Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna i procesowa (S1)

Sylabus przedmiotu Procesy cieplne i aparaty:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna i procesowa
Forma studiów studia stacjonarne Poziom pierwszego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta inżynier
Obszary studiów nauki techniczne, studia inżynierskie
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Procesy cieplne i aparaty
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Joanna Karcz <Joanna.Karcz@zut.edu.pl>, Rafał Rakoczy <Rafal.Rakoczy@zut.edu.pl>, Henryk Łącki <Henryk.Lacki@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 7,0 ECTS (formy) 7,0
Forma zaliczenia egzamin Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL3 30 1,50,19zaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA3 15 1,50,23zaliczenie
projektyP3 30 1,00,26zaliczenie
wykładyW3 30 3,00,32egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Fizyka płynów.
W-2Mechanika płynów.
W-3Matematyka
W-4Podstawowe informacje z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
C-2Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umięjętności formułowania oraz rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła.
C-3Ukształtowanie u studentów umiejętności wykonywania pomiarów w zakresie procesów cieplnych
C-4Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność formułowania opisu matematycznego dla procesów cieplnych oraz rozwiązywania zagadnień związanych z aparaturą stosowaną do realizacji procesów wymiany ciepła.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Rodzaje ruchu ciepła. Przewodzenie ustalone przez ściankę płaską (bez źródła i ze źródłem). Przenikanie ciepła. Napędowa różnica temperatur. Powierzchnia wymiany ciepła. Przewodzenie ustalone (układ płaski, wielowarstwowy, cylindryczny). Nieustalone przewodzenie ciepła (bez źródła i ze źródłem). Konwekcja swobodna i wymuszona. Promieniowanie. Kondensacja. Wrzenie. Metody analityczne badania wnikania ciepła. Ruch ciepła przez równoczesne wnikanie ciepła i dyfuzję masy. Urządzenia i aparaty do wymiany ciepła. Wskaźniki projektowe.15
15
laboratoria
T-L-1Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Zapoznanie studentów z przepisami BHP obowiązującymi w laboratorium (szkolenie BHP, przestrzeganie przepisów BHP w laboratorium, organizacja pracy studenta w laboratorium)2
T-L-2Wymiennik ciepła4
T-L-3Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych4
T-L-4Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych4
T-L-5Kocioł parowy4
T-L-6Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem4
T-L-7Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem4
T-L-8Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metoda elektrochemiczną4
30
projekty
T-P-1Projekt wymiennika ciepła30
30
wykłady
T-W-1Równania całkowe i różniczkowe bilansu energii cieplnej. Sens fizyczny poszczergólnych członów równania.2
T-W-2Pzrewodzenie cieplne. Strumień ciepła i profile temperatur ustalonego procesu przewodzenie bez źródeł dla podstawowych konfiguracji geometrycznych przepon.3
T-W-3Przreponowe przewodzenie ciepła ze źródłem.3
T-W-4Nieustalone przewodzenie ciepła.2
T-W-5Konwekcja. Równania bilansu energii cieplnej. Konwekcja wymuszona.2
T-W-6Konwekcja naturalna. Konwekcja mieszana.1
T-W-7Wymiana ciepła przez promieniowanie. Prawa fizyki procesu promieniowania. Wymiana energii cieplnej przez promieniowanie pomiędzy przeponami o różnej konfiguracji geometrycznej.2
T-W-8Kondensacja kroplowa i warstewkowa.3
T-W-9Wrzenie pęcherzykowe i błonowe.3
T-W-10Wymienniki ciepła. Regeneratory i rekuperatory. Siła napędowa procesu wymiany ciepła. Współczynniki kinetyczne procesu wymiany energii cieplnej.2
T-W-11Wymienniki ciepła przeciwprądowo-współprądowe. Czas ogrzewania.2
T-W-12Ogrzewanie nieustalone.1
T-W-13Kolektory słoneczne. Rury cieplne. Izolacja cieplna. Audyt termomodernizacyjny.3
T-W-14Bialnse cieplne suszarek i wyparek.1
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-A-2Przygotowanie się do zajęć.10
A-A-3Konsultacje z prowadzącym.10
A-A-4Przygotowanie się do zaliczenia.10
45
laboratoria
A-L-1uczestnictwo studenta w zajęciach laboratoryjnych30
A-L-2przygotowanie się studenta do zajęć laboratoryjnych5
A-L-3opracowanie wyników pomiarów i przygotowanie sprawozdania5
A-L-4przygotowanie się studenta do zaliczania zajęć laboratoryjnych5
45
projekty
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
30
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Bieżąca analiza treści wykładów i studia literatury przedmiotu.15
A-W-3Samodzielne wyprowadzenie wskazanych ważniejszych równań procesów wymiany ciepła.25
A-W-4Przygotowanie do egzaminu.20
90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny.
