Warmte- en massaoverdracht

3 ECTS credits
80 u studietijd

Aanbieding 1 met studiegidsnummer 1009386BNR voor alle studenten in het 2e semester met een verdiepend bachelor niveau.

Semester

2e semester

Inschrijving onder examencontract

Niet mogelijk

Beoordelingsvoet

Beoordeling (0 tot 20)

2e zittijd mogelijk

Inschrijvingsvereisten

Studenten bachelor Ingenieurswetenschappen hebben ‘Analyse I’, 'Analyse II' en 'Fysica' gevolgd, alvorens ‘Warmte en massaoverdracht’ op te nemen. Studenten bachelor Fysica en sterrenkunde hebben 'Golven en elektromagnetisme' en 'Thermodynamica' gevolgd.

Onderwijstaal

Nederlands

Faculteit

Faculteit Ingenieurswetenschappen

Verantwoordelijke vakgroep

Chem Ingenieurstechnieken & Industriele Scheikunde

Onderwijsteam

Ken Broeckhoven (titularis)
Gille Wittevrongel

Onderdelen en contacturen

18 contacturen Hoorcollege
18 contacturen Werkcolleges, practica en oefeningen

Inhoud

Na een korte inleiding over de verschillende mechanismen van warmteoverdracht wordt stationaire warmtegeleiding in detail uitgewerkt (o.a. weerstandnetwerken, contactweerstand etc.). Koelvinnen, geleiding in meerdere dimensies en niet-stationaire warmtegeleiding worden besproken, ook met het doel om praktische problemen kan oplossen.

Dan volgt een conceptiele beschrijving van de processen van warmteoverdracht in gedwongen en natuurlijke convectie, zowel wat betreft de stromingsaspecten als de warmteoverdracht. Dimensieloze getallen worden afgeleid en een reeks correlaties voor het berekenen van warmteoverdracht in zowel gedwongen als natuurlijk convectie wordt besproken.

Warmteoverdracht door straling wordt besproken (basiswetten, straling door een zwart lichaam, grijze, diffuse stralers, radiositeit, vormfactoren, stralingsnetwerken, stralingsschilden).

Na een beschrijving van verschillende types van warmtewisselaars, de gebruikte materialen en hun mechanische opbouw worden twee verschillende ontwerpmethodes voor deze warmtewisselaars besproken.

Een inleiding tot massaoverdracht door diffusie en convectie wordt gegeven, met nadruk om de analogie tussen warmte- en massaoverdracht.

Oefeningen: eenvoudige praktijkberekeningen met aangeleerde methodes

Studiemateriaal

Handboek (Vereist) : Heat And Mass Transfer, Fundamentals and Applications (SI units), Cengel and Ghajar, 6de, Mc Graw Hill, 9789813158962, 2020
Digitaal cursusmateriaal (Vereist) : Handout of slides, Slides presented during class, Canvas

Bijkomende info

Handouts van slides via studentenplatform (Canvas) en referentieboek:

CENGEL and TURNER, Heat and Mass Transfer: Fundamentals and Applications (SI units), Ed. 6, ISBN 9789813158962, Mc Graw Hill

Leerresultaten

Algemene competenties

Leerdoel: Basisbegrippen van warmte en massaoverdracht bijbrengen specifiek gericht naar toepassing in elektronica en elektrische systemen. Naast de basisvergelijkingen en hun oplossing worden een aantal praktische voorbeelden uitgewerkt, vooral in de oefeningen.

Eindtermen: Verwacht wordt dat na afloop de student goed de basiswetten van vooral geleiding en diffusie kent en hun toepassing in balansen van energie en materie. Na de cursus moet de student in staat zijn een model op te stellen, een eenvoudige berekening te maken en gegevens hiervoor te vinden.

Deze cursus draagt bij tot volgende leerresultaten van de Bachelor in de Ingenieurswetenschappen:

De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen heeft een brede fundamentele kennis en begrip van

1. de wetenschappelijke principes en de methodologie van de exacte wetenschappen met inbegrip van de specificiteit van hun toepassingen in de ingenieurswetenschappen;
2. ingenieurstechnische principes en de mogelijkheid om ze toe te passen om de belangrijkste technische processen te analyseren en om nieuwe en opkomende technologieën te onderzoeken;
4. fundamentele basismethoden en -theorieën om problemen of processen te schematiseren en te modelleren.

De Bachelor in de Ingenieurswetenschappen kan

5. ingenieurstechnische problemen definiëren, classificeren, formuleren en oplossen en de beperkingen identificeren en is in staat om de taken te formuleren en af te bakenen teneinde deze te onderwerpen aan een kritisch onderzoek en om de voorgestelde oplossingen voor hun duurzaamheid en maatschappelijke relevantie te controleren;
6. de resultaten van de analyse en de modellering opvolgen, interpreteren en toepassen met het doel om op gestage wijze verbeteringen te kunnen aanbrengen ;
7. kwantitatieve methoden en relevante computer software in verband met de discipline toepassen op ingenieurstechnische problemen;
10. op correcte wijze over de ontwerpresultaten rapporteren aan de hand van een technisch verslag of via een paper;
12. op een logische, abstracte en kritische wijze redeneren;
13. open dialogen, discussies en onderhandelingen voeren en kan technische rapporten schrijven gebruik makend van de meest moderne ICT-technologieën;
14. in team werken, toont creativiteit en ondernemerschap en beschikt over intellectuele mobiliteit.

De Bachelor in Ingenieurswetenschappen heeft

16. een creatieve, probleemoplossende, resultaatgerichte en op bewijsvoering gesteunde houding die gericht is op innovatie;
17. een kritische houding ten aanzien van de eigen resultaten en die van de anderen;
18. de middelen verworven voor het verzamelen van kennis gericht naar het levenslang leren.

Beoordelingsinformatie

De beoordeling bestaat uit volgende opdrachtcategorieën:
Examen Schriftelijk bepaalt 100% van het eindcijfer

Binnen de categorie Examen Schriftelijk dient men volgende opdrachten af te werken:

Schriftelijk theorie met een wegingsfactor 1 en aldus 50% van het totale eindcijfer.

Toelichting: Schriftelijk examen: 2 theorievragen met bijvragen, gesloten boek. 50%.
Schriftelijk oefeningen met een wegingsfactor 1 en aldus 50% van het totale eindcijfer.

Toelichting: Schriftelijk examen: 1 of 2 oefeningen (vergelijkbaar met de oefeningen van het WPO), open boek. 50%

Aanvullende info mbt evaluatie

Schriftelijk examen theorie: 2 theorievragen met bijvragen, gesloten boek. 50%.

Schriftelijk examen oefeningen: 1 of 2 oefeningen (vergelijkbaar met de oefeningen van het WPO), open boek 50%.

Toegestane onvoldoende

Kijk in het aanvullend OER van je faculteit na of een toegestane onvoldoende mogelijk is voor dit opleidingsonderdeel.

Academische context