62629 Varmetransmission

2024/2025

Kursusinformation
Heat and Mass Transfer
Engelsk
5
Diplomingeniør
Kurset udbydes som enkeltfag
Tilvalgskurser, Diplomingeniørretning, Maskinteknik
F2B (tors 8-12)
Campus Ballerup
De studerende følger lektioner og øvelser. Der er demonstration af eksperimenter og computer simuleringer i MATLAB og COMSOL.
13-uger
F2B, ekstra dage kan forekomme.
Mundtlig eksamen
7-trins skala , intern bedømmelse
ME-HMT-U1
62603 and 62657 , Termodynamik and Fluid mekanik.
Jens Michael Bertelsen , Ballerup Campus, Bygning Ballerup , miber@dtu.dk
62 Institut for Ingeniørteknologi og -didaktik
I studieplanlæggeren
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 opakke 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, 5th edition: Fundamental and applications, SI Version, ISBN: 978-981-4595-27-6, by Yunus A. Çengel, McGraw-Hill 2015.
- Noter på DTU Learn.
Bemærkninger
Sektion for Mekanisk teknologi
Valgfag

Dette er et relevant og bredt tilvalgskursus, der anvendes både inden for energiteknik, konstruktion og design.
Sidst opdateret
02. maj, 2024