Wymiana ciepła i masy RSN1402

Wykład: Podstawowe rodzaje wymiany ciepła. Strumień ciepła. Gęstość strumienia ciepła. Prawo Fouriera. Przewodność cieplna. Opór przewodzenia ciepła. Równanie różniczkowe nieustalonego przewodzenia ciepła. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę płaską. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę cylindryczną. Przewodzenie ciepła w prętach i żebrach. Powierzchnie ożebrowane. Nieustalone przewodzenie ciepła. Numeryczne metody rozwiązywania zagadnień przewodzenia ciepła. Wymiana ciepła w płynach. Konwekcja wymuszona i swobodna. Przejmowanie ciepła. Rozkład temperatury. Prawo Newtona. Współczynnik przejmowania ciepła. Opór przejmowania ciepła. Liczby podobieństwa: Reynoldsa, Prandtla, Grashofa, Nusselta. Przenikanie ciepła przez przegrodę płaską. Przenikanie ciepła przez przegrodę cylindryczną. Rozkład temperatury w wymiennikach ciepła jedno i wieloczynnikowych: współprądowym, przeciwprądowym i krzyżowym. Wymiana ciepła przez promieniowanie. Podstawowe pojęcia i prawa promieniowania: Kirchhoffa, Lamberta, Plancka, Wiena, Stefana-Boltzmanna.
Wymiana masy.
Ćwiczenia: Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę płaską. Ustalone przewodzenie ciepła przez ściankę cylindryczną. Konwekcja wymuszona i swobodna. Przenikanie ciepła przez przegrodę płaską. Przenikanie ciepła przez przegrodę cylindryczną. Wymiana ciepła przez promieniowanie. Wymiana masy. Wykres h-x.
Laboratorium: Ćw.1. Badanie rozkładu temperatury na powierzchni grzejnika. Ćw.2. Określenie temperatury pirometrem optycznym. Ćw.3. Pomiar współczynnika przenikania ciepła i mocy chwilowej grzejnika.

W cyklu 2019L:

Rodzaj przedmiotu

Obowiązkowy

Koordynatorzy przedmiotu

Cezary Pieńkowski

Efekty kształcenia

Zna i rozumie w zaawansowanym stopniu zagadnienia z wymiany ciepła i masy, będące podstawą procesów zachodzących w inżynierii rolno-spożywczej.
Zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane zagadnienia z zakresu wiedzy szczegółowej, konieczne do zrozumienia procesów cieplnych i przepływowych, występujących w inżynierii rolno-spożywczej.
Potrafi wykorzystać podstawy teoretyczne z wymiany ciepła i masy do obliczeń inżynierskich.
Potrafi planować i przeprowadzać zaawansowane eksperymenty oraz interpretować uzyskane wyniki i wyciągać wnioski.
Potrafi działać w sposób kreatywny, współpracować w grupie, przyjmując w niej różne role.
Jest gotów do analizy treści pozyskiwanych z różnych źródeł oraz do krytycznej oceny możliwości ich wykorzystania w pracy zawodowej

Kryteria oceniania

Wykład - egzamin pisemny, złożony z 5 pytań, za które można uzyskać po 2 pkt, czyli 10 pkt. łącznie.
Na ocenę bardzo dobrą student powinien uzyskać 9,5-10,0 pkt
Na ocenę dobry plus 8,75-9,25 pkt
Na ocenę dobrą 7,75-8,5 pkt
Na ocenę dostateczny plus 7,00-7,50 pkt
Na ocenę dostateczną 6,00-6,75 pkt
Wynik poniżej 6 pkt oznacza ocenę niedostateczną.
Są dwa terminy egzaminu: egzamin w sesji egzaminacyjnej podstawowej i egzamin poprawkowy w sesji poprawkowej.

Literatura

Literatura podstawowa: 1. Lewicki P.P. (red): Inżynieria procesowa i aparatura przemysłu spożywczego, WNT, Warszawa, 2017. 2. Inżynieria i aparatura przemysłu spożywczego. Część II (Praca zbiorowa) Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2000. 3. Pieńkowski C.A.: Przepływ ciepła i wymienniki. Wydaw. Politechniki Białostockiej, Białystok, 2007. 4. Witrowa-Rajchert D. i Lewicki P.P. (red): Wybrane zagadnienia obliczeniowe inżynierii żywności, Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2012. 5. Gajewski W. i inni (pod redakcją W. Gajewskiego): Laboratorium z termodynamiki i wymiany ciepła. Wydaw. Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa, 2005.
Literatura uzupełniająca: 1. Wierzbicka A., Biller E.: Wybrane procesy w technologii żywności, Wydawnictwo SGGW, Warszawa, 2003. 2. Zadania projektowe z inżynierii procesowej (Praca zbiorowa), Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2009. 3. Glijer L.: Suszenie drewna i nie tylko. Wydawnictwo „Wieś jutra”, Warszawa, 2011. 4. Cengel Y.A., Ghajar A.J.: Heat and mass transfer: fundamentals and applications. McGraw-Hill, Singapore, 2011.