Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S1)
Sylabus przedmiotu Wymiana ciepła i wymienniki:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Energetyka | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Wymiana ciepła i wymienniki | ||
| Specjalność | przedmiot wspólny | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Energetycznych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Radomir Kaczmarek <Radomir.Kaczmarek@zut.edu.pl>, Tomasz Kujawa <Tomasz.Kujawa@zut.edu.pl>, Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość podstaw termodynamiki. Podstawowe wiadomości z matematyki wyższej (rachunek całkowy i różniczkowy, rozwiązywanie równań różniczkowych rzędu pierwszego i drugiego). |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z problematyką wymiany ciepła jako jednego z najważniejszych procesów występujących w różnych dziedzinach techniki. Ma na celu ukształtowanie umiejętności wykorzystania zdobytej wiedzy do sporządzania prostych obliczeń z zakresu omawianej tematyki. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | W ramach zajęć audytoryjnych studenci wykonują obliczenia cieplne będące ilustracją tematyki prezentowanej w trakcie wykładów. | 30 |
| 30 | ||
| projekty | ||
| T-P-1 | W ramach zajęć projektowych studenci wykonują obliczenia cieplne (projekt) będące ilustracją tematyki prezentowanej w trakcie wykładów. | 15 |
| 15 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | - Podstawowe pojęcia i prawa wymiany ciepła: prawo Fouriera; równanie Newtona; złożona wymiana ciepła, równanie przewodnictwa, warunki graniczne. - Przewodzenie i przenikanie ciepła w stanie ustalonym: przewodzenie ciepła przez jedno- i wielowarstwową ściankę płaską i cylindryczną, krytyczna i ekonomiczna średnica izolacji, przewodzenie ciepła z wewnętrznymi źródłami ciepła. - Wymiana ciepła przez konwekcję: teoria podobieństwa, podobieństwo zjawisk wymiany ciepła, liczby podobieństwa. - Wymiana ciepła przy wymuszonym przepływie czynnika w kanałach: przepływ laminarny, przejściowy i burzliwy. - Wymiana ciepła przy opływie ciał: przepływ wzdłuż płyty, opływ walca, poprzeczny i wzdłużny opływ pęczka rur. - Konwekcja swobodna: wymiana ciepła przy laminarnym i burzliwym ruchu swobodnym, konwekcja swobodna w przestrzeniach ograniczonych. - Przejmowanie ciepła przy zmianie stanu skupienia: wrzenie cieczy i skraplanie par. - Wymiana ciepła przez promieniowanie: podstawowe pojęcia i prawa promieniowania, promieniowanie gazów i par, promieniowanie płomienia świecącego. - Wymienniki ciepła: klasyfikacja, średnia różnica temperatur, sprawność wymienników, wymienniki z rozwiniętą powierzchnią wymiany ciepła. | 30 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych | 30 |
| A-A-2 | Praca własna - przygotownie do zaliczenia ćwiczeń. | 5 |
| A-A-3 | Konsultacje | 2 |
| 37 | ||
| projekty | ||
| A-P-1 | Uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-P-2 | Wykonanie projektu. | 22 |
| 37 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Uczestnictwo w wykładach. | 30 |
| A-W-2 | Praca własna - przygotowanie do egzaminu. | 20 |
| 50 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Metoda podająca: wykład informacyjny. |
| M-2 | Metoda praktyczna: ćwiczenia audytoryjne. |
| M-3 | Metoda praktyczna: ćwiczenia projektowe. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Egzamin pisemny / ustny. Dwie prace kontrolne w trakcie semestru. System punktowy ocen: ocena pozytywna - uzyskanie ponad 60% punktów możliwych do zdobycia. |
| S-2 | Ocena formująca: Zaliczenie ćwiczeń rachunkowych (dwie prace kontrolne). System punktowy oceny prac: ocena pozytywna - uzyskanie ponad 60% punktów możliwych do zdobycia. |
| S-3 | Ocena formująca: Poprawne wykonanie projektu. System oceny - punktowy. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C17_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie zdefiniować i omówić pojęcia związane z wymianą ciepła oraz scharakteryzować poszczególne jej rodzaje. Powinien mieć wiedzę na temat sposobów praktycznego wykorzystania poszczególnych rodzajów wymiany ciepła oraz możliwości i celowości ich zastosowania. Powinien mieć także wiedzę na temat podstawowych sposobów i metod obliczania i projektowania prostych procesów i układów wymiany ciepła. | ENE_1A_W13, ENE_1A_W15, ENE_1A_W17 | — | — | C-1 | T-W-1, T-A-1, T-P-1 | M-2, M-3, M-1 | S-2, S-3, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C17_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien rozumieć mechanizm przebiegu zjawisk wymiany ciepła. Powinien umieć wskazać rozwiązania przydatne do zastosowania w danych warunkach technologicznych i energetycznych. Powinien umieć zastosować w praktyce określone metody obliczeń i analiz podstawowych procesów i urządzeń wymiany ciepła oraz sporządzić projekt prostej instalacji wymiany ciepła. | ENE_1A_U08, ENE_1A_U10, ENE_1A_U20, ENE_1A_U21 | — | — | C-1 | T-W-1, T-A-1 | M-2, M-3, M-1 | S-2, S-3, S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ENE_1A_C17_K01 Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej. | ENE_1A_K01, ENE_1A_K04 | — | — | C-1 | T-W-1, T-A-1, T-P-1 | M-2, M-3, M-1 | S-2, S-3, S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C17_W01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien być w stanie zdefiniować i omówić pojęcia związane z wymianą ciepła oraz scharakteryzować poszczególne jej rodzaje. Powinien mieć wiedzę na temat sposobów praktycznego wykorzystania poszczególnych rodzajów wymiany ciepła oraz możliwości i celowości ich zastosowania. Powinien mieć także wiedzę na temat podstawowych sposobów i metod obliczania i projektowania prostych procesów i układów wymiany ciepła. | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C17_U01 W wyniku przeprowadzonych zajęć student powinien rozumieć mechanizm przebiegu zjawisk wymiany ciepła. Powinien umieć wskazać rozwiązania przydatne do zastosowania w danych warunkach technologicznych i energetycznych. Powinien umieć zastosować w praktyce określone metody obliczeń i analiz podstawowych procesów i urządzeń wymiany ciepła oraz sporządzić projekt prostej instalacji wymiany ciepła. | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| ENE_1A_C17_K01 Student ma zdolność stosowania zdobytej wiedzy i nabytych umiejętności w dalszych etapach kształcenia się oraz w przyszłej pracy zawodowej. | 2,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
| 3,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 3,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 4,5 | System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. | |
| 5,0 | System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia. |
Literatura podstawowa
- Madejski J., Teoria wymiany ciepła, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1998
- Wiśniewski S., Wiśniewski T.:, Wymiana ciepła, Warszawa, 1997
- Hobler T., Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1986
- Staniszewski B., Wymiana ciepła, PWN, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1979
Literatura dodatkowa
- Nowak W., Teoria rekuperatorów, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, 1993
- Furmański P., Domański R., Wymiana Ciepła. Przykłady obliczeń i zadania., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002