MATS2100 Termofluid Emneplan

Studentene skal lære grunnleggende termodynamiske begreper, prinsippene for anvendelse av termisk energi, energianalyse og dimensjoneringsmetode for kraftproduksjonsprosesser, forbrenningsmotorer, gassturbiner, kjølemaskiner og varmepumper

Ingen ut over opptakskrav.

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

Kunnskap

Studentene skal kunne gjøre rede for

• egenskapene til rene stoffer, faselikevekt og tilstandslikninger
• energiloven for lukket system
• energiloven for åpent system med stasjonær strømning
• entropi, tilstandsendringer, kretsprosesser, reversible og irreversible prosesser
• sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling
• Otto-, diesel- og gassturbinprosesser
• kjølemaskiner
• varmepumper

Ferdigheter

Studenten kan

• gjennomføre energianalyse, dimensjonere enkle termiske prosesser, valg av arbeidsmedium og beregne energiutnyttelse

Generell kompetanse

Studenten kan

• anvende kunnskapen til å optimalisere energiproduksjon, effektivere energiforbruk og bedre utnyttelse av fornybare energikilder;;

Ingen ut over opptakskrav.

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

Kunnskaper

Studenten kan:

• forklare hva et termodynamisk system er og kan avgjøre om et system er;isolert, lukket;eller;åpent.
• forklare hva som menes med arbeid, varme og indre energi innen termodynamikken.
• gjøre rede for innholdet i;Termodynamikkens 1. og 2. lov.
• forklare forskjellen på reversible og irreversible prosesser.
• forklare hva entropi er et;mål på.
• utnytte tilstandsfunksjoners (f.eks. entalpi, entropi og indre energi);egenskaper i beregninger.
• forklare hva som menes med en varmekraftmaskin i termodynamikken og kjenner til eksempler på varmekraftmaskiner fra dagliglivet.
• gjøre rede for varmepumpers virkemåte ned på komponentnivå.
• forklare begrepet luftfuktighet, herunder spesifikk og absolutt luftfuktighet.
• gjengi og forklare innholdet i fasediagrammet.
• forklare hvordan Mollier-diagrammet benyttes.
• beskrive faseoverganger.

Ferdigheter

Studenten kan:

• beregne energien;som overføres;mellom systemet og omgivelsene;i reversible og irreversible prosesser, f.eks. i form av arbeid og varme.;
• benytte tilstandslikninger i beregninger
• beregne entropiforskjeller for reversible og irreversible prosesser, f.eks. i en varmepumpe.
• beregne virkningsgraden for;varmekraftmaskiner, effektfaktor for kjølemaskiner og COP for varmepumper.
• beregne;relativ og absolutt;luftfuktighet.
• bestemme duggpunktet ved regning og ved bruk av Mollier-diagrammet.

Generell kompetanse

Studenten kan:

• identifisere problemstillinger hvor termodynamikk kan;benyttes.
• vurdere kvaliteten på eget og andres arbeid innenfor termodynamikken.;
• kommunisere faglig korrekt og presist om termodynamiske spørsmål.

Forelesninger og øvinger.; I forelesningene deltar studentene i problemløsning, diskusjoner og samarbeid, i tillegg til at fagstoff blir presentert.

Innholdet i øvingene omfatter øving i problemløsing, individuelt eller i samarbeid med andre. Faglærer er tilstede og gir hjelp og veiledning.

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

• 6 av 8 innleveringer
• 1 laboratoriearbeid i gruppe

Individuell skriftlig eksamen under tilsyn på 3 timer.

Eksamensresultat kan påklages.

Ved eventuell ny og utsatt eksamen kan muntlig eksamensform bli benyttet. Hvis muntlig eksamen benyttes til ny og utsatt eksamen, kan denne ikke påklages.

Alle trykte og skrevne hjelpemidler, samt kalkulator. MATLAB hvis teknisk mulig.