Course syllabus

Kurs-PM

LKT341 LKT341 Strömnings- och energiteknik lp4 VT25 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Rymd-, geo- och miljövetenskap

 

Kontaktuppgifter

Examinator: Teresa Berdugo Vilches (berdugo@chalmers.se)

Föreläsare: Teresa Berdugo Vilches, Simon Harvey, David Pallarés

Övningsledare: Teresa Berdugo Vilches

Labbhandledare: Iacopo Aloisi

Handledare projektuppgifter: Kushagra Gupta

Kursens syfte

Kursen ger ingående kunskap om grundläggande fysikaliska storheter rörande strömning och värmetransport. Kursen ger inblick i grundläggande strömningslagar för framförallt endimensionella strömningsfall, samt orientering om pumpar. Kunskap ges även om olika mekanismer för värmetransport, metoder att förhindra värmetransport samt apparatur för att överföra och återvinna värmeenergi. Efter genomgången kurs skall den blivande ingenjören kunna förstå, formulera och tolka industriella problem av strömningsteknisk natur eller rörande värmeöverföring, med särskild kunskap om tillämpning på pumpar och värmeväxlare.

Schema

TimeEdit

 

Kurslitteratur

Sven-Erik Mörtstedt & Gunnar Hellsten: ”Data och diagram” 7th edition, Liber Utbildning, 1999 (CREMONA, hjälpmedel till tentamen)

Eriksson, G.:"Strömningslära - kompendium för kemiingenjörslinjen", Chalmers, 2004. (Pdf version i CANVAS,  begränsad antal papperskopior finns att låna från examinatorn första dagen)

T.L.Bergman / A.S. Lavine / F.P. Incropera / D.P. DeWitt. “Incropera’s Principles of Heat and MassTransfer, global edition”, 8 edition, John Wiley & Sons, 2017. (Utvalda kapitel som är relevanta till kursen, se detaljeschema i CANVAS). Obs!: Det går att använda andra boker som innehåller en inledande kapitel kring värmeledning, konvektion, respektive strålning, samt motståndsmetoden)

Kursens upplägg

INNEHÅLL
Kursen behandlar strömningslära och värmeöverföring ur ett för kemiingenjören lämpligt perspektiv. I strömningsläran behandlas inledningsvis den friktionsfria strömningen som kompletteras med teorin för strömningsförluster och tryckfall, med tonvikten på strömning i rörsystem. Vidare behandlas utrustning för mätning av flöde och trycket, samt pumpar för att åstadkomma flöde.I värmeöverförings delen studeras de grundläggande mekanismerna, med viss tonvikt på problematik inom processindustrin, framför allt i form av värmeförluster och värmeväxlare.

Följande moment ingår:

  • Strömningslära: Kontinuitetsekvation; Bernoullis ekvation; Viskositet; Laminär och turbulent strömning; Reynolds tal; Hagen-Poiseuilles ekvation; Flödes- och tryckmätning; Friktionsfaktorn; Moody diagrammet; Tryckfallsberäkningar; Pumpar; Kavitation.
  • Värmeöverföring: Fouriers lag för värmeledning; Fri och påtvingad konvektion; Nusselts och Prandtls tal;Stefan-Boltzmanns lag för strålning; Termisk motstånd; Värmegenomgångstal; Isolering;Värmeväxlare; Fouling.

ORGANISATION
Kursen består av en teoridel på 6 hp och en laborationsdel på 1,5 hp. Teoridelen innehåller föreläsningar och övningar. Övningarna består av självstudie med hjälp av räkneövningskompendiet kombinerad med några demonstrationer av problemlösningsteknik. Samtliga moment i laborationsdelen är obligatoriska. I laborationsdelen ingår, förutom 2st laborationer, 2 st projektuppgift och ett studiebesök.

 

Förändringar sedan förra kurstillfället

Ingen stor förändring

Lärandemål

  • Efter fullgjord kurs ska studenten kunna
  • Ställa upp och lösa stationära strömningsproblem gällande fluider i vila och i rörelse.
  • Ingående förklara och tillämpa grundläggande strömningsekvationer såsomkontinuitetsekvationen och Bernoullis ekvation
  • Beskriva och förklara laminär och turbulent strömning.
  • Beräkna och tolka Reynoldstal för olika flöden och fluider.
  • Beräkna tryckförluster i raka rörsektioner och vid delar i rörsystem (engångsförluster)komponenter
  • Förklara viktiga vätskemekaniska begrepp såsom statiska och dynamiska tryck, viskositet,hydraulisk diameter.
  • Förklara och beskriva principerna för mätning av flödeshastigheter, tryck och viskositet.
  • Förklara principen för olika typer av pumpar, deras egenskaper och utför dimensionering och valav pumpar.
  • Ställa upp och lösa stationära värmeöverföringsproblem där en eller fleravärmeöverföringsmekanismer måste beaktas samtidigt.
  • Förklara principen för dem olika värmeöverföringsmekanismer: ledning, konvektion (fri ochpåtvingad) och strålning.
  • Beräkna och tolka Nusselt- och Prandtlstal.
  • Förklara principen för olika typer av värmeväxlare.
  • Beskriva temperaturprofiler över värmeväxlare i med- och motströmkoppling

Examination

Godkänt examination. Examination sker i form av skriftlig tentamen, bestående av teoriuppgifter ochberäkningsuppgifter, där betyg ges i skala 3-5.
Godkända projektuppgifter.
Godkända laborationsrapporter inklusive närvaro på laborationerna
Närvaro på studiebesök

Länk till kursplanen i Studieportalen https://www.chalmers.se/en/education/your-studies/find-course-and-programme-syllabi/course-syllabus/LKT341/?acYear=2025/2026