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-3Metoda projektów
M-4Laboratorium przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: Ocena wykładów w oparciu o wynik egzaminy testowego.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa za przedmiot jako ocena wynikowa ze wszystich form zajęć z uwzględnieniem wag.
S-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - zaliczenie pisemne
S-4Ocena formująca: Laboratorium: zaliczenie pisemne każdego z ćwiczeń laboratoryjnych
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium: zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń każdego z ćwiczeń
S-6Ocena podsumowująca: końcowe zaliczenie projektu

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_1A_C10_W01
Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach cieplnych, zrozumie sposoby formułowania teoretycznych równań kryterialnych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
ICHP_1A_W20, ICHP_1A_W09, ICHP_1A_W11, ICHP_1A_W12C-1T-W-14, T-W-5, T-W-9, T-W-13, T-W-6, T-W-8, T-W-1, T-W-7, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-1, M-3, M-2, M-4S-1, S-2

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_1A_C10_U01
Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umiejętności: analizowania, przeszukiwania oraz zaprezentowania odpowiedniej wiedzy z literatury oraz innych źródeł; definiowania opisu matematycznego dla zagadnień związanych z procesami cieplnymi; rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła; formułowania opisu matematycznego podstawowych aparatów stosowanych w procesach cieplnych; zastosowania zdobytej wiedzy do metody rozwiązania problemu obliczeniowego.
ICHP_1A_U01, ICHP_1A_U14, ICHP_1A_U15, ICHP_1A_U17C-2, C-3, C-4T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2, T-L-8, T-L-1, T-A-1, T-P-1M-2, M-4S-3, S-4, S-5
ICHP_1A_C10_U02
Student potrafi wykonać projekt określonego wymiennika ciepła
ICHP_1A_U01, ICHP_1A_U03, ICHP_1A_U14C-2T-P-1M-3S-6
ICHP_1A_C10_U09
student potrafi wykorzystać metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
ICHP_1A_U09C-3T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2, T-L-8M-4S-4, S-5

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ICHP_1A_C10_K01
Student podczas zajęć nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny.
ICHP_1A_K01, ICHP_1A_K02, ICHP_1A_K06C-2, C-3, C-1, C-4T-L-3, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-7, T-L-2, T-L-8, T-L-1, T-A-1, T-P-1, T-W-14, T-W-5, T-W-9, T-W-13, T-W-6, T-W-8, T-W-1, T-W-7, T-W-10, T-W-11, T-W-12, T-W-2, T-W-3, T-W-4M-1, M-3, M-2, M-4S-1, S-2, S-3, S-4, S-5, S-6

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_1A_C10_W01
Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach cieplnych, zrozumie sposoby formułowania teoretycznych równań kryterialnych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
2,0Student nie posiada wiedzy o procesach cieplnych i nie jest w stanie podać elementarnych równań opisujących wymanę ciepła.
3,0Student posiada w stopniu ograniczonym wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podac elemebntarne równania opisujące wymanę ciepła.
3,5Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podać ważniejsze równania opisujące wymanę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
4,0Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie opisać kompletem równań różniczkowych wymianę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
4,5Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzać komplet równańi różniczkowych opisujących wymanę ciepła dla dowolnie wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
5,0Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzać komplet równańi różniczkowych opisujących wymianę ciepła oraz zaproponować elementarne równania w kompleksach i simpleksach bezwymiarowych przydatnych do obliczeń projektowych aparatów o dowolnej konfiguracji geometrycznej przenoszących procesy cieplne..

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_1A_C10_U01
Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umiejętności: analizowania, przeszukiwania oraz zaprezentowania odpowiedniej wiedzy z literatury oraz innych źródeł; definiowania opisu matematycznego dla zagadnień związanych z procesami cieplnymi; rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła; formułowania opisu matematycznego podstawowych aparatów stosowanych w procesach cieplnych; zastosowania zdobytej wiedzy do metody rozwiązania problemu obliczeniowego.
2,0Student nie posiada podstawowych umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła.
3,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła.
3,5Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi w ograniczonym zakresie samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe.
4,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe.
4,5Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników.
5,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać skomplikowane problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników; jest w stanie weryfikować uzyskane rezultaty i prezentować je w szerszym gronie.
ICHP_1A_C10_U02
Student potrafi wykonać projekt określonego wymiennika ciepła
2,0Student nie potrafi wykonać podstawowych obliczeń projektowych określonego wymiennika ciepła
3,0Student potrafi wykonać obliczenia projektowe określonego wymiennika ciepła
3,5
4,0
4,5
5,0
ICHP_1A_C10_U09
student potrafi wykorzystać metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
2,0student nie potrafi wykorzystać w stopniu podstawowym metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
3,0student potrafi wykorzystać w stopniu podstawowym metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
ICHP_1A_C10_K01
Student podczas zajęć nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny.
2,0Student nie jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo.
3,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo.
3,5Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo
4,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu.
4,5Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe.
5,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu.

Literatura podstawowa

  1. Hobler T., Ruch ciepła i wymienniki, PWT, Warszawa, 1986
  2. Sobański R,. Kabat M., Nowak W., Jak pozyskać ciepło z ziemi, COIB, Warszawa, 2000
  3. Wiśniewski T., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 2000
  4. Nowak W., Stachel A.A., Stan i perspektywy wykorzystania niektórych odnawia;lnych źródeł energii w Polsce, Wyd. PS, Szczecin, 2004
  5. Kmieć A., Procesy cieplne i aparaty, WPWr, Wrocław, 2005
  6. Lewandowski W.M., Proekologiczne źródła energii, WNT, Warszawa, 2001
  7. Zarzycki R., Wymiana ciepła i ruch masy w inżynierii środowiska, WNT, Warszawa, 2010
  8. Gutkowski K., Chłodnictwo i klimatyzacja, WNT, Warszawa, 2009
  9. Orłowski P., Dobrzański W., Szwarc E., Kotły parowe - konstrukcja i obliczenia, WNT, Warszawa, 1979
  10. Wiśniewski T., Wiśniewski T.S., Wymiana ciepła, WNT, Warszawa, 2000
  11. Madejski J., Teoria wymiany ciepła, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 2011
  12. Kmieć A., Procesy cieplne i aparaty, WPWr, Wrocław, 2005

Literatura dodatkowa

  1. Pawłow K.F., Romankow P.G., Noskow A.A., Przykłady i zadania z zakresu aparatury i inżynierii chemicznej, WNT, Warszawa, 1969
  2. Nowak W., Kabat M., Kujawa T., Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii geotermicznej, Wyd. PS, Szczecin, 2000
  3. Leontiev A.I. (red.), Teoria tieplomassoobmena, Wyzha Skol, Moskva, 1979, (ręzyk rosyjski)
  4. Wong H.Y., Heat transfer for engineers, Longman, London, New York, 1977
  5. Weigand B., Analytical Methods for Heat Transfer and Fluid Flow Problems, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2004
  6. Bergman T., Lavine A., Incropera F., DeWitt D., Fundamentals of Heat and Mass Transfer, Wiley, 2007
  7. Kreith F., Manglik R., Bohn M., Principles of Heat Transfer, Cengage Learning, 2011
  8. Kembłowski Z., Michałowski S., Strumiłło Cz., Zarzycki R., Podstawy teoretyczne inżynierii chemicznej i procesowej, WNT, Warszawa, 1985
  9. Stręk F., Karcz J., Zastosowanie metody elektrochemicznej do badania transportu masy w obszarze przyściennym mieszalnika cieczy, Inżynieria Chemiczna i Procesowa, 1999, 20, 3-22

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Rodzaje ruchu ciepła. Przewodzenie ustalone przez ściankę płaską (bez źródła i ze źródłem). Przenikanie ciepła. Napędowa różnica temperatur. Powierzchnia wymiany ciepła. Przewodzenie ustalone (układ płaski, wielowarstwowy, cylindryczny). Nieustalone przewodzenie ciepła (bez źródła i ze źródłem). Konwekcja swobodna i wymuszona. Promieniowanie. Kondensacja. Wrzenie. Metody analityczne badania wnikania ciepła. Ruch ciepła przez równoczesne wnikanie ciepła i dyfuzję masy. Urządzenia i aparaty do wymiany ciepła. Wskaźniki projektowe.15
15

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Zapoznanie studentów z przepisami BHP obowiązującymi w laboratorium (szkolenie BHP, przestrzeganie przepisów BHP w laboratorium, organizacja pracy studenta w laboratorium)2
T-L-2Wymiennik ciepła4
T-L-3Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych4
T-L-4Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych4
T-L-5Kocioł parowy4
T-L-6Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem4
T-L-7Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem4
T-L-8Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metoda elektrochemiczną4
30

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Projekt wymiennika ciepła30
30

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Równania całkowe i różniczkowe bilansu energii cieplnej. Sens fizyczny poszczergólnych członów równania.2
T-W-2Pzrewodzenie cieplne. Strumień ciepła i profile temperatur ustalonego procesu przewodzenie bez źródeł dla podstawowych konfiguracji geometrycznych przepon.3
T-W-3Przreponowe przewodzenie ciepła ze źródłem.3
T-W-4Nieustalone przewodzenie ciepła.2
T-W-5Konwekcja. Równania bilansu energii cieplnej. Konwekcja wymuszona.2
T-W-6Konwekcja naturalna. Konwekcja mieszana.1
T-W-7Wymiana ciepła przez promieniowanie. Prawa fizyki procesu promieniowania. Wymiana energii cieplnej przez promieniowanie pomiędzy przeponami o różnej konfiguracji geometrycznej.2
T-W-8Kondensacja kroplowa i warstewkowa.3
T-W-9Wrzenie pęcherzykowe i błonowe.3
T-W-10Wymienniki ciepła. Regeneratory i rekuperatory. Siła napędowa procesu wymiany ciepła. Współczynniki kinetyczne procesu wymiany energii cieplnej.2
T-W-11Wymienniki ciepła przeciwprądowo-współprądowe. Czas ogrzewania.2
T-W-12Ogrzewanie nieustalone.1
T-W-13Kolektory słoneczne. Rury cieplne. Izolacja cieplna. Audyt termomodernizacyjny.3
T-W-14Bialnse cieplne suszarek i wyparek.1
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w zajęciach.15
A-A-2Przygotowanie się do zajęć.10
A-A-3Konsultacje z prowadzącym.10
A-A-4Przygotowanie się do zaliczenia.10
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo studenta w zajęciach laboratoryjnych30
A-L-2przygotowanie się studenta do zajęć laboratoryjnych5
A-L-3opracowanie wyników pomiarów i przygotowanie sprawozdania5
A-L-4przygotowanie się studenta do zaliczania zajęć laboratoryjnych5
45
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1uczestnictwo w zajęciach30
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w zajęciach.30
A-W-2Bieżąca analiza treści wykładów i studia literatury przedmiotu.15
A-W-3Samodzielne wyprowadzenie wskazanych ważniejszych równań procesów wymiany ciepła.25
A-W-4Przygotowanie do egzaminu.20
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_1A_C10_W01Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach cieplnych, zrozumie sposoby formułowania teoretycznych równań kryterialnych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_1A_W20zna funkcjonowanie typowych procesów w inżynierii chemicznej i procesowej
ICHP_1A_W09ma uporządkowaną, podbudowaną teoretycznie wiedzę w kluczowych zagadnieniach kierunku studiów inżynieria chemiczna i procesowa takich jak: - operacje i procesy jednostkowe - przenoszenie i bilansowanie masy, pędu i energii
ICHP_1A_W11ma szczegółową wiedzę z zakresu maszynoznawstwa i aparatury przemysłu chemicznego i przemysłów pokrewnych oraz podstaw projektowania aparatów i procesów
ICHP_1A_W12ma szczegółową wiedzę związaną z wybranymi zagadnieniami z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej i chemii
Cel przedmiotuC-1Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
Treści programoweT-W-14Bialnse cieplne suszarek i wyparek.
