Virtaus- ja lämmönsiirtotekniikka (4 op)

Arviointiasteikko

H-5

Sisällön jaksotus

Kurssilla tutustutaan virtausten ja lämmönsiirron fysiikkaan. Opetuksen painopiste on ilmiöiden ymmärtämisessä ja tämän tietämyksen käyttämisessä erilaisissa insinöörisovelluksissa (putkistot, jakotukit, suuttimet, pumput, puhaltimet, eristys, lämmönvaihtimet ym). Kurssi jakautuu kahteen kokonaisuuteen, virtaus- ja lämmönsiirtotekniikka ja molemmista pidetään erikseen välikoe.
Kurssilla lasketaan paljon harjoitustehtäviä (perusymmärryksen rakentaminen)
Laboratorioharjoituksia 2 kpl
Kurssi toteutetaan syyskaudella 2024, alkaen syyskuun alusta ja kurssi päättyy joulukuussa.

Tavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa:
- soveltaa nesteiden ja kaasujen keskeistä teoriaa ja käyrästöjä virtausjärjestelmien mitoitukseen
- nimetä erilaisia putkistovarusteita, kuten venttiilejä, sekä puhallin- ja pumpputyyppejä
- mitoittaa putkistojärjestelmän ja valita siihen sopivan pumpun
- soveltaa lämmönsiirron keskeistä teoriaa jatkuvaan ja epäjatkuvaan lämmönsiirtotapahtumaan
- soveltaa teoriaa ja käyrästöjä lämmönsiirtolaitteiden mitoitukseen

Sisältö

- jatkuvuusyhtälö, virtausmuodot ja painehäviö
- putkistovarusteet
- putkiston mitoitus, pumpun valinta
- puhaltimet
- johtuminen, konvektiivinen ja säteilylämmönsiirto
- lämmön läpäisy, eristykset, kuuman pinnan lämpöhäviö
- lämmönsiirtimet, lämpöpinnan määrittäminen.

Oppimateriaalit

Luentokalvot, harjoitusmonisteet
ITS-Learning alusta
tai vaihtoehtoiseti soveltuvin osin
HEAT TRANSFER, A Practical Approach, Yunus A. Cengel, II- painos
College Physics for AP Courses, Open Stax, Rice University
College Physics, Serway & Vuille, 11th Ed.

Opetusmenetelmät

Luentoja
Videoituja/tallennettuja luentoja
Kotiläksyt, laskutunnit ja laboratoriotyöskentely sekä sen raportointi
Kurssilla järjestetään piententtejä. Piententtien yhteydessä osoitetaan perehtyneisyys oppitunnin aiheisiin ja harjoitustehtävillä syvennetään ymmärrystä aihepirista.
Laskutuntien ryhmässä työskentelyssä opitaan toisilta opiskelijoilta ja jaetaan oivalluksia, myös ryhmien välillä.
Yhteisillä laskutunneilla hiotaan osaamista esimerkkien voimin.

Tenttien ajankohdat ja uusintamahdollisuudet

Oppituntien asiat testataan piententeillä, jotka läpäistyään opiskelija saa arvosanaan 1 oikeuttavan osuuden kurssista.
Läpäistyä pienkokeet opiskelija voi korottaa arvosanaa välitenteillä ja lopputenteillä. Välitenttejä on kaksi kpl, yksi kummallekin kurssiosuudelle. Piententtejä tai välitenttejä ei voi uusia.

Uusinnat EY-tekniikan yleisen ohjeistuksen mukaan niille oppilaille, jotka ovat saavuttaneet hyväksyttävän tason pienkokeista.
Uusinnassa on ns. perinteinen lopputentti, jossa on kysymyksiä koko kurssista, molemmista aihepiireistä.
Uusinnat:
14.01.2025 sekä
04.02.2025

Kansainvälisyys

Teoriaopetus, itsenäiset laskuharjoitukset, laskentapajat
Jatkuva oppiminen perustuu konstruktiiviseen kehittymiseen, joka pohjautuu vahvasti aiemman matemaattisen ja fysikaalisen sekä erityisesti termodynaamisen pohjan syventämiseen.
Situationaalisessa oppimisympäristössä ryhmässä työskentely ja oivaltamalla oppiminen korostuvat kohden vankan substanssin hallintaa.
Kurssin aihepiirin osaaminen auttaa myöhemmissä opinnoissa soveltaa aihepiirin aiheita kestävän kehityksen edistämiseen.

Toteutuksen valinnaiset suoritustavat

Muualta hankittu vastaava koulutus joka ahotoidaan Turkuamk ohjeistuksen mukaan opiskelijan aloitteesta.

Toteutuksella 2024 pyritään toteuttamaan useita pieniä välitenttejä joiden läpäisyllä arvosana on 1. Tällöin myös opiskelijalla oikeus osallistua korottavaan tenttiin halutessaan.
Tenttimisvaihtoehtoina em. lisäksi välitentti 2 kpl tai lopputentti, edellyttäen läpäisy oppituntikohtaisesta minikokeesta.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Opiskelijakuormitus ohjeellisesti 4op = 108 h
On huomioitava että toisilla aihepiirin omaksumiseen ei mene koko em. aikaa, kun toisilla oppijoilla em. aika ei riitä. Kurssin läpäistääkseen aihepiirin opettelemiseen on panostettava.
Kurssiluentomateriaali jaetaan ITS ympäristössä.
Kotitehtävien tekemisen
Laskutuntien materiaalin hallinnan hallitsemiseen ei riitä osallistuminen vaan tehtäviä on myös tehtävä kotona.
Laboratoriotehtävien suorittaminen edellyttää materiaaliin etukäteen tehtävää valmistautumista, sekä asian ymmärtämistä. Laboratoriotyön alkaessa materiaalin tutustuminen on liian myöhäistä.

Esitietovaatimukset

Edeltävät opinnot suoritettuna:
- Fysiikka
- Fysiikan laboratoriotyöt
- insinöörimatematiikan perusteet
- Termodynamiikka
Lisäksi suositellaan mikäli tarvetta:
- Matemaattisten aineiden perustaidot

Lisätiedot

Viestintä:
Oppitunnilla
ITS keskustelu, Oppimisympäristö tukee kurssikohtaista kommunikointia, jolloin kaikki kurssilla olijat näkevät samat kysymykset.
Sähköposti niissä tapauksissa joissa opettaja ei esimerkiksi pääse paikalle tai tarvitaan muuta kiireellistä informaation jakoa.