Thermodynamics and Heat Transfer in Power PlantsLaajuus (5 cr)
Code: TX00DF58
Credits
5 op
Objective
The student will understand the mechanisms of heat transfer and be able to solve practical heat transfer problems, and calculate heat losses and their costs.
Content
-Basics of piston engine and the structure
-Power plant combustion engines
-Fuel and oil systems of combustion engines and maintenance of combustion engines
-Basics of heat transfer and heat exchangers
Prerequisites
The student knows the laws of thermodynamics and understands the limitations of the laws of thermodynamics. The student can do an energy analysis for the system. The student understands the basics of fluid mechanics.
Assessment criteria, satisfactory (1)
The student is familiar with basics of heat transfer.
The student is familiar with the various heat exchangers and their structure.
The student is able to calculate heat-transfer and dimension simple heat exchangers.
Assessment criteria, good (3)
The student is able to apply various types of heat transfer phenomena in the calculation, as well as to design and dimension various heat exchangers.
The student is able to design simple power plant structures from the heat exchange point of view.
Assessment criteria, excellent (5)
The student understands the basics of heat engines and heat processes, and can solve calculations related to them.
The student knows the heat exchanger types, their structure and design principles.
The student knows the various heat transfer mechanisms, and is able to apply them to calculate the heat exchangers and their dimensioning, and knows the effect of material choises on the design.
The student is able to design simple power plant structures from the heat exchange point of view.
Assessment criteria, approved/failed
The student is familiar with basics of heat transfer.
The student is familiar with the various heat exchangers and their structure.
The student is able to calculate heat-transfer and dimension simple heat exchangers.
Enrollment
01.05.2023 - 31.05.2023
Timing
21.08.2023 - 15.12.2023
Number of ECTS credits allocated
5 op
Virtual portion
2 op
Mode of delivery
60 % Contact teaching, 40 % Distance learning
Unit
School of Smart and Clean Solutions
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Seats
0 - 35
Degree programmes
- Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
- Tomi Hämäläinen
Teacher in charge
Tomi Hämäläinen
Groups
-
TXO21S1Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä
-
ENE21Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine
Objective
Opiskelija ymmärtää lämmönsiirron perusmekanismit sekä osaa ratkaista lämmönsiirtoon liittyviä ongelmia ja laskea lämpöhäviöitä.
Content
-Mäntämoottoreiden mekaaniset ja lämpöteknilliset perusteet, sekä rakenne
-Voimalaitoskokoluokan moottorit
-Moottoreiden polttoaine- ja voiteluainejärjestelmät sekä huoltotoimenpiteet
-Lämmönsiirron perusteet ja lämmönsiirtimet
Location and time
-Lukujärjestyksen mukaisesti
Materials
-Toteutuksella jaettava materiaali
-Y. Cengel Heat Transfer tai Heat and Mass Transfer -kirja (mikä tahansa SI-versio).
Teaching methods
Toteutuksen opetus tapahtuu suomeksi pääasiassa lähiopetuksena, mutta kaikki materiaalit on luettavissa ja tehtävät voi tehdä ja palauttaa itsenäisesti:
-Luennot ja laskuharjoitukset
-Laboratorioharjoitukset
Itsenäinen opiskelu ja verkko-opetus:
-Kotitehtävät ja materiaaliin tutustuminen
-Moodle
Employer connections
-
Exam schedules
Toteutuksen varsinainen tentti sovitaan erikseen ja se sijoittuu marras-joulukuuhun. Uusintatentit sovitaan erikseen.
International connections
-
Completion alternatives
-
Student workload
Opiskelijan ajankäyttö n. 27 h / 1 op:
-Luennot, laskuharjoitukset ja tentti 40 h
-Laskuharjoitusten laskeminen itsenäisesti ja materiaaliin tutustuminen 50 h
-Laboratorioharjoitukset ja raporttien kirjoittaminen 10 h
-Harjoitustyöt 30 h
-Kuormitus n. 8 h / vko / syksy
Content scheduling
-
Further information
-
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija tuntee lämmönsiirron perusyhtälöt ja käsitteet.
Opiskelija tietää eri lämmönsiirrintyypit ja niiden rakenteen.