T-W-5Konwekcja. Równania bilansu energii cieplnej. Konwekcja wymuszona.
T-W-9Wrzenie pęcherzykowe i błonowe.
T-W-13Kolektory słoneczne. Rury cieplne. Izolacja cieplna. Audyt termomodernizacyjny.
T-W-6Konwekcja naturalna. Konwekcja mieszana.
T-W-8Kondensacja kroplowa i warstewkowa.
T-W-1Równania całkowe i różniczkowe bilansu energii cieplnej. Sens fizyczny poszczergólnych członów równania.
T-W-7Wymiana ciepła przez promieniowanie. Prawa fizyki procesu promieniowania. Wymiana energii cieplnej przez promieniowanie pomiędzy przeponami o różnej konfiguracji geometrycznej.
T-W-10Wymienniki ciepła. Regeneratory i rekuperatory. Siła napędowa procesu wymiany ciepła. Współczynniki kinetyczne procesu wymiany energii cieplnej.
T-W-11Wymienniki ciepła przeciwprądowo-współprądowe. Czas ogrzewania.
T-W-12Ogrzewanie nieustalone.
T-W-2Pzrewodzenie cieplne. Strumień ciepła i profile temperatur ustalonego procesu przewodzenie bez źródeł dla podstawowych konfiguracji geometrycznych przepon.
T-W-3Przreponowe przewodzenie ciepła ze źródłem.
T-W-4Nieustalone przewodzenie ciepła.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-3Metoda projektów
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-4Laboratorium przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wykładów w oparciu o wynik egzaminy testowego.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa za przedmiot jako ocena wynikowa ze wszystich form zajęć z uwzględnieniem wag.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie posiada wiedzy o procesach cieplnych i nie jest w stanie podać elementarnych równań opisujących wymanę ciepła.
3,0Student posiada w stopniu ograniczonym wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podac elemebntarne równania opisujące wymanę ciepła.
3,5Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie podać ważniejsze równania opisujące wymanę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
4,0Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie opisać kompletem równań różniczkowych wymianę ciepła dla kilku wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
4,5Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzać komplet równańi różniczkowych opisujących wymanę ciepła dla dowolnie wybranych wariantów konfiguracji aparatów przenoszących procesy cieplne.
5,0Student posiada wiedzę o procesach cieplnych i jest w stanie wyprowadzać komplet równańi różniczkowych opisujących wymianę ciepła oraz zaproponować elementarne równania w kompleksach i simpleksach bezwymiarowych przydatnych do obliczeń projektowych aparatów o dowolnej konfiguracji geometrycznej przenoszących procesy cieplne..
