Wärmetransportphänomene

Worum geht's

Im Modul lernst Du die physikalischen Mechanismen des Wärmetransports (Leitung, Konvektion, Strahlung) sowie Bilanz- und Modellierungsansätze für durchströmte Systeme kennen. Am Ende kannst Du analytische Beschreibungen für stationäre und instationäre Wärmeübertragung aufstellen, Temperaturverläufe und Wärmeströme bestimmen und einfache Wärmeübertrager auslegen und bewerten.

Was du danach kannst

• Übertragungsmechanismen der Wärme unterscheiden
• physikalische Effekte der Wärmeübertragung erklären
• analytische Beschreibungen stationärer und instationärer Wärmeübertragung ableiten
• Wärmeströme und Temperaturverläufe berechnen
• gleichzeitig wirkende Wärmeübertragungsmechanismen berücksichtigen
• ein- und zweidimensionale Temperatur- und Wärmestromdarstellungen skizzieren und interpretieren
• Strömungsregime bei natürlicher und erzwungener Konvektion identifizieren
• empirische Korrelationen (Nußelt-Zahl) anwenden
• Wärmestrahlung und ihre Besonderheiten erklären und berücksichtigen
• Netto-Strahlungsleistung und spektrale Verteilung für einfache Konfigurationen bestimmen
• Energiebilanzen für geschlossene und durchströmte Systeme aufstellen
• Grundsätze der Auslegung und Nachrechnung von Wärmeübertragern anwenden
• Effizienz einfacher Wärmeübertrager beurteilen
• Gültigkeit von Näherungsmethoden beurteilen
• Dimensionsanalyse und dimensionslose Kennzahlen anwenden

Aus was das Modul besteht

• Vorlesungvermittelt physikalische Grundlagen, Herleitungen und Anwendungsbeispiele
• Zentralübungbespricht einfache Anwendungsfälle, fördert Diskurs zu Bilanzen und Gebrauchskorrelationen
• Tutorübungeignet sich zum eigenständigen Lösen komplexerer Aufgaben und Vertiefung in Kleingruppen

Lehrmethode

• frontaler Vortrag mit Tafelanschrieb und Tablet-Illustrationenzur Vermittlung der physikalischen Grundlagen und Herleitungen
• Diskussionen und Plenum/ Kleingruppenarbeitum Problemlösekompetenz und kritische Auseinandersetzung zu fördern
• Quiz-Fragen (Pingo) und Übungenzur Selbstüberprüfung und festen Verankerung des Stoffes
• Tutorielle Betreuung bei Aufgabenzum selbstständigen Anwenden und Vertiefen der Methoden