Energy Technology of Power PlantLaajuus (5 cr)
Code: TX00EW45
Credits
5 op
Objective
The student knows the basic applications of thermodynamics. The student will be able to apply the laws of thermodynamics to heat engines, and understand the limitations of the laws. The student will be able to calculate physical quantities of thermodynamic processes and cycles, such as pressure, volume and temperature. He/she also will also be able to calculate thermal efficiencies of heat engines. The student will understand the thermodynamics of the most important heat engines and devices used in power plants.
Content
-Clausius-rankine cycle, reheating and preheating
-Thermodynamics of Moist air
-Heat pumps and refrigeration cycles
-Calculations of Flue gases
-Internal combustion engines
-Renewable energy
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 and can calculate the pressure loss of pipes. The student knows the basics of electricity and heat production.
Assessment criteria, satisfactory (1)
The student understand the basics of thermodynamics and can solve simple calculations.
The student knows the basics of heat engines.
Assessment criteria, good (3)
The student can solve simple problems and calculations of thermodynamics.
The student is familiar with the basics of heat engines and can solve ideal heat engine calculations.
The student can solve applied thermodynamic calculations and equations for chemical reactions, and specify the composition of the flue gases.
Assessment criteria, excellent (5)
The student understands the concepts and laws of thermodynamics and knows how to use them to solve problems.
The student can solve applied thermodynamic calculations and equations.
Assessment criteria, approved/failed
The student understand the basics of thermodynamics and can solve simple calculations.
The student knows the basics of heat engines.
Enrollment
27.11.2023 - 31.12.2023
Timing
15.01.2024 - 10.05.2024
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
Teaching languages
- Finnish
Seats
0 - 50
Degree programmes
- Degree Programme in Energy and Environmental Technology
Teachers
- Tomi Hämäläinen
Teacher in charge
Tomi Hämäläinen
Groups
-
ENE22Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma: Energiatuotantomenetelmien pääaine
-
TXO22S1Energia- ja ympäristötekniikan tutkinto-ohjelma päivä
Objective
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.
Content
-Clausius-Rankine kiertoprosessi, välitulistus ja esilämmitys
-Kostean ilman termodynamiikka
-Lämpöpumput ja kylmäkoneprosessit
-Savukaasulaskut
-Polttomoottorit
-Uusiutuva energia
Location and time
-
Materials
Y. A. Cengel Thermodynamics an Engineering Approach SI-edition
Teaching methods
-Luennot
-Laskuharjoitukset
-Laboratorioharjoitus
-Harjoitustyö polttomoottoreista
Employer connections
-
Exam schedules
Tentti ja uusinnat pidetään huhtikuun lopussa ja toukokuun aikana.
International connections
-
Completion alternatives
-
Student workload
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
Content scheduling
-
Further information
-
Evaluation scale
0-5
Assessment criteria, satisfactory (1)
Opiskelija hallitsee lämpötekniset peruskäsitteet ja osaa ratkaista yksinkertaisia energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija tietää lämpövoimakoneiden perusteet.
Assessment criteria, good (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.
Assessment criteria, excellent (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.
Assessment criteria, approved/failed
Opiskelija hallitsee lämpötekniset peruskäsitteet ja osaa ratkaista yksinkertaisia energiatekniikan tehtäviä.
Opiskelija tietää lämpövoimakoneiden perusteet.
Assessment methods and criteria
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
Prerequisites
Opiskelija ymmärtää termodynamiikan pääsäännöt ja niiden rajoitukset. Opiskelija hallitsee energiatase tarkastelun. Opiskelija tietää virtausmekaniikan perusteet ja osaa laskea painehäviöitä. Opiskelija tuntee energiantuotannon perusteet.