IRM20513 Teknisk termodynamikk (Høst 2022)

Emnet er tilknyttet følgende studieprogram

Obligatorisk emne i Bachelorstudium i ingeniørfag -maskin: digital konstruksjon og robotisering, samt for TRESS og Y-veien tilknyttet dette studieprogrammet. 

Anbefalte forkunnskaper

IRF13018 Ingeniørfysikk og kjemi

Undervisningssemester

3.semester (høst)

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

Emnet 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 (kontrollvolum), lukkede systemer, stasjonære prosesser

• Termodynamikkens 2. lov. Reversible og irreversible prosesser

• Carnotprosessen, den termodynamiske 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.

Arbeidsomfang

250 - 300 timer

Arbeidskrav - vilkår for å avlegge eksamen

• Godkjent 70% av obligatoriske øvingsoppgaver fordelt over 15 øvingsoppgaver

• Innlevert utført prosjektoppgave på tvers av emner i tredje semester 

• Deltakelse på ett bedriftsbesøk

Arbeidskravene må være godkjent før studenten kan fremstille seg til eksamen

Eksamen

Eksamen med to komponenter:

Skriftlig individuell eksamen og tekniske rapporter. Det settes en samlet karakter for begge komponenter.

• Skriftlig eksamen, individuell. Varighet: 4 timer  

• Tekniske rapporter

Hjelpemidler: Godkjente formelsamlinger. Kalkulator, med tomt minne, som ikke kan regne symbolsk eller kommunisere trådløst.

Det benyttes karakterregel A - F, hvor F er stryk

Sensorordning

Ekstern og intern sensor eller to interne sensorer.

Vilkår for ny/utsatt eksamen

Konteeksamen avholdes tidlig i påfølgende semester. De tekniske rapportene kan omarbeides en gang. Mer informasjon om konter finner du her. 

Evaluering av emnet

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

Litteratur

Gjeldende litteraturliste for HØST 2022 finner du i Leganto.