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Moduldetails
Heat Transfer (MSE)
Professur für Raumfahrtantriebe (Prof. Haidn)
TULRRFA
5
1
3
MW1410
2010S
Zuordnungen zu SPO-Versionen
Lehrveranstaltungen und Prüfungsveranstaltungen
Beschreibungen
Export
Allgemeine Daten (Modulhandbuch)
Bachelor
Einsemestrig
Sommersemester
Englisch
Arbeitsaufwand (Work Load)
150
45
105
Studien- und Prüfungsleistungen
Schriftliche Abschlussklausur, Hilfsmittel werden zur Verfügung gestellt (Formelsammlung). Dauer 90 Minuten.
Die Studierenden sollen in der Prüfung nachweisen, dass sie die Grundprinzipien der stationären und instationären Vorgänge der Konduktion, Konvektion und Strahlung verstehen.

Aktueller Hinweis angesichts des eingeschränkten Präsenzbetriebs auf Grund der CoViD19-Pandemie: Sofern die Rahmenbedingungen (Hygiene-, Abstandsregeln etc.) für eine Präsenzprüfung nicht vorliegen, kann gemäß §13a APSO die geplante Prüfungsform auf eine online-gestützte schriftliche oder mündliche Fernprüfung umgestellt werden. Die Entscheidung über diesen Wechsel wird möglichst zeitnah, spätestens jedoch 14 Tage vor dem Prüfungstermin durch die Prüfungsperson nach Abstimmung mit dem zuständigen Prüfungsausschuss bekannt gegeben.
J
N
Beschreibung
Thermodynamik, Fluid- und Festkörpermechanik
Nach der erfolgreichen Teilnahme an der Modulveranstaltung Heat Transfer sind die Studierenden in der Lage, auftretende Wärmetransportvorgänge zu beschreiben. Insbesondere verstehen sie die Grundprinzipien der stationären und instationären Vorgänge der Konduktion, Konvektion und Strahlung und sind in der Lage Systeme entsprechend zu analysieren und zu berechnen. Die erlernten grundlegenden Methoden tragen zur Entwicklung der Fähigkeit bei thermische Fragestellungen in Ingenieurproblemen zu identifizieren und sie selbstständig zu lösen.
Einführung in Mechanismen der Wärmeübertragung
Grundlagen der Wärmeleitung: Fouriersches Gesetz; Fouriersche Differentialgleichung - Randbedingungen
Stationäre Wärmeleitung: Péclet-Gleichung für ebene, zylindrische und sphärische Geometrien; Formfaktoren für 2D - Leitung
Wärmetransport durch Strahlung: Schwarzkörperstrahlung, Emission und Absorption von grauen Körpern; Kirchhoffsches Gesetz, Wärmeaustausch zwischen Körpern durch Strahlung; spektrale Eigenschaften von strahlenden Oberflächen
Wärmeüberetrager: NTU-Effizienz; mittlere logarithmische Temperaturdifferenz
Konvektiver Wärmetransport: physikalische Phänomene - Ähnlichkeitslösungen und dimensionloser Gruppen - Nußelt-Korrelationen
Ähnlichkeitstheorie: Theorem von Buckingham; Identifikation dimensionloser Gruppen; Auslegung von Experimenten; Präsentation von experimentellen Ergebissen; Reynolds-Analogie
Freie Konvektion: laminare Konvektion an einer isothermen, vertikalen Oberfläche; Boussinesq-Approximation der Grenzschichtgleichungen - dimensionlose Gruppen - Nußelt-Korrelationen für die isotherme Wand.
Transiente Wärmeübertragung: Biot-Zahl; halb-unendlicher Raum - Fourier Serien für Platte, Zylinder und Kugel; Ähnlichkeitslösungen
In der Vorlesung werden die Lehrinhalte anhand von Vortrag und Präsentation vermittelt. Begriffe und Grundbeziehungen werden vorgestellt und in den Übungen anhand von realen Anwendungen oder Rechenbeispielen vertieft. Die Präsentationfolien der Vorlesung, die Übungsaufgaben mit dazugehörigen Musterlösungen und ein Fragenkatalog zur eigenständigen Bearbeitung werden über die TUM-Lernplattform zur Verfügung gestellt.
Individuelle Fragen können direkt nach der Vorlesung mit den Dozenten oder in der Assistentensprechstunde (Termin nach Vereinbarung) diskutiert werden.
Folien, Tafelanschrieb
Baehr, H.D. ; Stephan, K.: Wärme-und Stoffübertragung, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1994
Eckert, E.R.G. ; Drake, R.M.: Analysis of Heat and Mass Transfer, McGraw - Hill Book Co., New York, 1959
Gebhart, B.: Heat Transfer, McGraw - Hill Book Co., New York, 1961
Grigull, U. ; Sandner, H.: Wärmeleitung, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1979
Gröber, H. ; Erk, S. ; Grigull, U.: Die Grundgesetze der Wärmeübertragung, 3. Aufl., 3. Neudruck (Reprint) Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1981
Incropera, F.P. ; DeWitt, D.P.: Introduction to Heat Transfer, 2nd edition, John Wiley & sons, New York, 1990
Jakob, M.: Heat Transfer, Vol. 1, 2 8th printing, J. Wiley and Sons, New York, 1962
McAdams, W.H.: Heat Transmission, 3rd edition, McGraw - Hill Book Co., New York, 1954
Mayinger, F.: Strömung und Wärmeübergang in Gas-Flüssigkeitsgemischen, Springer Verlag, Wien, NewYork, 1982
Mills, A.F.: Heat and Mass Transfer, Irwin , 1995
Siegel, R. ; Howell, J.R. ; Lorengel, J.: Wärmeübertragung durch Strahlung, Teil I: Grundlagen und Materialeigenschaften, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1988
Modulverantwortliche*r
Oskar Haidn (haidn@tum.de)