Course syllabus

Kurs-PM

ENM160 ENM160 Energiteknik lp2 HT21 (4,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Rymd-, geo- och miljövetenskap, Avdelningen för Energiteknik som ni hittar i M-huset, våning 4.

 

Kontaktuppgifter

Kursansvarig / Examinator
Simon Harvey  simon.harvey@chalmers.se

Föreläsare
Adrian Gunnarsson (Strålning)  adriang@chalmers.se
Simon Harvey (Värmeväxlare, Kraft-/värmeproduktion)   simon.harvey@chalmers.se
Magnus Rydén (Värmeöverföring / fasövergång)  magnus.ryden@chalmers.se
Martin Seemann (Förbränning)  martin.seemann@chalmers.se
Simon Öberg (Turbomaskiner)   simon.oberg@chalmers.se

Lärare/Övningsledare
Rasmus Erlandsson   rasmus.erlandsson@chalmers.se
Simon Öberg    simon.oberg@chalmers.se
Felicia Eliasson Störner   felicia.storner@chalmers.se

 

Kursens syfte

Kursen Energiteknik syftar till att ge kursdeltagarna kunskaper kring industrins energisystem och dess komponenter, som ångpannor, processugnar, värmeväxlare, kompressorer och turbiner. Kursen lär även ut enklare metoder för dimensioneringar av olika komponenter, där kunskaper från tidigare kurser kring till exempel mass- och värmetransport tillämpas, breddas och till viss del fördjupas. Kursen introducerar även ämnet förbränningsteknik. Inom ovanstående delar syftar kursen till att synliggöra kunskaper som är relevanta i kemiingenjörens yrkesroll samt för fortsättningskurser inom energiområdet. Mer specifikt behandlar kursen:

• Industriella energisystem och dess komponenter, bl.a. ångpannor, processugnar, värmeväxlare, kompressorer och turbiner.
• Tekniskt tillämpad termodynamik avseende kraft-, värme- och kraftvärmeproduktion.
• Tekniskt tillämpad värmeöverföring, genom konvektion, fasövergång och strålning.
• Värmeväxlarteknik.
• Teknisk förbränningslära.

 

SCHEMA

Schema i TimeEdit

Schema ENM160 HT2021 ver 211021.pdf 

Kurslitteratur

• Welty m.fl. - Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer, 6:th Ed, International student version, Wiley 2015 (Används i kursen Transportprocesser)
• Formel- och tabellsamling – Termodynamik med Energiteknik (finns i Canvas)  eller  Data och Diagram (Mörstedt)
• Räkneövningshäfte (Digitalt i Canvas)
• Kurskompendium i Energiteknik (Digitalt i Canvas, några tryckte exemplar finns kvar från 2020)
• Laborationshandledning (digitalt i Canvas)
• Föreläsningsmaterial (digitalt i Canvas)

 

Kursens upplägg

Kursen är uppbyggd kring fem teman: Strålning, Värmeväxling, Turbomaskiner, Kraft- & värmeproduktion samt Förbränning. Innehållet presenteras genom Föreläsningar, Demoräkningar, Räkneövningar, 2 Projektuppgifter (Check Points) och en Laboration.

Föreläsningarna inleder varje tema och är ett centralt moment i kursen. Föreläsningarna är ca. 4h och kombinerar introduktion och teori till ämnet med en Demoräkning för att direkt visa på hur teorin kopplar till problemlösning. Efter föreläsningen ges möjlighet till frågor och vägledning. Hjälp och vägledning kring problemlösning och räkneövning ges även vid Räknestugor.

Projektuppgifter och Laboration syftar till kontinuerlig utvärdering av temaområdena samt examination av att teorin kan tillämpas på större mer projektlika uppgifter än vad som normalt löses på tentamen. Uppgifterna är obligatoriska och genomförs och redovisas i grupper om tre personer.

Grupp väljs av studenterna via kurshemsidan (Canvas). Räkneövningsgrupp och labb-tid väljs samtidigt. Grupp måste väljas senast onsdag 3/11 kl 13:00.

