IRM20513 Teknisk termodynamikk (Vår 2018)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Forkunnskapskrav utover opptakskrav

Ingen krav til forkunnskaper

Undervisningssemester

4. semester (vår).

Studentens læringsutbytte etter bestått emne

Kunnskaper:

Studenten har bred kunnskap om

• egenskapene til rene stoffer, faselikevekt og tilstandslikninger
• energiloven for lukket system
• energiloven for åpent system med stasjonær strømning
• entropi, tilstandsendringer, kretsprosesser, reversible og irreversible prosesser
• sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling
• Otto-, diesel- og gassturbinprosessen
• kjølemaskiner og varmepumper
• varmeoverføring og varmevekslere

Ferdigheter:

Studenten gjennomfører energianalyse, dimensjonerer enkle termiske prosesser, valg av arbeidsmedium og beregner energiutnyttelse.

Generell kompetanse :

Studenten

• anvender kunnskapen til å optimalisere energiproduksjon, effektivere energiforbruk og bedre utnyttelse av fornybare energikilder
• skriver mindre tekniske rapporter på en akademisk måte

Innhold

Studiet vil gi en introduksjon til følgende tema: 

• Termodynamiske konsepter og definisjoner.  
• Termodynamiske systemer og egenskaper.
• Dimensjonsanalyse, energiterminologi, termodynamikk og varmelære, termiske maskiner (damp- og gassmotorer, kompressorer) og anlegg for energiproduksjon, herunder vannkraft- og fjernvarmeanlegg.
• Energisituasjonen globalt og i Norge. Alternative energiformer globalt og for delvis oppdekking av det norske energibehovet.
• Tilstandsligninger for gassfase. Tabeller for termodynamiske egenskaper.
• Arbeid og varme.
• Termodynamikkens 1. lov, sirkelprosesser, tilstandsendring, indre energi, entalpi, spesifikk varme.
• Åpne systemer (kontroll-volum), lukkede systemer, stasjonære prosesser. 
• Termodynamikkens 2. lov. Reversible og irreversible prosesser.
• Carnotprosessen, den termo-dynamiske temperaturskala, entropi.
• Sirkelprosesser for kraftproduksjon og kjøling.
• Luftkondensjoneringsprosesser.
• Forbrenning.
• Rankine-, Otto- og Dieselprosessen.
• Gassturbiner, kombinerte Kraftanlegg.
• Nye fornybare energikilder (vann, sol, vind, bølge, tidevann, saltkraft)
• Kuldeanlegg og varmepumper.
• Varmeoverføring, varmeledning, konveksjon, stråling, varmevekslere.
• Akademisk skriving av tekniske rapporter.

Undervisnings- og læringsformer

Emnet undervises ved bruk av forelesninger, selvstudium, utarbeidelse av tekniske rapporter og obligatoriske øvinger. Som en del av undervisningen forventes det at studentene deltar på bedriftsbesøk. Tema som blir tatt opp på bedriftsbesøkene kan bli etterprøvd på eksamen.

Emnet undervises normalt på norsk, men ved deltagelse av internasjonale studenter vil undervisningen bli gitt på engelsk. Lærebok, de fleste øvingsoppgaver og enkelte forelesningsnotater er på engelsk.

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Øvingsoppgaver, hvorav minst 70 % må være godkjent.
• Deltakelse på bedriftsbesøk, jf informasjon under Organisering og læringsformer.

Ytterligere detaljer i arbeidskrav framgår av emnets undervisningsplan, som foreligger ved studiestart.

Alle arbeidskrav må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen. 

Eksamen

3 timer individuell skriftlig eksamen og rapporter
3 av 5 tekniske rapporter medbringes og innleveres på eksamen. Disse rapportene inngår som en del av besvarelsen.
Tillatte hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger og godkjent kalkulator.

Det benyttes bokstavkarakterer A til F, hvor A er beste og E er den dårligste beståtte karakter. F er ikke bestått.
Dersom studenten ikke består eksamen, eller ønsker å forbedre karakteren, må alle eksamenskomponenter leveres på nytt. Det vil da være mulig å forbedre tidligere rapporter.

Evaluering av emnet

Løpende evaluering av undervisningen gjennom semesteret, hvor metode for evaluering avtales mellom faglærer(e) og studenter.
Skriftlig sluttevaluering av emnet.

Litteratur