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_1A_C10_U01Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umiejętności: analizowania, przeszukiwania oraz zaprezentowania odpowiedniej wiedzy z literatury oraz innych źródeł; definiowania opisu matematycznego dla zagadnień związanych z procesami cieplnymi; rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła; formułowania opisu matematycznego podstawowych aparatów stosowanych w procesach cieplnych; zastosowania zdobytej wiedzy do metody rozwiązania problemu obliczeniowego.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł związanych z inżynierią chemiczną i procesową i dziedzinami pokrewnymi, potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować oraz wyciągać prawidłowe wnioski i formułować opinie wraz z ich uzasadnieniem
ICHP_1A_U14potrafi wykorzystać nabytą wiedzę do krytycznej analizy i oceny sposobu funkcjonowania, zwłaszcza w zakresie inżynierii chemicznej i procesowej, istniejących rozwiązań technicznych, w szczególności procesów, urządzeń, aparatów, instalacji, obiektów i systemów
ICHP_1A_U15potrafi dokonać identyfikacji i sformułować specyfikację prostych zadań inżynierskich o charakterze praktycznym, charakterystycznych dla obszaru inżynierii chemicznej i procesowej
ICHP_1A_U17potrafi zaprojektować oraz zrealizować proste urządzenie oraz aparat, obiekt, proces lub system, typowy dla inżynierii chemicznej i procesowej, używając właściwych metod, technik i narzędzi
Cel przedmiotuC-2Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umięjętności formułowania oraz rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła.
C-3Ukształtowanie u studentów umiejętności wykonywania pomiarów w zakresie procesów cieplnych
C-4Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność formułowania opisu matematycznego dla procesów cieplnych oraz rozwiązywania zagadnień związanych z aparaturą stosowaną do realizacji procesów wymiany ciepła.
Treści programoweT-L-3Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych
T-L-4Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych
T-L-5Kocioł parowy
T-L-6Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-7Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-2Wymiennik ciepła
T-L-8Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metoda elektrochemiczną
T-L-1Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Zapoznanie studentów z przepisami BHP obowiązującymi w laboratorium (szkolenie BHP, przestrzeganie przepisów BHP w laboratorium, organizacja pracy studenta w laboratorium)
T-A-1Rodzaje ruchu ciepła. Przewodzenie ustalone przez ściankę płaską (bez źródła i ze źródłem). Przenikanie ciepła. Napędowa różnica temperatur. Powierzchnia wymiany ciepła. Przewodzenie ustalone (układ płaski, wielowarstwowy, cylindryczny). Nieustalone przewodzenie ciepła (bez źródła i ze źródłem). Konwekcja swobodna i wymuszona. Promieniowanie. Kondensacja. Wrzenie. Metody analityczne badania wnikania ciepła. Ruch ciepła przez równoczesne wnikanie ciepła i dyfuzję masy. Urządzenia i aparaty do wymiany ciepła. Wskaźniki projektowe.
T-P-1Projekt wymiennika ciepła
Metody nauczaniaM-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-4Laboratorium przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła.
Sposób ocenyS-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - zaliczenie pisemne
S-4Ocena formująca: Laboratorium: zaliczenie pisemne każdego z ćwiczeń laboratoryjnych
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium: zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń każdego z ćwiczeń
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie posiada podstawowych umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła.
3,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła.
3,5Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi w ograniczonym zakresie samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe.
4,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe.
4,5Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników.
5,0Student posiada podstawowe umiejętności w obliczaniu problemów związanych z procesami cieplnymi i aparatami w których realizuje się wymiana ciepła; potrafi samodzielnie rozwiązywać skomplikowane problemy obliczeniowe oraz wykorzystywać zdobyte informacje i umiejętności do interpretacji uzyskanych wyników; jest w stanie weryfikować uzyskane rezultaty i prezentować je w szerszym gronie.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_1A_C10_U02Student potrafi wykonać projekt określonego wymiennika ciepła
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_1A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych źródeł związanych z inżynierią chemiczną i procesową i dziedzinami pokrewnymi, potrafi integrować uzyskane informacje, interpretować oraz wyciągać prawidłowe wnioski i formułować opinie wraz z ich uzasadnieniem
ICHP_1A_U03potrafi przygotować w języku polskim oraz języku obcym, dobrze udokumentowane opracowanie problemów z zakresu inżynierii chemicznej i procesowej, potrafi opracować dokumentację dotyczącą realizacji zadania inżynierskiego
ICHP_1A_U14potrafi wykorzystać nabytą wiedzę do krytycznej analizy i oceny sposobu funkcjonowania, zwłaszcza w zakresie inżynierii chemicznej i procesowej, istniejących rozwiązań technicznych, w szczególności procesów, urządzeń, aparatów, instalacji, obiektów i systemów
Cel przedmiotuC-2Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umięjętności formułowania oraz rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła.
