Μετάδοση Θερμότητας ΙI

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Εισαγωγή. Φαινομενολογία της μεταφοράς θερμότητας. Νόμος του Newton. Θεώρημα Πι. Διαστατική ανάλυση. Αδιάστατοι αριθμοί. Εξαναγκασμένη μεταφορά. Ελεύθερη μεταφορά.
Εμπειρικές σχέσεις για εξαναγκασμένη μεταφορά θερμότητας.
Εμπειρικές σχέσεις για ελεύθερη μεταφορά θερμότητας.
Μετάδοση θερμότητας με συνδυασμό αγωγής και μεταφοράς.
Εναλλάκτες. Ολικός συντελεστής μετάδοσης θερμότητας. Τύποι Θερμικών εναλλακτών. Μέση διαφορά θερμοκρασίας σε εναλλάκτες. Αριθμός Μεταφερομένων Μονάδων σε εναλλάκτες.
Αναλυτική προσέγγιση της μεταφοράς θερμότητας. Εξισώσεις διατήρησης μάζας, ορμής και ενέργειας. Διαστατική ανάλυση. Οριακό στρώμα. Διαφορική και ολοκληρωτική μορφή των εξισώσεων του οριακού στρώματος. Τυρβώδης ροή. Αναλυτική λύση για στρωτή ροή πάνω από επίπεδη επιφάνεια. Τυρβώδες οριακό στρώμα. Αναλογίες Reynolds, Prandtl και von Karman. Μεταφορά θερμότητας σε πλήρως αναπτυγμένη ροή σε σωλήνες. Αναλογίες Reynolds, Prandtl και von Karman. Μετάδοση θερμότητας με ελεύθερη μεταφορά. Αναλυτική λύση για κατακόρυφες επίπεδες επιφάνειες.

ΜΑΘΗΣΙΑΚΑ ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

Κριτική Κατανόηση:
• των βασικών εννοιών και μηχανισμών μετάδοσης θερμότητας με συναγωγή,
• της φυσικής σημασίας και αξίας της αδιαστατοποίησης και των αδιάστατων αριθμών,
• των διαφορών εξαναγκασμένης και ελεύθερης συναγωγής,
• της σημασίας της τυρώδους ροής στην συναγωγή θερμότητας,
• των παραμέτρων που καθορίζουν τη λειτουργία και την απόδοση εναλλακτών θερμότητας
• ισοζυγίων μεταφοράς θερμότητας
• των εξισώσεων διατήρησης μάζας, ορμής και ενέργειας
• της λειτουργίας και καταλληλότητας οργάνων μέτρησης και των τεχνικών ανάλυσης και αξιοποίησης μετρήσεων σε θέματα μετάδοσης θερμότητας
• ανοικτών ζητημάτων γνώσης σε θέματα συναγωγής θερμότητας
• της σημασίας της συναγωγής θερμότητας σε θέματα αξιοποίησης της ενέργειας
Δεξιότητες:
• εμβάθυνση σε προβλήματα συναγωγής θερμότητας
• απλοποίηση σύνθετων προβλημάτων μετάδοσης θερμότητας με κατάλληλες παραδοχές
• εξοικείωση με διατάξεις, μετρητικό εξοπλισμό και διαδικασίες ανάλυσης και αξιοποίησης μετρήσεων σε θέματα μετάδοσης θερμότητας
• αναζήτηση και αξιοποίηση βιβλιογραφίας
Ικανότητες:
• επίλυση προβλημάτων συναγωγής θερμότητας σε πρακτικές εφαρμογές
• ποσοτική ανάλυση εναλλακτών θερμότητας
• επίλυση των εξισώσεων διατήρησης σε απλά προβλήματα συναγωγής θερμότητας
• πειραματική προσέγγιση προβλημάτων μετάδοσης θερμότητας