- Nazwa przedmiotu:
- Podstawy budowy urządzeń dla procesów cieplnych
- Koordynator przedmiotu:
- prof. dr hab. inż. / Mieczysław Poniewski / profesor zwyczajny
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia I stopnia
- Program:
- Mechanika i Budowa Maszyn
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe z możliwością wyboru
- Kod przedmiotu:
- MN1A_52_01
- Semestr nominalny:
- 6 / rok ak. 2013/2014
- Liczba punktów ECTS:
- 7
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Wykłady: liczba godzin wg planu studiów - 20, zapoznanie się ze wskazana literaturą - 5, przygotowanie do egzaminu - 5, razem - 30, ćwiczenia: liczba godzin wg planu studiów 10, zapoznanie się z literaturą - 10, przygotowanie do egzaminu - 10 razem 30, laboratorium: liczba godzin wg planu studiów - 10, zapoznanie się z literaturą - 20, przygotowanie sprawozdania - 15, przygotowanie do zaliczenia - 15, razem - 60, projekt: liczba godzin wg planu studiów - 10, zapoznanie się z literaturą - 30, wykonanie obliczeń - 25, wykonanie projektu - 25, razem - 90 Razem - 210
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- Wykłady - 20 h; Ćwiczenia - 10 h; Laboratoria - 10 h; Projekty - 10 h; Razem - 50 h = 2 ECTS
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 5
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład300h
- Ćwiczenia150h
- Laboratorium150h
- Projekt150h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- -
- Limit liczby studentów:
- Wykłady min.15, Ćwiczenia: 20 - 30, Laboratoria: 8 - 12, Projekty: 10 - 15
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest uzyskanie przez studenta wiedzy z teorii wymiany ciepła, umiejętności określania pola temperatury, strumieni ciepła wymienionego, pola powierzchni wymiany ciepła oraz zastosowania zdobytej wiedzy do projektowania urządzeń technicznych.
- Treści kształcenia:
- W1 - Pole temperatury, mechanizmy transportu ciepła, parametry fizyczne płynu. W2 - Równanie Fouriera-Kirchhoffa. W3 - Przewodzenie ciepła w stanie ustalonym. W4 - Przewodzenie ciepła w stanie nieustalonym. W5 - Wnikanie i przenikanie ciepła. W6 - Izolacja termiczna, przegrody ożebrowane. W7, W8 - Metody obliczania współczynników wnikania ciepła, obliczanie współczynników wnikanie ciepła w różnych układach. W9 -Wymiana ciepła przez promieniowanie. W10 - Wymienniki ciepła: rozkłady temperatury czynników, średnia różnica temperatury, pole powierzchni wymiany ciepła.
C1 - Obliczenia parametrów fizycznych płynów. Przewodzenie ciepła przez ścianę płaską. C2 - Pole temperatury w stanie nieustalonym, metoda Newmana. Obliczanie strumieni ciepła i temperatury na granicy warstw podczas przenikania ciepła przez przegrody. C3 - Obliczenia strumienia ciepła przenikającego przez warstwy izolacji i przegrody ożebrowane. C4 - Obliczanie współczynników wnikania podczas przepływu wewnątrz rur i kanałów. Obliczanie współczynnika wnikania podczas opływu płyty, walca i pęku rur. C5 - Obliczanie strumienia ciepła i współczynnika wnikania podczas konwekcji swobodnej i wrzenia. Obliczenia współczynników wnikania podczas kondensacji par. C6 - Wymiana ciepła przez promieniowanie.
C7 - Obliczanie strumieni ciepła i pola powierzchni w wymiennikach płaszczowo - rurowych równoległoprądowych i krzyżowoprądowych.
L1 - Pomiar współczynnika przewodzenia ciepła. L2 - Badanie nieustalonego przewodzenia ciepła w pręcie. L3 - Analog hydrauliczny nieustalonego przewodzenia ciepła. L4 - Badanie wnikania ciepła przy mieszaniu. L5 - Badanie rurowego wymiennika ciepła.
P1 - Obliczenia i rysunek zestawieniowy wybranego aparatu do wymiany ciepła.
- Metody oceny:
- Ocena końcowa (zaliczeniowa) dla przedmiotu jest oceną łączną, wyznaczaną jako średnia arytmetyczna z pozytywnych ocen z zaliczenia części wykładowej, ćwiczeniowej, laboratoryjnej i projektowej. Warunkiem zaliczenia części wykładowej przedmiotu jest uzyskanie pozytywnej oceny z części teoretycznej egzaminu pisemnego obejmującego sprawdzenie wiedzy z zakresu zagadnień omawianych podczas wykładów, w tym również wiedzy nabytej samodzielnie przez studenta ze wskazanej przez prowadzącego literatury i innych źródeł. Warunkiem zaliczenia części ćwiczeniowej przedmiotu jest uzyskanie odpowiedniej ilości punktów podczas trwania semestru. Punkty student może uzyskać z kolokwium (w trakcie semestru) oraz z części zadaniowej egzaminu (w sesji egzaminacyjnej). Uzyskane z kolokwium punkty sumowane są z punktami uzyskanymi podczas części zadaniowej egzaminu. Suma uzyskanych punktów jest kryterium, na podstawie którego student otrzymuje ocenę z części ćwiczeniowej.Ta część egzaminu ma za zadanie sprawdzenie wiedzy i umiejętności z zakresu problematyki zadań rozwiązywanych na zajęciach ćwiczeniowych, w tym również wiedzy nabytej samodzielnie przez studenta ze wskazanej przez prowadzącego literatury i innych źródeł. Warunkiem zaliczenia laboratorium jest uzyskanie pozytywnej ocen ze sprawdzianów wstępnych poprzedzających właściwe ćwiczenia, obejmujących wiadomości teoretyczne z instrukcji i i innych źródeł, wykonanie ćwiczeń zgodnie z instrukcją oraz wykonanie sprawozdań. Warunkiem zaliczenia projektowania jest uczestniczenie w zajęciach i wykonanie projektów zgodnie z zasadami. Szczegółowe zasady oceny studentów, organizacji zajęć oraz zasady korzystania z materiałów pomocniczych podawane są na początku zajęć. W sprawach nieuregulowanych, znajdują zastosowanie odpowiednie przepisy Regulaminu Studiów w Politechnice Warszawskiej.
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. Wiśniewski S., Wiśniewski T.: Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 1994. 2. Kostowski E.: Przepływ ciepła, Wyd. Politechniki Śląskiej, 2000. 3. Furmański P., Domański R.: Wymiana ciepła, przykłady obliczeń i zadania, OW PW, Warszawa 2002 4. Nizielski M., Urbaniec K.: Aparatura przemysłowa. OW PW, Warszawa 2010.
- Witryna www przedmiotu:
- -
- Uwagi:
- -
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Efekt W03_01
- Rozumie fizyczne zjawiska występujących podczas funkcjonowania aparatów, w których realizowany jest proces wymiany ciepła oraz posiada wiedzę przydatną do obliczeń projektowych.
Weryfikacja: Egzamin z wiadomości teoretycznych i zadań oraz zaliczenie laboratorium i projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_W03_01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_W03
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Efekt U01_01
- Potrafi pozyskiwać informacje z różnych źródeł potrzebne do obliczeń technicznych aparatów, w których zachodzi wymiana ciepła, interpretować uzyskane wyniki i formułować wnioski.
Weryfikacja: Egzamin z wiadomości teoretycznych i zadań oraz uzyskanie pozytywnych ocen z laboratorium i z projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_U01_01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U01
- Efekt U08_01
- Potrafi planować i przeprowadzać podstawowe pomiary własności fizycznych i strumieni masy przepływających substancji oraz ich temperatury.
Weryfikacja: Zaliczenie laboratorium.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_U08_01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U08
- Efekt U09_03
- Potrafi wykorzystywać zasady fizyki do formułowania prostych modeli matematycznych przydatnych do analizy procesów wymiany ciepła w aparatach.
Weryfikacja: Egzamin z wiadomości teoretycznych i zadań oraz zaliczenie laboratorium i projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_U09_03
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U09
- Efekt U16_01
- Umie obliczyć pole powierzchni wymiany ciepła w aparacie, w którym realizowany jest proces wymiany ciepła.
Weryfikacja: Egzamin z wiadomości teoretycznych i zadań oraz zaliczenie laboratorium i projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_U16_01
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_U16
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Efekt K02_02
- Ma świadomość ważności działalności inżyniera mechanika i jego wpływu na środowisko życia człowieka w dziedzinie oszczędzania energii.
Weryfikacja: Egzamin z wiadomości teoretycznych i zadań oraz zaliczenie laboratorium i projektu.
Powiązane efekty kierunkowe:
M1A_K02_02
Powiązane efekty obszarowe:
T1A_K02