Treści programoweT-P-1Projekt wymiennika ciepła
Metody nauczaniaM-3Metoda projektów
Sposób ocenyS-6Ocena podsumowująca: końcowe zaliczenie projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie potrafi wykonać podstawowych obliczeń projektowych określonego wymiennika ciepła
3,0Student potrafi wykonać obliczenia projektowe określonego wymiennika ciepła
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_1A_C10_U09student potrafi wykorzystać metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_1A_U09potrafi wykorzystać metody analityczne, numeryczne oraz eksperymentalne do formułowania i rozwiązywania zadań inżynierskich
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie u studentów umiejętności wykonywania pomiarów w zakresie procesów cieplnych
Treści programoweT-L-3Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych
T-L-4Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych
T-L-5Kocioł parowy
T-L-6Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-7Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-2Wymiennik ciepła
T-L-8Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metoda elektrochemiczną
Metody nauczaniaM-4Laboratorium przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła.
Sposób ocenyS-4Ocena formująca: Laboratorium: zaliczenie pisemne każdego z ćwiczeń laboratoryjnych
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium: zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń każdego z ćwiczeń
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0student nie potrafi wykorzystać w stopniu podstawowym metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
3,0student potrafi wykorzystać w stopniu podstawowym metody eksperymentalne do rozwiązywania zadań inżynierskich w zakresie wymiany ciepła
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaICHP_1A_C10_K01Student podczas zajęć nabędzie kompetencje niezbędne do myślenia i działania w sposób innowacyjny i kreatywny.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówICHP_1A_K01rozumie potrzebę dokształcania się i podnoszenia swoich kompetencji zawodowych i osobistych, motywuje do tego współpracowników
ICHP_1A_K02ma świadomość ważności i rozumie pozatechniczne aspekty i skutki działalności inżynierskiej, w tym jej wpływu na środowisko, i związanej z tym odpowiedzialności za podejmowane decyzje
ICHP_1A_K06potrafi myśleć i działać w sposób kreatywny, innowacyjny i przedsiębiorczy
Cel przedmiotuC-2Student podczas zajęć praktycznych nabędzie umięjętności formułowania oraz rozwiązywania podstawowych problemów wymiany ciepła.
C-3Ukształtowanie u studentów umiejętności wykonywania pomiarów w zakresie procesów cieplnych
C-1Student osiągnie w ramach zagadnień przedmiotu ogólne pojęcia o procesach ciepłnych, zrozumie sposób formułowania teoretycznych równań kryterianych przydatnych do obliczeń projektowych wymienników ciepła (WC) oraz zapozna się z elementami konstrukcyjnymi podstawowych konfiguracji geometrycznych WC.
C-4Student w ramach ćwiczeń audytoryjnych nabędzie umiejętność formułowania opisu matematycznego dla procesów cieplnych oraz rozwiązywania zagadnień związanych z aparaturą stosowaną do realizacji procesów wymiany ciepła.
Treści programoweT-L-3Modelowanie wymiany ciepła w aparatach do oczyszczania gazów odlotowych
T-L-4Wpływ parametrów operacyjnych na proces katalitycznego spalania gazów odlotowych
T-L-5Kocioł parowy
T-L-6Nieustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-7Ustalona wymiana ciepła w zbiorniku z mieszadłem
T-L-2Wymiennik ciepła
T-L-8Pomiar lokalnego współczynnika wnikania ciepła metoda elektrochemiczną
T-L-1Wprowadzenie do zajęć laboratoryjnych. Zapoznanie studentów z przepisami BHP obowiązującymi w laboratorium (szkolenie BHP, przestrzeganie przepisów BHP w laboratorium, organizacja pracy studenta w laboratorium)
T-A-1Rodzaje ruchu ciepła. Przewodzenie ustalone przez ściankę płaską (bez źródła i ze źródłem). Przenikanie ciepła. Napędowa różnica temperatur. Powierzchnia wymiany ciepła. Przewodzenie ustalone (układ płaski, wielowarstwowy, cylindryczny). Nieustalone przewodzenie ciepła (bez źródła i ze źródłem). Konwekcja swobodna i wymuszona. Promieniowanie. Kondensacja. Wrzenie. Metody analityczne badania wnikania ciepła. Ruch ciepła przez równoczesne wnikanie ciepła i dyfuzję masy. Urządzenia i aparaty do wymiany ciepła. Wskaźniki projektowe.
