Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Mechatroniki - Energetyka (S1)

Sylabus przedmiotu Heat transfer:

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 Heat transfer
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Katedra Technologii Energetycznych
Nauczyciel odpowiedzialny Sławomir Wiśniewski <Slawomir.Wisniewski@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Aleksandra Dembkowska <Aleksandra.Dembkowska@zut.edu.pl>, Jacek Eliasz <Jacek.Eliasz@zut.edu.pl>, Agnieszka Garnysz-Rachtan <agnieszka.garnysz@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 17 Grupa obieralna 1

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
ćwiczenia audytoryjneA4 30 1,50,33zaliczenie
projektyP4 15 1,50,33zaliczenie
wykładyW4 30 2,00,34egzamin

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Mathematics, physics, chemistry recommended.

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Heat transfer is course introducing the fundamental principles of heat transfer and simple engineering applications. Upon successful completion of this course, the student will understand the fundamentals of heat transfer and will have skills to perform calculations of heat transfer and heat exchangers.

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
ćwiczenia audytoryjne
T-A-1Solution of the problems covering the contents of the lectures. Writing control work.30
30
projekty
T-P-1Project of sample heat exchanger for given operating parameters.15
15
wykłady
T-W-1Basics of heat transfer. Fourier’s Law of Heat Conduction, thermal conductivity, steady conduction in solids with plane, cylindrical and spherical isothermal surfaces. Theory of convection: free, mixed and forced convection. The Newton’s Law of cooling, The heat transfer coefficient. Heat transfer at solid fluid boundaries of uniform heat transfer coefficients at the surfaces. Heat transfer between fluids inside and outside pipes overall heat transfer coefficient, critical and economical thickness of pipe insulation. Dimensional analysis,. Flow in pipes with uniform surface heat transfer coefficient. Boiling.Condensation. Radiation: introduction, Planck’s Law, Wien’s Law, Stefan-Boltzmann Law, Kirchhoff's Law , Lambert's Law. Radiation between black surfaces separated by non-absorbing medium, view factor. Heat exchangers: classification, basic design methods of heat exchangers ,LMTD logarithmic mean temperature difference,e- NTU-method.30
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
ćwiczenia audytoryjne
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych30
A-A-2Praca własna7
37
projekty
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Praca własna22
37
wykłady
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Praca własna20
50

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Metoda podająca: wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia audytoryjne.
M-3Metoda praktyczna: ćwiczenia projektowe.

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Written exam. Two control papers during the semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-2Ocena formująca: Two writing control works per semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-3Ocena formująca: Correct project execution. Grading system - points.

Zamierzone efekty uczenia się - wiedza

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_1A_C27-2_W01
As a result of the conducted classes, the student should be able to define and discuss concepts related to heat exchange and characterize its individual types. They should have knowledge about the practical use of individual types of heat exchange and the possibilities and purpose of their application. They should also have knowledge about the basic ways and methods of calculating and designing simple heat exchange processes and systems.		ENE_1A_W13, ENE_1A_W15, ENE_1A_W17——C-1T-A-1, T-P-1, T-W-1M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_1A_C27-2_U01
As a result of the classes, the student should be able to take actions that are useful for application in given technological and energy conditions. They should be able to apply in practice specific methods of calculation and analysis of basic heat exchange processes and devices and prepare a project of a simple heat exchange installation.		ENE_1A_U08, ENE_1A_U10, ENE_1A_U20, ENE_1A_U21——C-1T-A-1, T-W-1M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty uczenia sięOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
ENE_1A_C27-2_K01
The student has the ability to apply the acquired knowledge and skills in further stages of education and in future professional work.		ENE_1A_K01, ENE_1A_K04——C-1T-A-1, T-P-1, T-W-1M-1, M-2, M-3S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ENE_1A_C27-2_W01
As a result of the conducted classes, the student should be able to define and discuss concepts related to heat exchange and characterize its individual types. They should have knowledge about the practical use of individual types of heat exchange and the possibilities and purpose of their application. They should also have knowledge about the basic ways and methods of calculating and designing simple heat exchange processes and systems.		2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ENE_1A_C27-2_U01
As a result of the classes, the student should be able to take actions that are useful for application in given technological and energy conditions. They should be able to apply in practice specific methods of calculation and analysis of basic heat exchange processes and devices and prepare a project of a simple heat exchange installation.		2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt uczenia sięOcenaKryterium oceny
ENE_1A_C27-2_K01
The student has the ability to apply the acquired knowledge and skills in further stages of education and in future professional work.		2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.

