern og Intern tvungen konveksjon, behandle grensesjikt og tegne hastighets- og temperaturprofil. Empiriske korrelasjoner blir benyttet
• kan analysere varmevekslere arrangert i medstrøm og motstrøm, ved å benytte logaritmisk midlere temperaturdifferanse og ε-NTU metodene . Kjenner til behandling av beleggdannelse
• har innsikt i enkel strålingsfysikk og termisk stråling mellom faste flater. Sorte/grå flater behandles, bl.a. ved bruk av elektrisk analogi for beregninger

Ferdigheter

Studenten kan:

• utføre nødvendige beregninger for ingeniørmessig analyse av varmetransport i praktiske konstruksjoner, deriblant bygninger og varmevekslere, og i naturen for øvrig
• beregne varmeledning i faste legemer, for eksempel i vegger (varmestrøm og temperaturfelt)
• beregne konvektiv varmetransport (konveksjon) mellom fast legeme og fluid
• beregne varmeutveksling mellom faste flater ved hjelp av termisk stråling
• beregne varmeoverføring mellom varmt og kaldt fluid i varmevekslere

Generell kompetanse

Studenten kan:

• bidra i arbeidet med å utvikle ny teknologi med bakgrunn i en forståelse for matematisk modellering og løsning av fysiske problemer
• løse koblede problemer knyttet til både varmetransport, termodynamikk og fluidmekanikk (strømningslære). Dette vil være et grunnlag for beregning av for eksempel et byggs effekt- og energibehov
• vurdere om beregningsresultater er rimelige

Ikke relevant

Følgende arbeidskrav er obligatorisk og må være godkjent for å fremstille seg til eksamen:

• 8 av 12 regneøvinger
• 2 laboratorieøvelser i gruppe

Midt- og sluttvurdering gjennomføres av praksisveileder og kontaktlærer fra universitetet. Endelig vedtak om bestått/ikke bestått praksis fattes av universitetet.

15 studiepoeng overlapp med FYSIOPRA- og MENDIPRA Kunnskapsbasert praksis i fysioterapi.

Gradert skala A-F.

En intern sensor. Ekstern sensor brukes jevnlig.