Overordnede kursusmål:

Kurset skal give en grundlæggende forståelse af fagområdet termodynamik, herunder indledende varmetransmission. Denne viden skal kunne anvendes både på enkeltkomponenter og på systemer.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• beskrive tilstande og processer ved hjælp af termodynamiske tilstandsstørrelser
• benytte forskellige stofmodeller, udtrykt ved ligninger (idealgasligningen), tabeller eller diagrammer
• bestemme et systems udveksling af arbejde og varme med omgivelserne
• redegøre for de forskellige former for energi
• foretage forenklinger af virkelige anlæg, så de kan gøres til genstand for termodynamisk beregning
• anvende energi- og masse bevarelse
• gennemføre enkle eksperimentelle undersøgelser, fortolke måleresultater og fremstille disse på en overskuelig form
• måle tryk, temperatur eller flow i et anlæg, og på grundlag heraf beregne andre termodynamiske tilstandsstørrelser
• bestemme vigtige karakteristika for et anlæg, f.eks. virkningsgrad
• redegøre for de forskellige virkningsgrader

Kursusindhold:

Termodynamik:
• Grundlæggende termodynamiske systemer
• Termiske tilstandsstørrelser, varme og arbejde
• Termodynamikkens 1. hovedsætning for lukkede systemer
• Energibalance for åbne og lukkede systemer
• Begrebet entalpi, kaloriske tilstandsligninger, specifik varmekapacitet
• Termodynamikkens 1. hovedsætning for åbne stationære strømnings systemer, herunder begrebet volumenændringsarbejde
• Termodynamikkens 2. hovedsætning, kredsprocesser, reversible og irreversible processer
• Begrebet Entropi, T-s/P-v/P-h diagrammer, isentropiske processer, teknisk reversibelt arbejde og isentropisk virkningsgrad og Carnot kredsproces
• Fase diagrammer, faseskift og kredsprocesser med faseskift

Indledende varmetransmission:
• Ledning, konvektion, stråling
• Endimensionel varmetransmission for plane og cirkulære geometrier
• Overordnede formler for varmetransmission med forudsatte/givne varmeovergangstal

Komponenter:
• Turbiner, stempelmotorer, pumper, kompressorer, varmevekslere, dyser, diffusorer

Anlæg:
• Varme/kraft maskiner (Otto, Diesel og Brayton)
• Dampkraftanlæg uden regenerativ fødevandsforvarmning
• 1-trins varmepumper og køleanlæg

Projekt:
• I forløbet udarbejdes et mindre projekt, som udføres som gruppearbejde med skriftlig metoderigtig rapport, og indeholder væsentlige forhold fra CDIO dvs. definition/beskrivelse af anlæg og dettes afgrænsninger, design understøttet af relevante tekniske beregninger, beskrivelse af væsentligst forhold for montage, opstart og drift af anlægget. Valg af anlæg skal have relevans til de komponenter og anlæg, som er behandlet i kurset.

Mulighed for GRØN DYST deltagelse:

Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk

Kursusansvarlig:

Jens Bækkel Larsen , Ballerup Campus, Bygning Ballerup, Tlf. (+45) 3588 5253 , jlkme@dtu.dk