Literatura podstawowa

  1. Madejski J., Teoria wymiany ciepła, Wydawnictwo Politechniki Szczecińskiej, Szczecin, 1998
  2. Wiśniewski S., Wiśniewski T.:, Wymiana ciepła, Warszawa, 1997
  3. Hobler T., Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1986
  4. Staniszewski B., Wymiana ciepła, PWN, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1979

Literatura dodatkowa

  1. Nowak W., Teoria rekuperatorów, Wyd. Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Wyd. Politechniki Szczecińskiej, 1993
  2. Furmański P., Domański R., Wymiana Ciepła. Przykłady obliczeń i zadania., Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2002

Treści programowe - ćwiczenia audytoryjne

KODTreść programowaGodziny
T-A-1Solution of the problems covering the contents of the lectures. Writing control work.30
30

Treści programowe - projekty

KODTreść programowaGodziny
T-P-1Project of sample heat exchanger for given operating parameters.15
15

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Basics of heat transfer. Fourier’s Law of Heat Conduction, thermal conductivity, steady conduction in solids with plane, cylindrical and spherical isothermal surfaces. Theory of convection: free, mixed and forced convection. The Newton’s Law of cooling, The heat transfer coefficient. Heat transfer at solid fluid boundaries of uniform heat transfer coefficients at the surfaces. Heat transfer between fluids inside and outside pipes overall heat transfer coefficient, critical and economical thickness of pipe insulation. Dimensional analysis,. Flow in pipes with uniform surface heat transfer coefficient. Boiling.Condensation. Radiation: introduction, Planck’s Law, Wien’s Law, Stefan-Boltzmann Law, Kirchhoff's Law , Lambert's Law. Radiation between black surfaces separated by non-absorbing medium, view factor. Heat exchangers: classification, basic design methods of heat exchangers ,LMTD logarithmic mean temperature difference,e- NTU-method.30
30

Formy aktywności - ćwiczenia audytoryjne

KODForma aktywnościGodziny
A-A-1Uczestnictwo w ćwiczeniach audytoryjnych30
A-A-2Praca własna7
37
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - projekty

KODForma aktywnościGodziny
A-P-1Uczestnictwo w zajęciach15
A-P-2Praca własna22
37
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Uczestnictwo w wykładach.30
A-W-2Praca własna20
50
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięENE_1A_C27-2_W01As a result of the conducted classes, the student should be able to define and discuss concepts related to heat exchange and characterize its individual types. They should have knowledge about the practical use of individual types of heat exchange and the possibilities and purpose of their application. They should also have knowledge about the basic ways and methods of calculating and designing simple heat exchange processes and systems.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_1A_W13Ma wiedzę w zakresie opisu fenomenologicznego i matematycznego procesów wymiany pędu, ciepła i masy
ENE_1A_W15Zna podstawy termodynamiki technicznej oraz prawa transportu ciepła i masy w zastosowaniu do maszyn i urządzeń energetycznych
ENE_1A_W17Zna budowę i zasadę działania podstawowych urządzeń energetyki konwencjonalnej (kotły parowe, turbiny parowe i gazowe, sprężarki i wentylatory, pompy, rurociągi, urządzenia pomocnicze itd.)
Cel przedmiotuC-1Heat transfer is course introducing the fundamental principles of heat transfer and simple engineering applications. Upon successful completion of this course, the student will understand the fundamentals of heat transfer and will have skills to perform calculations of heat transfer and heat exchangers.
Treści programoweT-A-1Solution of the problems covering the contents of the lectures. Writing control work.
T-P-1Project of sample heat exchanger for given operating parameters.
T-W-1Basics of heat transfer. Fourier’s Law of Heat Conduction, thermal conductivity, steady conduction in solids with plane, cylindrical and spherical isothermal surfaces. Theory of convection: free, mixed and forced convection. The Newton’s Law of cooling, The heat transfer coefficient. Heat transfer at solid fluid boundaries of uniform heat transfer coefficients at the surfaces. Heat transfer between fluids inside and outside pipes overall heat transfer coefficient, critical and economical thickness of pipe insulation. Dimensional analysis,. Flow in pipes with uniform surface heat transfer coefficient. Boiling.Condensation. Radiation: introduction, Planck’s Law, Wien’s Law, Stefan-Boltzmann Law, Kirchhoff's Law , Lambert's Law. Radiation between black surfaces separated by non-absorbing medium, view factor. Heat exchangers: classification, basic design methods of heat exchangers ,LMTD logarithmic mean temperature difference,e- NTU-method.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca: wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia audytoryjne.
M-3Metoda praktyczna: ćwiczenia projektowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Written exam. Two control papers during the semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-2Ocena formująca: Two writing control works per semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-3Ocena formująca: Correct project execution. Grading system - points.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięENE_1A_C27-2_U01As a result of the classes, the student should be able to take actions that are useful for application in given technological and energy conditions. They should be able to apply in practice specific methods of calculation and analysis of basic heat exchange processes and devices and prepare a project of a simple heat exchange installation.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_1A_U08Umie praktycznie wykorzystać prawa termodynamiki, transportu ciepła i masy oraz mechaniki płynów do opisu procesów przemysłowych
ENE_1A_U10Umie dobrać w procesie projektowania urządzenia energetyczne stosowane w przemyśle
ENE_1A_U20Umie opracować i przedstawić projekt urządzenia, procesu lub systemu energetycznego
ENE_1A_U21Umie korzystać z literatury, baz danych i innych źródeł; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji, a także wyciągać wnioski oraz formułować i uzasadniać opinie
Cel przedmiotuC-1Heat transfer is course introducing the fundamental principles of heat transfer and simple engineering applications. Upon successful completion of this course, the student will understand the fundamentals of heat transfer and will have skills to perform calculations of heat transfer and heat exchangers.
Treści programoweT-A-1Solution of the problems covering the contents of the lectures. Writing control work.
T-W-1Basics of heat transfer. Fourier’s Law of Heat Conduction, thermal conductivity, steady conduction in solids with plane, cylindrical and spherical isothermal surfaces. Theory of convection: free, mixed and forced convection. The Newton’s Law of cooling, The heat transfer coefficient. Heat transfer at solid fluid boundaries of uniform heat transfer coefficients at the surfaces. Heat transfer between fluids inside and outside pipes overall heat transfer coefficient, critical and economical thickness of pipe insulation. Dimensional analysis,. Flow in pipes with uniform surface heat transfer coefficient. Boiling.Condensation. Radiation: introduction, Planck’s Law, Wien’s Law, Stefan-Boltzmann Law, Kirchhoff's Law , Lambert's Law. Radiation between black surfaces separated by non-absorbing medium, view factor. Heat exchangers: classification, basic design methods of heat exchangers ,LMTD logarithmic mean temperature difference,e- NTU-method.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca: wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia audytoryjne.
M-3Metoda praktyczna: ćwiczenia projektowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Written exam. Two control papers during the semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-2Ocena formująca: Two writing control works per semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-3Ocena formująca: Correct project execution. Grading system - points.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty uczenia sięENE_1A_C27-2_K01The student has the ability to apply the acquired knowledge and skills in further stages of education and in future professional work.
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówENE_1A_K01Rozumie potrzebę ciągłego dokształcania się – podnoszenia kompetencji zawodowych i osobistych
ENE_1A_K04Ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowanie zadania, związane z pracą zespołową
Cel przedmiotuC-1Heat transfer is course introducing the fundamental principles of heat transfer and simple engineering applications. Upon successful completion of this course, the student will understand the fundamentals of heat transfer and will have skills to perform calculations of heat transfer and heat exchangers.
Treści programoweT-A-1Solution of the problems covering the contents of the lectures. Writing control work.
T-P-1Project of sample heat exchanger for given operating parameters.
T-W-1Basics of heat transfer. Fourier’s Law of Heat Conduction, thermal conductivity, steady conduction in solids with plane, cylindrical and spherical isothermal surfaces. Theory of convection: free, mixed and forced convection. The Newton’s Law of cooling, The heat transfer coefficient. Heat transfer at solid fluid boundaries of uniform heat transfer coefficients at the surfaces. Heat transfer between fluids inside and outside pipes overall heat transfer coefficient, critical and economical thickness of pipe insulation. Dimensional analysis,. Flow in pipes with uniform surface heat transfer coefficient. Boiling.Condensation. Radiation: introduction, Planck’s Law, Wien’s Law, Stefan-Boltzmann Law, Kirchhoff's Law , Lambert's Law. Radiation between black surfaces separated by non-absorbing medium, view factor. Heat exchangers: classification, basic design methods of heat exchangers ,LMTD logarithmic mean temperature difference,e- NTU-method.
Metody nauczaniaM-1Metoda podająca: wykład informacyjny.
M-2Metoda praktyczna: ćwiczenia audytoryjne.
M-3Metoda praktyczna: ćwiczenia projektowe.
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Written exam. Two control papers during the semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-2Ocena formująca: Two writing control works per semester. Point grading system: positive grade - obtaining more than 60% of the points that can be obtained.
S-3Ocena formująca: Correct project execution. Grading system - points.
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0System punktowy oceny: Student uzyskał poniżej 60% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,0System punktowy oceny: Student uzyskał 60 - 69% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
3,5System punktowy oceny: Student uzyskał 70 - 79% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,0System punktowy oceny: Student uzyskał 80 - 89% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
4,5System punktowy oceny: Student uzyskał 90 - 94% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.
5,0System punktowy oceny: Student uzyskał 95 - 100% punktów możliwych do zdobycia w trakcie zaliczenia.