Course syllabus

Kurs-PM

ENM161 Energiteknik lp2 HT22 (6 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
Elias Ehlmé   ehlme@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 industriella energisystem och dess komponenter, såsom ångpannor, värmeväxlare, kompressorer och turbiner. Kursen belyser även samspelet mellan industrin och det omgivande energisystemet samt hur detta påverkar industrins möjligheter att bidra till hållbar utveckling. Kursen lär 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, värmeväxlare, kompressorer och turbiner.
• Energiflödena mellan en industri och det omgivande energisystemet.
• Tekniskt tillämpad termodynamik avseende kraft-, värme- och kraftvärmeproduktion.
• Tekniskt tillämpad värmeöverföring, genom konvektion, fasövergång och strålning.
• Värmeväxlarteknik.
• Teknisk förbränningslära.
• Hållbarhetsaspekter av relevans för industriella energisystem

  

SCHEMA

Schema i TimeEdit

Schema ENM161 HT2022 ver 20221013.pdf

  

Kurslitteratur

• Welty, Rorrer & Foster, "Fundamentals of Momentum, Heat and Mass Transfer", 6:th Ed, International student version, Wiley 2015 (Används i kursen Transportprocesser)
• kap 22 från Welty m fl, 5:e upplaga (”Heat Transfer Equipment”) (finns i Canvas)
• Formel- och tabellsamling  (finns i Canvas)  eller  Data och Diagram (Mörstedt)
• Räkneövningshäfte (Digitalt i Canvas)
• Kurskompendium i Energiteknik (Finns att köpa på Chalmers Store)
• 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. 2h där teorin till ämnet gås genom. Efter föreläsningen ges möjlighet till frågor och vägledning. Demoräkningarna (ca 2h) visar på hur teorin kopplar till problemlösning. Hjälp och vägledning kring problemlösning och räkneövning ges även vid Räknestugor.

Projektuppgifter och Laboration (Obligatoriska) 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 2/11 kl 13:00.

Studiebesök: ett studiebesök på Södra Cells massabruk i Värö kommer att ordnas. Studiebesöket är frivilligt men starkt rekommenderat.

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

  

Förändringar jämfört med kursen ENM160 (4,5 hp)

Den gamla kursen ENM160 (4,5 hp) gavs på sista hösten 2021. Omfattningen av den nya kursen är 6 hp. Att kursens omfattning i poäng ökas från 4,5 hp till 6 hp är i första hand en anpassning till de arbetsinsatserna som krävs av kursdeltagare. Den största förändringen är att den nya kursen kommer att belysa samspelet mellan industrin och det omgivande energisystemet samt hur detta påverkar industrins möjligheter att bidra till hållbar utveckling. Större vikt kommer även att sättas på examinationen av projektuppgifterna CP1 och CP2, som kommer även att innefatta moment kopplade till hållbar utveckling.

   

Lärandemål

Efter fullgjord kurs ska studenten kunna:

• redogöra för industriella energisystem och funktionen hos dess huvudsakliga komponenter, bl.a. ångpannor, värmeväxlare, kompressorer och turbiner.
• genomföra enklare dimensionering och och prestandaberäkningar för 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 turbomaskiner.
• genomföra förbränningstekniska beräkningar och tillämpa dessa på energitekniska processer.
• kartlägga och analysera energiflödena mellan en industri och det omgivande energisystemet.
• diskutera hållbarhetsaspekter av relevans för industriella energisystem.
• 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 (1,5 hp). På godkänd tentamen ges betyg 3, 4 eller 5. På projektuppgifter och laborationen ges enbart betyg godkänd eller underkänd. Om kursdeltagaren efter avslutad kurs har fått underkänt på en av inlämningsmomenten, behövs endast det underkända momentet göras om för att få godkänt på kursmomentet.

Tentamen går lördag den 14/1 2023 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 5/4 2023 kl 8:30. Omtentamen 2 går fredag 25/8 2023 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 13/1 2023 kl 08:00. Efter detta datum ges inga fler returer.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan