Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii Środowiska

KARTA MODUŁU

Wymiana masy i energii

Rok II semestr 4

Kod modułu: IS.0401.OB/00 Liczba punktów: 4

Rodzaj modułu: obligatoryjny dla wszystkich Liczba punktów ECTS: 4

Jednostka realizująca moduł: Instytut Inżynierii i Gospodarski Wodnej

Instytut Inżynierii Cieplnej i Ochrony Powietrza

Kierownik modułu: Dr inż. Z. Gręplowska

Prowadzący zajęcia:

Dr inż. Z. Gręplowska, dr inż. P. Gryglaszewski (wykłady, ćwiczenia)

Dr inż. A. Guzik (ćwiczenia)

Spodziewane efekty kształcenia:

Poznanie podstaw matematycznego opisu procesów transportu zanieczyszczeń w rzekach; nabycie umiejętności określania wartości współczynnika dyspersji podłużnej oraz korzystania z istniejącego modelu komputerowego zmian jakości wody w rzece.

Umiejętność określania wielkości strumieni ciepła i pola temperatur w elementach konstrukcyjnych, urządzeniach i instalacjach przemysłowych, doboru optymalnej izolacji, intensyfikacji wymiany ciepła oraz wymiarowania wymienników ciepła.

Program merytoryczny modułu:

· Strukturalna metoda opisu transportu masy w płynie wraz z przykładami jej wykorzystania.

· Fenomenologiczna metoda opisu transportu zanieczyszczeń w ciekach.

· Dyfuzja, adwekcja, dyspersja.

· Podstawy matematycznego modelowania zmian jakości wody w rzekach.

· Przewodzenie ciepła, konwekcja wymuszona i swobodna, promieniowanie cieplne. Prawo Fouriera, Newtona oraz Stefana i Boltzmanna. Złożona wymiana ciepła.

· Jednowymiarowe ustalone przewodzenie i przenikanie ciepła: przegroda płaska i walcowa. Grubość izolacji. Żebra i powierzchnie żebrowane. Rozkład temperatury i strumień ciepła w pręcie. Sprawność i efektywność żeber.

· Wnikanie ciepła przy konwekcji wymuszonej i swobodnej. Wzory empiryczne do obliczania wartości współczynnika wnikania ciepła i ich zastosowanie.

· Wymienniki ciepła i podstawy ich wymiarowania.

Słowa kluczowe:

Jakość wody, dyspersja, przewodzenie ciepła, konwekcja, wymienniki ciepła

Lista wymaganych wcześniejszych modułów:

Matematyka I, Fizyka, Matematyka II, Termodynamika, Mechanika płynów i hydraulika

Struktura modułu

wykłady: 27 godz./sem. praca własna studenta: 30 godz./sem.

ćw. audytoryjne: 18 godz./sem. Łączna liczba

godzin: 75 godz./sem.

Ogółem godziny

rozliczeniowe: 45 godz./sem. konsultacje: 10 godz./sem.

Forma zaliczenia modułu:

Końcowe kolokwium pisemne, obejmujące zadania i teorię.

Podstawowe pomoce dydaktyczne:

E. Kostowski, Przepływ ciepła, wyd. Politechnika Śląska, 1991 (i wydania następne)

E. Kostowski (red.), Zbiór zadań z przepływu ciepła, wyd. Polit. Śląska, 1988 (i wydania następne)

J. Sawicki, Przenoszenie masy i energii, wyd. Politechnika Gdańska, 1993

F. De Smedt, Introduction to river water quality modelling, VUB–Press, Bruksela, 1989

J. Szargut, Termodynamika, PWN, Warszawa, 1998

Administracyjne ograniczenia modułu

minimalna liczba studentów:

maksymalna liczba studentów: