- Nazwa przedmiotu:
- Wymiana ciepła i masy
- Koordynator przedmiotu:
- dr hab. inż. Ryszard Zwierzchowski
- Status przedmiotu:
- Obowiązkowy
- Poziom kształcenia:
- Studia II stopnia
- Program:
- Biogospodarka
- Grupa przedmiotów:
- Obowiązkowe
- Kod przedmiotu:
- 1110-BG000-MSP-1202
- Semestr nominalny:
- 1 / rok ak. 2022/2023
- Liczba punktów ECTS:
- 4
- Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
- Zajęcia z prowadzącym: 45 h
Praca samodzielna:
15 h przygotowanie do zaliczenia wykładów
15 h przygotowanie do zaliczenia ćwiczeń
25 h wykonanie i obrona projektu
Łącznie 100 h
- Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
- 2
- Język prowadzenia zajęć:
- polski
- Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
- 2
- Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
-
- Wykład15h
- Ćwiczenia15h
- Laboratorium0h
- Projekt15h
- Lekcje komputerowe0h
- Wymagania wstępne:
- Podstawy termodynamiki
Inżynieria procesowa i aparatura
- Limit liczby studentów:
- 30 ćwiczenia, 15 zajęcia projektowe
- Cel przedmiotu:
- Celem przedmiotu jest zapoznanie studentów z zagadnieniami różnych form przenoszenia ciepła i masy, a w szczególności tych procesów zachodzących w środowisku i biogospodarce.
- Treści kształcenia:
- Wykłady
W ramach przedmiotu studenci pozyskują wiedzę na temat podstaw teoretycznych przenoszenia ciepła i masy na drodze molekularnej, konwekcyjnej i turbulentnej.
Procesy wymiany ciepła przy przepływach laminarnych i burzliwych oraz procesy absorpcji i desorpcji, a także wymiany masy w układach przepływowych.
Ćwiczenia
1. Przenikanie ciepła przez ściankę płaską, cylindryczną i ożebrowaną.
2. Przejmowanie ciepła przy konwekcji swobodnej w przestrzeni ograniczonej. 3. Przejmowanie ciepła przy konwekcji wymuszonej: napływ na pęczki rur gładkich i ożebrowanych.
3. Obliczanie przekazywania ciepła na drodze promieniowania pomiędzy powierzchniami równoległymi.
4. Stężenia w fazie ciekłej i gazowej, obliczanie koncentracji oraz udziałów molowych i masowych.
5. Rozpuszczalność gazów w cieczach, obliczanie równowagi absorpcyjnej.
6. Obliczanie równowagi destylacyjnej dla roztworów doskonałych i fazy gazowej doskonałej
7. Procesy dyfuzyjne, obliczanie współczynników dyfuzji binarnej w gazach i cieczach.
8. Obliczanie dyfuzji jednokierunkowej i równomolowej (nawilżanie i osuszanie powietrza, kondensacja w obecności gazu inertnego, absorpcja, destylacja).
9. Wnikanie masy przy przepływie, obliczanie wnikania przy przepływie laminarnym i burzliwym.
Projekt
Obliczenia projektowe wymiennika ciepła i masy.
- Metody oceny:
- Egzamin pisemny
Pisemne zaliczenie ćwiczeń
Obrona projektu
Ocena zintegrowana: 0,4E + 0,3C + 0,3P
- Egzamin:
- tak
- Literatura:
- 1. K. Brodowicz – „Teoria wymienników ciepła i masy” PWN, Warszawa 1982
2. T. Hobler – „Dyfuzyjny ruch masy i absorbery” WNT, Warszawa 1976
3. R. Zarzycki – „Absorpcja i absorbery” WNT, Warszawa 1987
4. J. Malczewski, M. Piekarski– „Modele procesów transportu masy pędu i energii” PWN, Warszawa 1992
5. M. Piekarski, M. Poniewski – „Dynamika i sterowanie procesami wymiany ciepła i masy” WNT, Warszawa 1994
6. B. Staniszewski: Wymiana ciepła, PWN, 1980.
7. S. Wiśniewski, T.S. Wiśniewski: Wymiana ciepła, WNT, 2000.
- Witryna www przedmiotu:
- nie
- Uwagi:
- nie
Efekty uczenia się
Profil ogólnoakademicki - wiedza
- Charakterystyka W01
- Ma uporządkowaną wiedzę o podstawowych procesach wymiany ciepła i masy.
Weryfikacja: Zdanie egzaminu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, II.T.P7S_WG, III.P7S_WG.o
- Charakterystyka W02
- Zna różne formy przenoszenia ciepła i masy. Zna podstawowe modele przejmowania masy i ciepła oraz metody określania współczynników przejmowania masy i ciepła.
Weryfikacja: Zdanie egzaminu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_W03
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_WG, II.T.P7S_WG, III.P7S_WG.o
Profil ogólnoakademicki - umiejętności
- Charakterystyka U01
- Potrafi opisać i obliczyć proces przenikania ciepła przez ściankę w warunkach konwekcji. Potrafi opisać i obliczyć proces przekazywania ciepła przez promieniowanie dwóch powierzchni. Poprawnie posługuje się nazewnictwem stosowanym w opisie zjawisk wymiany ciepła.
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium, obrona projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U05 , B2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.1, I.P7S_UU
- Charakterystyka U02
- Potrafi opisać i obliczać równowagi absorpcyjne i destylacyjne w układach ciecz-gaz. Potrafi określić współczynniki dyfuzji binarnej w gazach i cieczach. Potrafi opisać i obliczyć proste przypadki przejmowania masy przy przepływie laminarnym lub burzliwym. Poprawnie posługuje się nazewnictwem stosowanym w opisie zjawisk wymiany masy.
Weryfikacja: Zaliczenie kolokwium, obrona projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U05 , B2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.1, I.P7S_UU
- Charakterystyka U03
- Potrafi przeprowadzić obliczenia i dobrać elementy składowe układu wymiany ciepła i masy.
Weryfikacja: Obrona projektu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_U05 , B2_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_UW, II.T.P7S_UW.1, I.P7S_UU
Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne
- Charakterystyka K01
- Rozumienia znaczenia osobistych kwalifikacji przy wykorzystaniu procesów wymiany ciepła i masy. Rozumienia społecznych konsekwencji stosowania technik wymiany ciepła i masy w biogospodarce.
Weryfikacja: Dyskusja w trakcie zajęć.
Powiązane charakterystyki kierunkowe:
B2_K01 , B2_K02
Powiązane charakterystyki obszarowe:
I.P7S_KK