EP8208 - Varme- og massetransport i porøse materialer

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Muntlig eksamen
Karakter: Bestått/Ikke bestått

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Muntlig eksamen 100/100 D

Faglig innhold

Fysikalske og kjemiske effekter ved kontakt mellom fluid og porevegg. Varme- og massetransport med og uten kjemisk reaksjon og stråling i porene. Analogi mellom varme og massetransport. Diffusjon og konvektiv varme og massetransport, diffusivitet. Transient og stabil massetransport i ulike faser. Adsorpsjon og desorpsjon, energiomsetning. Kapillartrykk, kapillarstrømning. Strålingsutveksling inne i porer. Fenomenologisk betraktning. Sideeffekter som krymping/svelling, deformasjon, spenningstilstand. Praktiske eksempler fra tekniske prosesser. Matematisk modellering av transportprosessene.

Læringsutbytte

Kunnskapsbaserte læringsmål:
- Med bakgrunn i gitte faser, betingelser og geometrier av systemene skal studenten:
• Innføre likhetsprinsippet om varme- og massetransport for konvertering av transportobjekt likninger til modell-likninger.
• Bruke Navier-Stokes, Euler og Bernoulli likninger til flerkomponent transport i ideelle, ukomprimerbare og viskøse og ikke-viskøse væsker.
• Beregne massetransport i gass, væske og porøst fast stoff basert på Ficks første og andre lov, og varmetransport fra Fouriers og Newtons lover om ledning og konveksjon.
• Identifisere transportmekanismen som styres internt eller eksternt basert på setningene for bevarelse av varme og masse.
• Analysere stabil tilstand og lagringsflyktig transport under laminær eller turbulent strømning.
• Definere transportmotstand arrangert i serier, paralleller og blandet.
• Beregne dimensjonsløse grupper knyttet til de styrende mekanismene basert på korrelasjoner for j-faktorer og dimensjonsløse grupper.
• Karakterisere konsentrasjon, termiske og hydrodynamisk grensesjikt, og egenskaper knyttet til styrende transportmekanismer.
• Utvikle likninger for masse-diffusjon basert på gass kinetisk teori og molekylære kollisjoner.
• Beregne massetransport i: fortynnet, konsentrert, ideelle og ikke-ideelle løsninger, organisk og uorganisk blandinger, flytende løsninger med varierende konsentrasjoner av elektrolytter og ikke-elektrolytter.
• Fastslå massetransport i porøse stoffer basert på teori, lab data og empiriske likninger.
• Identifisere stadiene av fuktighetsbevegelse i: isotermisk og ikke-isotermisk tørking, diffusjon, effusjon, kapillære og flerkomponent strømninger.

Ferdighetsbaserte læringsmål:
- Studenten vil utvikle ferdigheter og evne til å:
• identifisere om transportmekanismer forekommer i: stabil tilstand, forbigående, laminære, turbulente, interne og eksterne strømninger.
• Bruke passende likninger for å utforme transportprosesser bedre.
• Utføre beregninger av masse- og varmeoverføring for binære og flerkomponent systemer som; varmevekslere, fordampere, filtre, membraner, væskeutskillere, absorbenter, tørking, partikler og faseutskillere.

Generell kompetanse:
- Ved gjennomført kurs vil studenten ha generelle kompetanse til å:
• Gjennomføre eksperimentelt arbeid på varme- og massetransport basert på styrende lover, grunnprinsipper og prinsipper for bruk.
• Utforme og vedlikeholde masse- og varmetransportutstyr og utskillelsesprosesser.
• Gjennomføre revisjon og evaluering av masse- og varmetransport i relaterte industrielle anlegg og prosesser.
• Sammenligne ytelser på massetransport og energiforbruk i industrielle prosesser og systemer.
• Analysere og etablere strategier for bedre masse- og varmetransport i mekaniske, petroleum, mat og kjemiske anlegg.

Læringsformer og aktiviteter

Kollokvier. Frivillige øvinger. For å få bestått i emnet kreves det en score på minimum 70 prosent (70 av 100 poeng).

Forkunnskapskrav

TEP4130 Varme- og massetransport, eller tilsvarende kunnskaper.

Kursmateriell

Forelesningsnotater, tidsskriftartikler/utdrag av annen faglitteratur som er relevant til fagtemaene og som angis i forelesningene. Lærebok oppgis ved oppstart.

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Muntlig eksamen

Termin Statuskode Vurderingsform Vekting Hjelpemidler Dato Tid Rom *
Høst ORD Muntlig eksamen 100/100 D
Vår ORD Muntlig eksamen 100/100 D
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato.
Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.