Varme- og stoftransport (AEVST1U01) (Q1+Q3) ( forår 2010 - 5 ECTS )
Rammer for udbud
-
Uddannelsessprog:
dansk
-
Niveau:
Kandidatniveau, Byggeri
-
Semester/kvarter:
1. semester Q3 eller 2. semester Q3
-
Timer per uge:
12
-
Deltagerbegrænsning:
Ingen
-
Undervisningssted:
Århus
-
Hovedområde:
Ingeniørhøjskolen
-
Udbud ID:
21742
Formål
Moderne byggeris avancerede udtryksform fordrer specielle konstruktionselementer og konstruktionsdetaljer. Der stilles derfor store for krav til
-
At kunne beregne varmetransmissionen og fugttransporten gennem disse komplekse konstruktionssystemer.
-
At kunne sikre hygrotermisk egnede sammensatte konstruktioner (konstruktions-, energi- og indeklimamæssigt).
Målet med kurset i varme og stoftransport er således
-
At give den studerende dybdegående indsigt i varme- og fugttransport i vilkårlige konstruktionselementer under flerdimensionelle stationære og instationære forhold samt
-
At lære metodikken at opbygge numeriske modeller til løsning varme- og fugtstrømme i vilkårlige konstruktioner.
Indhold
Varmetransport
Varmeledning, konvektion og stråling, energiligningen, Fourers varmeledningsligning, grundlæggende energibalancer for en overflade, analytisk undersøgelse af halvuendeligt legeme (springfunktion og periodestationære påvirkning), formfaktor metoden, tidskonstant, "kirkeformel", kontakttemperatur og berøringstal.
Fugttransport
Transport ved kapillarsugning, diffusion og konvektion, Stefan og Ficks lov, Glacers metode, fugthysterese (adsorption/desorption), MATCH-modellen (
M
oisture
A
nd
T
emperature calculations for
C
onstructions of
H
ygroscopic Materials).
Numeriske metoder
Diskretisering af differentialligninger, kontrolvolumen metoden, explicit og implicit formulering, iteration og matrixinvertering, metodevalg og computerkraft, randbetingelser, Biot-tallet of Fourier-tallet, Matlab-programmering og regnearksmetoder samt orientering om kommercielle software produkter.
Laboratoriearbejde
Måleinstrumenter og deres anvendelse, kalibrering.
Faglige forudsætninger
Diplomingeniøruddannelse
Byggeri
Underviser
Niels Uhre Christensen
Undervisnings- og arbejdsform
Morgen: klasseundervisning (50 %) og opgaveregning (40%)
Eftermiddag: enkelte eftermiddage udføres laboratorieøvelser (10%).
Dansk/Engelsk
Litteratur
-
J. P. Holman. Heat Transfer. Tenth edition. International edition ISBN 978-007-126769-4
-
Rode Pedersen, C. Combined Heat and Moisture transfer in Building Constructions. Technical University of Denmark, Thermal Insulation Laboratory. February 1990.
-
Gröber, H. & Erk S. Rewised by Grigull, U. Funamentals of Heat Transfer. Third edition, Technical University, Munich, Germany. McGraw-Hill Book Company, inc.,1961.
Nærmere information om litteraturanskaffelse orienteres på CampusNet inden kursusstart.
Udbyder
Ingeniørhøjskolen i Århus
Indgår i følgende studieordninger
Civilingeniøruddannelsen i Byggeri
Læringsmål
Ved kursets afslutning forventes den studerende inden for kursets enkelte emneområde og på tværs af enkeltområderne
Varmetransport
-
At kunne opstille en varmebalance for et konstruktionselement påvirket af varmeledning, varmestråling, konvektion og en intern varmekilde.
-
At kunne anvende formfaktor metoden til løsning af flerdimensionelle varmeledningsproblemer.
-
At kunne redegøre for en beregningen af konstruktions tidskonstant.
-
At kunne forklare og beregne de dynamiske sammenhænge mellem amplitudedæmpning, faseforskydning og indtrængningsdybde etc. for en harmonisk varmepåvirket konstruktion.
-
At kunne vurdere byggematerialers passivt regulerende virkning på det oplevede termiske indeklima i bygningen.
Fugttransport
At kunne forklare fugttransportfænomenerne: kapillarsugning, dampdiffusion, og konvektion.
-
At kunne anvende Glacers metode.
-
At kunne redegøre for begrebet fugthysterese i byggematerialer.
-
At kunne redegøre for analogien mellem Fouriers varmeledningsligning og Ficks og Stefans lov.
-
At kunne vurdere byggematerialers passivt regulerende virkning på det oplevede hygroskopiske indeklima i bygningen.
-
At kunne vurdere en bygningskonstruktions fugtindhold under dynamiske vejrligsforhold.
Numeriske metoder
-
At kunne opstille en matematisk numerisk model (eksplicit og implicit) til løsning af varmestrømsproblemer.
-
At kunne foretage en Gauss Seidel iteration og argumentere for denne metodes fordele og ulemper i forhold til matrix invertering.
Laboratoriearbejde
At anvende gængs måleudstyr til måling af varmestrømme i og på en konstruktion.
Bedømmelse
Der gennemføres en ca. 25. min. samtale, hvorunder der spørges ind med henblik på vurdering af den studerendes tilegnelse af læringsmål. Dialogen tager udgangspunkt i udførte øvelsesopgaver (teoretiske og praktiske), men kan omfatte hele pensummet. Præstationen bedømmes efter 7- trins skalaen (intern censur).
