Основе преношења топлоте

ID: 1374
врста предмета: стручно-апликативни
носилац предмета: Гојак Д. Милан
извођачи: Гојак Д. Милан, Рудоња Р. Неџад
контакт особа: Гојак Д. Милан
ниво студија: основне академске студије
ЕСПБ: 6
облик завршног испита: писмени
катедра: катедра за термомеханику

извођења

  • 6. семестар, позиција 3

циљ

Циљ курса је овладавање основним знањима и постизање академских компентенција из области преношења енергије топлотом, тј. из области преношења топлоте. Савладавање предвиђеног градива студентима треба да омогући: разумевање основних начина преношења топлоте и њихових физичких модела, моделирање комбинованог преношења топлоте, овладавање основним методама решавања једначина стационарног и нестационарног преношења топлоте, овладавање експерименталним методама и решавање практичних проблема преношења топлоте.

исход

По успешном завршетку овог курса студенти би требало да буду оспособљени да: • објасне физикалност и опишу законе основних начина преношења топлоте, • дефинишу општу једначину температурног поља за провођење топлоте и за различите контурне и почетни услов добију решења за чврста тела различите геометрије, • дефинишу изразе и врше прорачуне прелажења топлоте за случај различитих режима струјања флуида као и при промени фазе флуида, • дефинишу законе и објасне физикалност топлотног зрачења и одреде топлотни проток зрачењем између сивих површи, • изврше термички прорачун основних типова размењивача топлоте.

садржај теоријске наставе

1. Увод – основни начини преношења топлоте и основни закони преношења; 2. Провођење топлоте (кондукција): Фуријев закон, топлотна проводљивост, диференцијална једначина провођења, топлотна дифузивност, контурни (гранични) услови, почетни услов. 3. Стационарно провођење топлоте: провођење топлоте кроз тела различите геометрије са и без унутрашњег извора топлоте; провођење топлоте кроз штапове и оребрене површи; критична дебљина топлотне изолације цеви; 4. Нестационарно провођење топлоте: Фуријеова метода раздвајања променљивих; бездиментионални критеријуми, тела са занемарљивим отпором провођењу топлоте; 5. Нумеричке методе решавања провођења топлоте; 6. Прелажење топлоте (конвекција): принудна и природна конвекција; Њутнов закон, теорија сличности, прелажење топлоте при кондензацији и кључању флуида; 7. Топлотно зрачење: закони зрачења, сива површ, радијационе карактеристике материјала, преношење топлоте зрачењем између сивих површи; 8. Размењивачи топлоте: термички прорачун размењивача (метода средње логаритамске разлике температура, ε-NTU метода).

садржај практичне наставе

1. Рачунски примери и лабораторијска вежба за стационарно провођење топлоте; 2. Рачунски примери и лабораторијска вежба за преношење топлоте кроз оребрене површи; 3. Рачунски примери за нестационарно провођење топлоте кроз чврста тела; 4. Примери прорачуна провођења топлоте применом нумеричких метода; 5. Рачунски примери и лабораторијска вежба за прелажење топлоте; 6. Рачунски примери и лабораторијска вежба за преношење топлоте зрачењем; 6. Рачунски примери и лабораторијска вежба за размењиваче топлоте.

услов похађања

Положени испити из Физике и Термодинамике.

ресурси

Лабораторијска опрема и инсталације ( инсталација за одређивање топлотне проводљивости чврстих материјала, инсталација за демонстрацију принудне и природне конвекције, инсталација за демонстрацију закона зрачења, инфрацрвена камера, црно тело и др.), потребна литература, приручник, изводи са предавања.

фонд часова

укупан фонд часова: 75

активна настава (теоријска)

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

активна настава (практична)

аудиторне вежбе: 10
лабораторијске вежбе: 10
рачунски задаци: 10
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: 1
преглед и оцена семинарских радова: 1
преглед и оцена пројекта: 0
колоквијум са оцењивањем: 2
тест са оцењивањем: 2
завршни испит: 4

провера знања (укупно 100 поена)

активност у току предавања: 0
тест/колоквијум: 40
лабораторијска вежбања: 10
рачунски задаци: 0
семинарски рад: 10
пројекат: 0
завршни испит: 40
услов за излазак на испит (потребан број поена): 20

литература

Милинчић, Д.: Простирање топлоте, Научна књига, Београд, 1989.; Козић, Ђ., Гојак, М., Коматина, М., Антонијевић, Д., Саљников, А.: Збирка задатака из преношења топлоте, Машински факултет, Београд, 2002.; Милинчић, Д., Васиљевић, Б., Ђорђевић, Р.: Проблеми из преношења топлоте, Машински факултет, Београд, 1991. ; Incropera, F., DeWit, D., Bergman, T, Lavine, A: Introduction to Heat Transfer, Wiley, 5th edition, 912 pages, 2006. ; Cengel, Y.: Heat Transfer A Practical Approach, McGraw - Hill; 2nd edition 1024 pages, 2003. ;