Förkunskapskrav. Kursen Energiteknik bygger på kurserna Transportprocesser, Termodynamik samt Grundläggande kemiteknik. Det förutsätts att kursdeltagarna besitter nödvändiga kunskaper från dessa kurser

Förändringar sedan förra kurstillfället

Med anledning av Coronapandemin var kursupplägget annorlunda 2020 då all undervisning gick på distans. Kursupplägget för 2021 liknar upplägget från 2019.

Stora förändringar:

• Innehållet i temapasset "Värmeöverföring och Värmeväxlare" anpassas bättre till kursdeltagares förkunskaper från kursen Grundläggande kemiteknik
• Ordningen för teman "Kraft- och värmeproduktion" och "Turbomaskiner" ändras till (1) Fastbränslebaserad kraft och värme; (2) Gasbaserad kraft och värme; (3) Turbomaskiner
• Projektuppgiften CP1: (1) 2 extra timmar schemalagda och mer tid för att slutföra uppgiften; (2) resultaten redovisas enbart i Canvas, ingen muntlig presentation
• Projektuppgiften CP2: deluppgiften isom handlar om turbomaskiner tas bort och behandlas istället som en del av Demoräkningen i den tillhörande föreläsningen
• Studiebesöket på Chalmers Kraftcentral tas bort, fokus i år kommer att läggas på studiebesöket vid Södras massabruk i Värö

 

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

• redogöra för industriella energisystem och funktionen hos dess huvudsakliga komponenter, bl.a. ångpannor, processugnar, värmeväxlare, kompressorer och turbiner.
• genomföra enklare dimensionering och utvärdering av industriella energisystem samt kraftvärmeanläggningar baserade på gas och fastbränsle.
• använda grundläggande begrepp och teori för värmeöverföring i samband med förångning, kondensation och strålning samt kunna tillämpa dessa i enklare fall.
• genomföra enklare dimensionering och utvärdering av värmeväxlare och gasturbiner.
• genomföra förbränningstekniska beräkningar och tillämpa dessa på ångpannor.
• diskutera begränsningar och etiska aspekter kring användningen av energitekniska processer och bränslen samt tekniker för att minimera miljöpåverkan

 

Examination

Kursen examineras genom godkänd skriftlig tentamen (4,5 hp) och godkända avstämningar/inlämningsuppgifter under kursens gång. På godkänd tentamen ges betyg 3, 4 eller 5 (30, 40, 50 av 60p). På avstämning/inlämning ges enbart betyg godkänd eller underkänd. Om kursdeltagaren efter avslutad kurs har fått underkänt på en av avstämnings/inlämningsmomenten, behövs endast det underkända momentet göras om för att få godkänt på kursmomentet.

Tentamen går lördag den 15/1 2022 kl 08:30 (4h tenta).  Tentamen kommer att bestå av ett flertal uppgifter som kombinerar räkneuppgifter och teoriuppgifter. Varje uppgift kommer att beröra ett eller flera av de 5 delområden som behandlats i kursen.  Omtentamen 1 går onsdag den 13/4 2022 kl 8:30. Omtentamen 2 går fredag 26/8 2022 lö 8:30.

Projektuppgifter och Laboration examineras genom gruppinlämning. Alla i gruppen ska vara insatta i alla moment och är gemensamt ansvariga för att uppgiften utförs och lämnas in i tid. Om en person missköter sig riskerar hela gruppen att bli underkänd. Projektuppgifterna examineras genom rapportering av resultat i Canvas och ett ”Check-Point-samtal” (enbart CP2). Under Check-Pointsamtal diskuterar gruppen uppgiften med sin lärare under ca. 15 min där det ska framgå att alla i gruppen är insatta i uppgiften och har tagit till sig lärandemålen. Laborationen examineras genom en labbrapport - inlämning via Canvas i slutet av LV4. Det ges max två returer på labbrapporten och alla eventuella returer måste lämnas in senast fredag 14/1 kl 08:00. Efter detta datum ges inga fler returer.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan