Overordnede kursusmål
At give en teoretisk og praktisk baggrund til at formulere og løse
problemer inden for varmetransmission. Endvidere vurdere
forskellige løsningsmodeller i ingeniørmæssig sammenhæng.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Forstå og forklare hvordan de fysiske love er indbygget i
varmeledning, konvektion og stråling.
- Demonstrere hvordan praktiske ingeniør problemer løses indenfor
varmetransmission.
- Opstille energibalancer til at bestemme randbetingelser for
systemer med kombinerede varmetransmission mht. varmeledning,
konvektion og stråling for både analytiske og numeriske
problemer.
- Bestemme temperatur profiler i simple konstruktioner i
rektangulære-, cylinder- og sfæriske koordinatsystemer opsætning af
rand- og begyndelses betingelser.
- Forstå, forklare og beregne de forskellige typer af konvektion
herunder, naturlig, tvungen, kogning og kondensering.
- Beregne varmetransmission for naturlig og tvungen konvektion
for plane flader og flow omkring rør og kugler.
- Forstå, forklare og beregne på varmevekslere ved brug af LMTD-
og NTU-metoden.
- Beregne varmetransmission for stråling mellem diffuse, grå og
opaque flader ved brug af Matrix-metoden og løsning med EES.
- Have kendskab til masse transport og Fick's lov og analogi
til varmetransmission.
Kursusindhold
Introduktion til basis varmetransmission. Varmelednings ligning,
Rand- og begyndelses betingelser. Stationær og transient
varmeledning, herunder anvendelse af Bessel- og Fejlfunktioner.
Numeriske metoder med finite difference. Fin equation. Grundlaget
for konvektion. Intern og ekstern tvungen konvektion. Naturlig
konvektion. Kogning og kondensering. Varmevekslere, herunder LMTD-
og NTU metoden. Stråling, vinkelforhold, absorption, emission,
sorte, grå og diffuse flader, Matrix-metoden samt stråling og
absorption i gasser. Introduktion til massetransport, diffusion og
Fick’s lov.
Case studies og eksempler fra industrien, kraftværker, køling af
elektronisk udstyr, opvarmning og køling i bygninger samt køling og
frysning af fødevarer.
Litteraturhenvisninger
- Heat and Mass Transfer, 4th edition: Fundamental and
applications, SI Version, ISBN: 978-0-07-736664-3, by Yunus A.
Çengel, McGraw-Hill 2010.
- Noter på DTU Inside.
Bemærkninger
Dette er et relevant og bredt tilvalgskursus, der anvendes både
inden for energiteknik, konstruktion og design.
Sidst opdateret
20. april, 2020
