Μετάδοση Θερμότητας

Εισαγωγή στις βασικές έννοιες και στους τρόπους μετάδοσης θερμότητας. • Μετάδοση θερμότητας με αγωγή: Μόνιμη μονοδιάστατη μετάδοση θερμότητας σε επίπεδο τοίχωμα, κυλινδρικό τοίχωμα, σφαιρικό τοίχωμα, σύνθετα τοίχωμα σε σύνδεση σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση. • Μετάδοση θερμότητας με συναγωγή: Ροή ιξώδους ρευστού. Εισαγωγή στην έννοια του θερμικού οριακού στρώματος. Μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων συναγωγής. Χρήση αδιάστατων αριθμών. Εξαναγκασμένη συναγωγή πάνω από επίπεδες πλάκες και στο εσωτερικό – εξωτερικό αγωγών κυλινδρικής ή άλλης διατομής. Ελεύθερη συναγωγή σε άπειρο – πεπερασμένο χώρο. • Μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία. Απορρόφηση και εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μέθοδοι υπολογισμού θερμορροών που ανταλλάσσονται με ακτινοβολία. • Εναλλάκτες θερμότητας. Είδη ροών σε εναλλάκτες θερμότητας. Συντελεστής θερμοπερατότητας. Υπολογισμός απαιτούμενης επιφάνειας εναλλαγής θερμότητας σε εναλλάκτες. Μετάδοση θερμότητας κατά την αλλαγή φάσης: βρασμός - συμπύκνωση.

Στόχοι Μαθήματος

Τα μαθησιακά αποτελέσματα έχουν στόχο: α) την απόκτηση βασικών γνώσεων και την κατανόηση των μηχανισμών μετάδοσης θερμότητας λόγω αγωγιμότητας, συναγωγής (εξαναγκασμένης και ελεύθερης) και ακτινοβολίας. β) την εξοικείωση με τις εξισώσεις που διέπουν απλές περιπτώσεις μετάδοσης θερμότητας, όπως διαμέσου επίπεδης πλάκας και κυλινδρικής/σφαιρικής δομής μίας ή πολλών στρώσεων. γ) τη σύνδεση της μετάδοσης θερμότητας με τις επιθυμητές ιδιότητες των μηχανολογικών υλικών (στερεών και ρευστών) για πλήθος εφαρμογών μηχανολόγου μηχανικού με ιδιαίτερη έμφαση σε εφαρμογές βιομηχανίας και κτηρίων δ) την ανάπτυξη κριτικής σκέψης και της φυσικής διαίσθησης των σπουδαστών σε ότι αφορά τους μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας σε εφαρμοσμένα προβλήματα μηχανικού ε) την χρησιμοποίηση βιβλιογραφίας και ερευνητικών αποτελεσμάτων μηχανικών/ ερευνητών για την κατάστρωση της επίλυσης και την αντιμετώπιση προβλημάτων σε εφαρμοσμένα θέματα μετάδοσης θερμότητας που εμπίπτουν στο αντικείμενο του Μηχανολόγου Μηχανικού ΤΕ.

Προαπαιτούμενες Γνώσεις

Όχι

Περιεχόμενα

Εισαγωγή στις βασικές έννοιες και στους τρόπους μετάδοσης θερμότητας. • Μετάδοση θερμότητας με αγωγή: Μόνιμη μονοδιάστατη μετάδοση θερμότητας σε επίπεδο τοίχωμα, κυλινδρικό τοίχωμα, σφαιρικό τοίχωμα, σύνθετα τοίχωμα σε σύνδεση σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση. • Μετάδοση θερμότητας με συναγωγή: Ροή ιξώδους ρευστού. Εισαγωγή στην έννοια του θερμικού οριακού στρώματος. Μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων συναγωγής. Χρήση αδιάστατων αριθμών. Εξαναγκασμένη συναγωγή πάνω από επίπεδες πλάκες και στο εσωτερικό – εξωτερικό αγωγών κυλινδρικής ή άλλης διατομής. Ελεύθερη συναγωγή σε άπειρο – πεπερασμένο χώρο. • Μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία. Απορρόφηση και εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Μέθοδοι υπολογισμού θερμορροών που ανταλλάσσονται με ακτινοβολία. • Εναλλάκτες θερμότητας. Είδη ροών σε εναλλάκτες θερμότητας. Συντελεστής θερμοπερατότητας. Υπολογισμός απαιτούμενης επιφάνειας εναλλαγής θερμότητας σε εναλλάκτες. Μετάδοση θερμότητας κατά την αλλαγή φάσης: βρασμός - συμπύκνωση.