course-details-portlet

TMR4222 - Vibrasjoner og termiske systemer

Om emnet

Vurderingsordning

Vurderingsordning: Mappevurdering
Karakter: Bokstavkarakterer

Vurderingsform Vekting Varighet Hjelpemidler Delkarakter
Arbeider 30/100
Skriftlig eksamen 70/100 4 timer D

Faglig innhold

Innføring i maskindynamikk, svingninger med flere frihetsgrader, vibrasjonsmålinger og tilstandskontroll som del av vedlikeholdsstyring. Elastisk opplagring og torsjonssvingninger og bøyesvingninger i aksler. Varmetransport og varmevekslere samt prosjektering av varmetekniske systemer og energiøkonomisering. Introduksjon til termodynamisk tilstandskontroll av maskinerisystemer generelt og hovedmaskineri spesielt.

Læringsutbytte

Etter fullført kurs skal studenten være i stand til å:

Maskindynamikk og vibrasjoner

- Kunne forstå og vurdere betydningen av svingninger og vibrasjoner for påkjenninger i ulikt maskinteknisk utstyr anvendt i marine maskinerisystemer og koblingen til operasjon og drift av slike systemer.
- Kunne gjennomføre modellering av mekaniske systemer for svingningsanalyse og forstå kritiske fenomener og karakteristika ved mekanisk vibrasjon.
- Forstå grunnleggende svingningselementer og sette opp bevegelsesligninger for svingeanalyse ved hjelp av både Newton’s lover og Lagrange’s metode for
- Frie og tvungne svingninger
- Dempede og udempede svingninger
- Systemer med en eller flere frihetsgrader
- Finne svingesystemets naturlige frekvenser, egenvektorer og systemets frekvensrespons for ulike eksitasjoner ved hjelp av lineær algebra og Laplace transform. Dette inkluderer å finne responsen av transiente- eller pulslaster på systemet.
- Kunne løse generelle bevegelsesligningene ved bruk av Matlab/Maple eller ved bruk av tilsvarende software.
- Kunne bruke oppsett av og løsning av bevegelsesligninger for analyse av opplagring av maskinelt utstyr og vibrasjonsisolasjon.
- Kunne forstå gangen i og sette opp svingeligninger for analyse av torsjonssvingninger i propulsjonssystemer, inklusive modellering av stempelmotorer, akslinger, gir, clutcher, fleksible koblinger og propell.
- Forstå og kunne gjøre forenklet analyse av bøyesvingninger i rotorer og aksler.
- Forstå betydningen av vedlikeholdsstyring og tilstandskontroll.
- Kjenne til prinsipper og metoder for vibrasjonsmåling, utvalgte feilmekanismer for roterende maskineri og bruk av vibrasjonsmålinger og systemer for tilstandskontroll.
- Kjenne til sentrale klassebestemmelser for godkjenning av vibrasjoner i maskinerisystemer.

Varmetransport og varmetekniske systemer:

- Kunne forstå og vurdere betydningen av varmetransport og varmetekniske systemer i forhold til sikker og økonomisk operasjon og drift av marine maskinerisystemer.
- Kunne gjennomføre beregning av temperaturforløp og energibehov ved tankoppvarming med varmetap til omgivelsene.
- Kunne forklare den generelle ligning for varmeledning og utføre beregninger for stasjonær varmeledning i en dimensjon. Varmeledning i sammensatte plane og sylindriske vegger.
- Kunne beregne konvektiv varmeovergang ved naturlig og tvungen konveksjon og varmegjennomgang mellom to fluider
- Kunne beskrive virkemåten for varmevekslere og gjennomføre beregning av varmestrøm og temperaturer i varmevekslere. Være kjent med og kunne bruke midlere logaritmisk temperaturdifferanse og varmevekslerens effektivitet i beregninger av varmevekslerens ytelse.
- Utføre designberegning av varmevekslere i typiske hjelpesystemer for marint maskineri:
- kjølevannsystemer for dieselmotorer
- smøreoljesystemer for dieselmotorer
- brennoljebehandlingssystemer
- dampkjeler og dampsystemer
- evaporatorsystemer for produksjon av ferskvann fra sjøvann
- Vurdere muligheter for energigjenvinning, blant annet ved bruk av eksoskjele og turbogenerator.
- Kjenne til prinsippene for termodynamisk tilstandskontroll av maskinerisystemer med særlig vekt på tilstandskontroll av hovedmaskineri.
- Forstå begrepet fuktig luft og kunne gjøre beregning av energi- og massebalanse ved hjelp av Mollierdiagram og damptabeller. Kunne avvende denne teorien ved analyse av klimaanlegg.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, dataøvinger, lab og prosjektarbeid. Emnet inngår også i et MSc-program for utenlandske studenter. All undervisning vil foregå på engelsk og være felles for sivilingeniør- og MSc-studentene.

Obligatoriske aktiviteter

  • Øvinger, prosjektarbeid, lab

Mer om vurdering

Mappeevaluering gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet. I mappen inngår skriftlig avsluttende eksamen 70% og arbeider 30%. Resultatet for delene angis i %-poeng. Vurdering for hele mappen (sluttkarakteren) angis med bokstavkarakter.
Eksamensoppgaver: Oppgavetekst gis kun på engelsk. Studentens besvarelse kan være på norsk eller engelsk.
Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Ved gjentak må alle vurderinger i emnet gjentas.

Spesielle vilkår

Vurderingsmelding krever godkjent undervisningsmelding samme semester. Obligatorisk aktivitet fra tidligere semester kan godkjennes av instituttet.

Kursmateriell

Oppgis ved semesterstart (Lærebok, kompendium).

Flere sider om emnet

Ingen

Fakta om emnet

Versjon: 1
Studiepoeng:  7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå

Undervisning

Termin nr.: 1
Undervises:  VÅR 2021

Forelesningstimer: 4
Øvingstimer: 6
Fordypningstimer: 2

Undervisningsspråk: Engelsk

Sted: Trondheim

Fagområde(r)
  • Marin kybernetikk
  • Driftsteknikk
  • Forbrenningsmotorer
  • Marin prosjektering
  • Marint maskineri
  • Marine fag
Kontaktinformasjon

Eksamensinfo

Vurderingsordning: Mappevurdering

Termin Statuskode Vurderings-form Vekting Hjelpemidler Dato Tid Digital eksamen Rom *
Vår ORD Skriftlig eksamen 70/100 D
Rom Bygning Antall kandidater
Vår ORD Arbeider 30/100
Rom Bygning Antall kandidater
  • * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
Eksamensinfo

For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"

Mer om eksamen ved NTNU