Voimalaitoksen energiatekniikka (5 op)

Tavoitteet

Opiskelijan lämpötekninen ajattelutapa kehittyy ja hän tuntee oman alansa tavanomaiset termodynaamiset sovellukset. Opiskelija osaa soveltaa termodynamiikan pääsääntöjä termodynaamisten koneiden tarkasteluun ja ymmärtää pääsääntöjen rajoitukset laitteiden toiminnalle. Opiskelija osaa laskea paineen, tilavuuden ja lämpötilan muutoksia termodynaamisissa prosesseissa sekä kiertoprosesseja suorittavien termodynaamisten koneiden hyötysuhteet ja suorituskyvyn. Opiskelija ymmärtää voimalaitoksissa sekä energian tuotannossa ja käytössä esiintyvien tärkeimpien laitteiden termodynaamisen toiminnan perusteet. Opiskelija hallitsee lämpövoimaprosessien tarkastelun.

Sisältö

-Clausius-Rankine kiertoprosessi, välitulistus ja esilämmitys
-Kostean ilman termodynamiikka
-Lämpöpumput ja kylmäkoneprosessit
-Savukaasulaskut
-Polttomoottorit
-Uusiutuva energia

Aika ja paikka

-

Oppimateriaalit

Y. A. Cengel Thermodynamics an Engineering Approach SI-edition

Opetusmenetelmät

-Luennot
-Laskuharjoitukset
-Laboratorioharjoitus
-Harjoitustyö polttomoottoreista

Harjoittelu- ja työelämäyhteistyö

-

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Tentti ja uusinnat pidetään huhtikuun lopussa ja toukokuun aikana.

Kansainvälisyys

-

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

-

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Luennot, laskuharjoitukset ja tentit 45 h
Kirjalliset materiaalit ja tiedonhaku 25 h
Laskuharjoitusten laskeminen itsenäisesti 40 h
Harjoitustyö 12 h
Laboratorioharjoitus ja raportointi 8 h

Sisällön jaksotus

-

Lisätietoja opiskelijoille

-

Arviointiasteikko

0-5

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1)

Opiskelija hallitsee lämpötekniset peruskäsitteet ja osaa ratkaista yksinkertaisia energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija tietää lämpövoimakoneiden perusteet.

Arviointikriteerit, hyvä (3)

Opiskelija osaa soveltaa lämpöteknistä ajattelutapaa oman alansa yksinkertaisten ongelmien ratkaisuun ja osaa ratkaista energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija tietää lämpövoimakoneiden perusteet ja osaa laskea ideaalisia lämpövoimakoneita.
Opiskelija osaa laskea termodynamiikan soveltavia tehtäviä ja reaktioyhtälöitä sekä määrittää teoreettisen palamisen ilmantarpeen ja savukaasujen koostumuksen.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5)

Opiskelija osaa soveltaa ja käyttää lämpöteknistä ajattelutapaa energiatekniikan ongelmien ratkaisuun ja osaa laskea oman alansa soveltavia energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija osaa käsitellä soveltavia ja laajoja energiatekniikan tehtäviä termodynamiikan pääsääntöjen avulla.

Arviointikriteeri, hyväksytty/hylätty

Opiskelija hallitsee lämpötekniset peruskäsitteet ja osaa ratkaista yksinkertaisia energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija tietää lämpövoimakoneiden perusteet.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Arviointi (pisteet vs arvosana)
0-12: 0
12-14: 1
15-17: 2
18-20: 3
21-23: 4
24- : 5

Tentti 0-30 p. Toteutuksen läpäisyyn vaaditaan vähintään 40 % tentin pisteistä
Polttomoottoriharjoitustyöstä maks. +3 p
Laskuharjoituksista maks. +6 p
Laboratorioharjoituksesta maks. +3 p

Esitietovaatimukset

Opiskelija ymmärtää termodynamiikan pääsäännöt ja niiden rajoitukset. Opiskelija hallitsee energiatase tarkastelun. Opiskelija tietää virtausmekaniikan perusteet ja osaa laskea painehäviöitä. Opiskelija tuntee energiantuotannon perusteet.