Opiskelija osaa laskea lämmönsiirtotapahtumia ja mitoittaa yksinkertaisia lämmönsiirtotapahtumia.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa soveltaa lämmönsiirtoa erilaisten ilmiöiden laskemiseen sekä mitoittaa ja laskea erilaisia lämmönsiirtimiä.
Opiskelija tuntee voimalaitoksien komponentteihin liittyvän lämpöteknisen mitoituksen.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija hallitsee lämpövoimaprosessien perusteet ja osaa laskea sekä ideaalisia että todellisia lämpövoimaprosesseja.
Opiskelija hallitsee lämmönsiirron perusyhtälöt ja lämmönsiirtomekanismit sekä osaa laskea soveltavia tehtäviä.
Opiskelija osaa voimalaitoksien komponentteihin liittyvän lämpöteknisen mitoituksen.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija tuntee lämmönsiirron perusyhtälöt ja käsitteet.
Opiskelija tietää eri lämmönsiirrintyypit ja niiden rakenteen.
Opiskelija osaa laskea lämmönsiirtotapahtumia ja mitoittaa yksinkertaisia lämmönsiirtotapahtumia
Assessment methods and criteria
Arviointi tapahtuu toteutuksen lopussa pidettävän tentin perusteella, mutta laskuharjoituksilla, harjoitustöillä ja laboratoriotöillä on vaikutusta arviointiin:
-Arviointi toteutuksella 0-5
Prerequisites
Opiskelija ymmärtää termodynamiikan pääsäännöt ja niiden rajoitukset. Opiskelija hallitsee energiatase tarkastelun. Opiskelija tietää virtausmekaniikan perusteet.
Enrollment
02.05.2022 - 12.06.2022
Timing
22.08.2022 - 16.12.2022
Number of ECTS credits allocated
5 op
Mode of delivery
Contact teaching
Unit
School of Smart and Clean Solutions
Campus
Leiritie 1
Teaching languages
- Finnish
Degree programmes
- Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
- Tomi Hämäläinen
Teacher in charge
Tomi Hämäläinen
Groups
-
ENE20Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine
-
TXO20S1Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä
Objective
Opiskelija ymmärtää lämmönsiirron perusmekanismit sekä osaa ratkaista lämmönsiirtoon liittyviä ongelmia ja laskea lämpöhäviöitä.
Content
-Mäntämoottoreiden mekaaniset ja lämpöteknilliset perusteet, sekä rakenne
-Voimalaitoskokoluokan moottorit
-Moottoreiden polttoaine- ja voiteluainejärjestelmät sekä huoltotoimenpiteet
-Lämmönsiirron perusteet ja lämmönsiirtimet
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija tuntee lämmönsiirron perusyhtälöt ja käsitteet.
Opiskelija tietää eri lämmönsiirrintyypit ja niiden rakenteen.
Opiskelija osaa laskea lämmönsiirtotapahtumia ja mitoittaa yksinkertaisia lämmönsiirtotapahtumia.
Assessment criteria, good (3)
Opiskelija osaa soveltaa lämmönsiirtoa erilaisten ilmiöiden laskemiseen sekä mitoittaa ja laskea erilaisia lämmönsiirtimiä.
Opiskelija tuntee voimalaitoksien komponentteihin liittyvän lämpöteknisen mitoituksen.
Assessment criteria, excellent (5)
Opiskelija hallitsee lämpövoimaprosessien perusteet ja osaa laskea sekä ideaalisia että todellisia lämpövoimaprosesseja.
Opiskelija hallitsee lämmönsiirron perusyhtälöt ja lämmönsiirtomekanismit sekä osaa laskea soveltavia tehtäviä.
Opiskelija osaa voimalaitoksien komponentteihin liittyvän lämpöteknisen mitoituksen.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija tuntee lämmönsiirron perusyhtälöt ja käsitteet.
Opiskelija tietää eri lämmönsiirrintyypit ja niiden rakenteen.
Opiskelija osaa laskea lämmönsiirtotapahtumia ja mitoittaa yksinkertaisia lämmönsiirtotapahtumia
Prerequisites
Opiskelija ymmärtää termodynamiikan pääsäännöt ja niiden rajoitukset. Opiskelija hallitsee energiatase tarkastelun. Opiskelija tietää virtausmekaniikan perusteet.