ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Γενικά

• Κωδικός: ΕΥ0601
• Εξάμηνο: 6ο
• Επίπεδο Σπουδών: Προπτυχιακό
• Τύπος μαθήματος: Ειδικού υποβάθρου
• Γλώσσα διδασκαλίας και εξετάσεων: Ελληνικά
• Το μάθημα διατίθεται σε φοιτητές Erasmus
• Μέθοδοι Διδασκαλίας (Ώρες/εβδ.): Διαλέξεις (4)
• Μονάδες ECTS: 6
• Προαπαιτούμενα μαθήματα: (ΕΥ0302) ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ Ι, (ΕΥ0502) ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ II, (ΕΥ0402) ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ

Περιεχόμενα μαθήματος

Εισαγωγή στις βασικές έννοιες και στους μηχανισμούς Μετάδοσης Θερμότητας.
• Μετάδοση θερμότητας με αγωγή: Νόμος του Fourier, Θερμική αγωγιμότητα στερεών, υγρών και
αερίων, Μόνιμη μονοδιάστατη μετάδοση θερμότητας σε επίπεδο τοίχωμα, κυλινδρικό τοίχωμα,
σφαιρικό τοίχωμα, σύνθετα τοιχώματα σε σύνδεση σε σειρά και σε παράλληλη σύνδεση.
• Μετάδοση θερμότητας με συναγωγή: Νόμος του Newton, Ροή ιξώδους ρευστού, Εισαγωγή στην
έννοια του θερμικού οριακού στρώματος, Μεθοδολογία επίλυσης προβλημάτων συναγωγής,
Χρήση αδιάστατων αριθμών, Εξαναγκασμένη συναγωγή πάνω από επίπεδες πλάκες και στο εσωτερικό – εξωτερικό αγωγών κυλινδρικής ή άλλης διατομής, Ελεύθερη συναγωγή σε άπειρο – πεπερασμένο χώρο.
• Μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία: Νόμος Stefan-Boltzmann, Κατανομή Planck, Απορρόφηση
και εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, Μέθοδοι υπολογισμού θερμορροών που ανταλλάσσονται με ακτινοβολία, Νόμος του Wien, Συντελεστές θέας, κανόνες συμμετρίας, υπέρθεσης, αμοιβαιότητας.
• Εναλλάκτες θερμότητας: Τύποι εναλλακτών θερμότητας, Είδη ροών σε εναλλάκτες θερμότητας,
Συντελεστής θερμοπερατότητας, Υπολογισμός απαιτούμενης επιφάνειας εναλλαγής θερμότητας
σε εναλλάκτες, Υπολογισμός μέσης λογαριθμικής διαφοράς θερμοκρασίας, Αριθμός μονάδων
μεταφοράς (NTU), Μετάδοση θερμότητας κατά την αλλαγή φάσης: βρασμός – συμπύκνωση.
• Συνδυασμένα προβλήματα μετάδοσης θερμότητας σε σύνθετες γεωμετρίες.
• Πτυχωτές επιφάνειες και πτερύγια, Μεταβατική θερμική αγωγή
• Εφαρμοσμένα παραδείγματα Μετάδοσης Θερμότητας σε βιομηχανικές εφαρμογές και κτήρια.

Μαθησιακοί Στόχοι

Μετά την επιτυχή παρακολούθηση του μαθήματος, αναμένεται πως οι φοιτητές θα είναι σε θέση:
• να έχουν αποκτήσει βασικές γνώσεις και να έχουν κατανοήσει τους μηχανισμούς μετάδοσης
θερμότητας λόγω αγωγιμότητας, συναγωγής (εξαναγκασμένης και ελεύθερης) και ακτινοβολίας.
• να έχουν εξοικειωθεί με τις εξισώσεις που διέπουν απλές περιπτώσεις μετάδοσης θερμότητας, όπως
διαμέσου επίπεδης πλάκας και κυλινδρικής/σφαιρικής δομής μίας ή πολλαπλών στρώσεων.
• να είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν σύνθετα προβλήματα μετάδοσης θερμότητας που συνδυάζουνπερισσότερους από έναν μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας και αναφέρονται σε σύνθετες γεωμετρίες.
• να μπορούν να συνδέσουν τη μετάδοση θερμότητας με τις επιθυμητές ιδιότητες των μηχανολογικών
υλικών (στερεών και ρευστών) για πλήθος εφαρμογών μηχανολόγου μηχανικού με ιδιαίτερη έμφαση
σε βιομηχανικές εφαρμογές και κτήρια.
• να αναπτύσσουν κριτική σκέψη και να έχουν αποκτήσει φυσική διαίσθηση σε ότι αφορά τους
μηχανισμούς μετάδοσης θερμότητας σε εφαρμοσμένα προβλήματα Μηχανολόγου Μηχανικού.
• να χρησιμοποιούν βιβλιογραφία και ερευνητικά αποτελέσματα μηχανικών/ ερευνητών για την
κατάστρωση της επίλυσης και την αντιμετώπιση προβλημάτων σε εφαρμοσμένα θέματα μετάδοσης
θερμότητας που εμπίπτουν στο αντικείμενο του Μηχανολόγου Μηχανικού.

Γενικές Ικανότητες

• Αναζήτηση, ανάλυση και σύνθεση δεδομένων και πληροφοριών, με χρήση και των απαραίτητων
τεχνολογιών
• Λήψη αποφάσεων
• Προσαρμογή σε νέες καταστάσεις
• Αυτόνομη εργασία
• Παραγωγή νέων ερευνητικών ιδεών
• Άσκηση κριτικής και αυτοκριτικής
• Προαγωγή της ελεύθερης, δημιουργικής και επαγωγικής σκέψης

Μέθοδοι Διδασκαλίας

Παραδόσεις / παρουσιάσεις (με χρήση ηλεκτρονικού υπολογιστή)
στην τάξη – Πρόσωπο με πρόσωπο.

Χρήση Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνιών

– Χρήση του Συστήματος Ηλεκτρονικής Εκπαίδευσης της
Πανεπιστημιούπολης Σερρών (https://elearning.cm.ihu.gr/)
– Επικοινωνία με τους φοιτητές μέσω e-mail.

Οργάνωση Διδασκαλίας

Αξιολόγηση Φοιτητών

Γραπτή τελική εξέταση που περιλαμβάνει:

• Επίλυση προβλημάτων Μηχανολόγου Μηχανικού σχετικών με
εφαρμοσμένα προβλήματα Μετάδοσης Θερμότητας.

• Ερωτήσεις σύντομης απάντησης σε προβλήματα που
απαιτούν κριτική ικανότητα

• Συγκριτική αξιολόγηση στοιχείων θεωρίας.
Ο τελικός βαθμός προκύπτει κατά 100% από την τελική εξέταση.
Η τελική εξέταση γίνεται στην Ελληνική Γλώσσα.
Οι φοιτητές βαθμολογούνται με βάση το εάν και κατά πόσον έχουν
απαντήσει σωστά στις Ερωτήσεις και έχουν επιλύσει σωστά τα
Προβλήματα.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία

1. ΑΡΧΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΓΙΑ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥΣ Συνοπτική Θεωρία και Ασκήσεις, Έκδοση: 1/2010, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ-ΣΤΕΦΑΝΟΣ Παν. ΝΙΚΑΣ, ΕΛΕΝΗ Σπ. ΠΑΠΑΖΟΓΛΟΥ, ISBN: 978-960-93-2443-4
2. ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ, Έκδοση: 3η έκδοση βελτιωμένη/2008, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ Γ. ΠΑΣΠΑΛΑΣ,
ISBN: 978-960-85787-6-0
3. Μεταφορά Μάζας και Θερμότητας, Έκδοση: 5η Βελτιωμένη/2018, Cengel Yunus., Ghajar A.,
Παναγιώτης Τσιακάρας (επιμέλεια), ISBN: 978-960-418-765-2