T-P-1Projekt wymiennika ciepła
T-W-14Bialnse cieplne suszarek i wyparek.
T-W-5Konwekcja. Równania bilansu energii cieplnej. Konwekcja wymuszona.
T-W-9Wrzenie pęcherzykowe i błonowe.
T-W-13Kolektory słoneczne. Rury cieplne. Izolacja cieplna. Audyt termomodernizacyjny.
T-W-6Konwekcja naturalna. Konwekcja mieszana.
T-W-8Kondensacja kroplowa i warstewkowa.
T-W-1Równania całkowe i różniczkowe bilansu energii cieplnej. Sens fizyczny poszczergólnych członów równania.
T-W-7Wymiana ciepła przez promieniowanie. Prawa fizyki procesu promieniowania. Wymiana energii cieplnej przez promieniowanie pomiędzy przeponami o różnej konfiguracji geometrycznej.
T-W-10Wymienniki ciepła. Regeneratory i rekuperatory. Siła napędowa procesu wymiany ciepła. Współczynniki kinetyczne procesu wymiany energii cieplnej.
T-W-11Wymienniki ciepła przeciwprądowo-współprądowe. Czas ogrzewania.
T-W-12Ogrzewanie nieustalone.
T-W-2Pzrewodzenie cieplne. Strumień ciepła i profile temperatur ustalonego procesu przewodzenie bez źródeł dla podstawowych konfiguracji geometrycznych przepon.
T-W-3Przreponowe przewodzenie ciepła ze źródłem.
T-W-4Nieustalone przewodzenie ciepła.
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny.
M-3Metoda projektów
M-2ćwiczenia audytoryjne (metody podające: objaśnienie lub wyjaśnienie; metody aktywizujące: metoda przypadków, dyskusja dydaktyczna; metody programowe: z użyciem podręcznika programowanego; metody praktyczne: ćwiczenia laboratoryjne, metoda projektów, metoda przewodniego tekstu)
M-4Laboratorium przry użyciu aparatów z towarzyszącym procesem wymiany ciepła.
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: Ocena wykładów w oparciu o wynik egzaminy testowego.
S-2Ocena podsumowująca: Ocena końcowa za przedmiot jako ocena wynikowa ze wszystich form zajęć z uwzględnieniem wag.
S-3Ocena podsumowująca: ćwiczenia audytoryjne - zaliczenie pisemne
S-4Ocena formująca: Laboratorium: zaliczenie pisemne każdego z ćwiczeń laboratoryjnych
S-5Ocena podsumowująca: Laboratorium: zaliczenie końcowe jako ocena średnia z zaliczeń każdego z ćwiczeń
S-6Ocena podsumowująca: końcowe zaliczenie projektu
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Student nie jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; nie potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo.
3,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; nie myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo.
3,5Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo
4,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; jest kreatywny w swoim działaniu.
4,5Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe.
5,0Student jest świadomy, że zdobytą wiedzę należy uzupełniać w formie doskonalenia zawodowego; potrafi inspirować i organizować procesu uczenia innych osób; myśli kreatywnie, innowacyjnie i przedsiębiorczo; samodzielnie formułuje problemy badawcze, projektowe i obliczeniowe; postępuje zgodnie z zasadami etyki oraz wykazuje zdolność do kierowania zespołem zdeterminowanym do osiągnięcia założonego celu.