TMT4206
Strømning og varmeoverføring, grunnkurs
Sist undervist 2019
Vår
Trondheim
Norsk og Engelsk
Om emnet
Faglig innhold
Del 1: Grunnleggende mekanisk teori, fluidstatikk, forutsetninger for fluidbevegelse. Viskositet, Newtonske og ikke-Newtonske media, viskøs inkompressibel strømning. Mekanisk energibalanse og impulsbalanse for hele tversnitt. Friksjonstap i rør og armatur. Kompressibel strømning i rør og dyser. Strømning i og rundt komplekse geometrier, strømningsmåling, pumping, kompresjon og ekspansjon, blanding.
Del 2: Varmetransportmekanismer. Fouriers varmeledningslov for faste legemer. Stasjonær varmeledning. Varmeoverføring ved tvungen og fri konveksjon mellom en flate og et fluid. Stråling. Varmeovergangskoeffisient. Nusselt-korrelasjoner. Transient varmeoverføring. Biot's tall. Oppvarming og avkjøling ved neglisjerbar varmeovergangsmotstand. Fourier's varmeledningsligning med vekt på en-dimensjonal varmeledning i halvuendelige legemer og plater med endelig varmeovergangsmotstand Nomogram-løsninger for plater, sylindre og kuler. To- og tre-dimensjonale transiente problemer. Numerisk løsning av stasjonær og transient varmeoverføring ("Finite-Difference" metoder).
Læringsmål
Etter fullført kurs skal studenten kunne:
- bruke kraftbalanser på kontrollvolumer.
- grunnlaget for og utledning av Eulers og Bernoullis likninger.
- de ulike mekanismer for varmetransport inklusive koking og kondensasjon.
- virkemåten for et utvalg av industrielle varmevekslertyper og deres begrensninger og typiske bruksområder.
- beregne trykkfall, friksjonstap og hastigheter i rørledningsnett både for inkompressible og kompressible fluider.
- beregne varmeovergangstall og totale gjennomgangstall for enkle geometrier.
- beregne varmetransport ved stråling for enkle geometrier.
- enkel bruk av og programmering.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger med innlagte øvingsoppgaver. Obligatoriske regneøvinger og lab. oppgaver.