Основи преношења топлоте

ID: 0532
врста предмета: стручно-апликативни
носилац предмета: Саљников В. Александар
извођачи: Коматина С. Мирко
контакт особа: Коматина С. Мирко
ниво студија: основне академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени+усмени
катедра: катедра за термомеханику

извођења

  • 6. семестар, позиција 3

циљ

Студенти треба да овладају знањима из преношења топлоте - научне дисциплине која је основа за пројектовање уређаја и постројења у процесној техници, термотехници и термоенергетици. Студенти треба да изуче стационарно и нестационарно провођење топлоте, принудно и природно прелажење топлоте кao и прелажење топлоте при кондензацији односно кључању; такође и преношење топлоте зрачењем као и утицај свих ових феномена на климатске промене и глобално загревање.

исход

По успешном завршетку курса, студенти би требало да буду оспособљени да: •Протумаче, објасне и примене димензијску анализу и теорију сличности на проблеме простирања топлоте. •Протумаче, објасне и изврше прорачун проблема стационарног и нестационарног пролажења топлоте кроз раван, цилиндричан и сферичан зид. •Протумаче и објасне основне нумеричке прорачуне преношења топлоте. •Протумаче, објасне и анализирају различите врсте оребрених површи и размењивача топлоте. •Протумаче и објасне размену топлоте при кључању и кондензацији. •Протумаче, објасне и примене основне закона зрачења при размени топлоте између две површи, односно зрачењу гасова.

садржај теоријске наставе

1. Провођење топлоте (топлотна кондукција) - механизми, Фуријеов закон, Фуријеова диференцијална једначина; топлотна дифузивност, гранични услови прве, друге и треће врсте, почетни услови. 2. Стационарна кондукција - критична дебљина изолације цеви, штапови и ребра; нестационарна кондукција - тело са малим термичким отпорима, полубесконачно тело. 3. Прелажење топлоте (топлотна конвекција) - принудна и природна конвекција; теорија сличности, гранични слој, диференцијалне и интегралне једначине, конвекција и при кондензацији и кључању. 4. Предајници (размењивачи) топлоте - метода средње логаритамске разлике температура; метода ефикасности предајника и броја јединица преношења топлоте (ε-NTU метода); 5. Топлотно зрачење (топлотна радијација) - основни механизми, таласна и квантна теорија, основни закони; зрачење између 2 површи између којих је двоатоман (топлотно транспарентан) гас или смеша СО2 и Н2О, тј. гасова "ефекта стаклене баште".

садржај практичне наставе

1. Рачунски примери: стационарно провођење топлоте, тела са унутрашњим изворима топлоте, критична дебљина изолације цеви, штапови и ребра. 2. Рачунски примери: нестационарно провођење топлоте, тела са коначним и бесконачно малим отпорима провођењу топлоте, полубесконачно тело; нумеричке методе. 3. Рачунски примери: принудна и природна конвекција: одређивање Нуселтовог броја и коефицијента прелажења топлоте, топлотна конвекција при кључању и кондензацији. 4. Рачунски примери: размењивачи топлоте - метода средње логаритамске разлике температура; метода ефикасности предајника и броја јединица преношења топлоте (ε-NTU метода); 5. Рачунски примери: пренос топлоте зрачењем између две сучељене површи: А) између тих површи је топлотно транспарентан гас; Б) између њих је смеша СО2 и Н2О, тј. гасова "стаклене баште".

услов похађања

Неопходни: Физика, Термодинамика Б Пожељни: Хидраулика и пнеуматика (Механика флуида)

ресурси

1. Хендаути из простирања топлоте и супстанције, сајт Машинског факултета, Београд. 2. Милинчић, Д.: Простирање топлоте, Машински факултет, Београд, 1989. 3. Козић, Ђ., Гојак, М., Коматина, М., Антонијевић, Д., Саљников, А.: Збирка задатака из преношења топлоте, Машински факултет, Београд, 2002. 4. Милинчић, Д., Васиљевић, Б., Ђорђевић, Р.: Проблеми из преношења топлоте, Машински факултет, Београд, 1991. 5. Козић, Ђ., Васиљевић, Б., Бекавац, В.:Приручник за термодинамику, Машински факултет, Београд, 2006.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

ново градиво: 20
разрада и примери (рекапитулација): 10

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 20
лабораторијске вежбе: 0
рачунски задаци: 5
семинарски рад: 5
пројекат: 0
консултације: 0
дискусија/радионица: 0
студијски истраживачки рад: 0

провера знања

преглед и оцена рачунских задатака: 0
преглед и оцена лабораторијских извештаја: 0
преглед и оцена семинарских радова: 0
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 5
тест са оцењивањем: 5
завршни испит: 5

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 60
лабораторијска вежбања: 0
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 0
пројекат: 0
завршни испит: 40
услов за излазак на испит (потребан број поена): 20

литература

F.P. Incropera, D.P. deWitt: Fundamentals of Heat Transfer, John Wiley & Sons, 1980.; J.P. Holman: Heat Transfer, McGraw Hill, 2002;