Vakcode: wb1420
Vaknaam: Meerfasenstroming en Warmteoverdracht

Het betreft een College
TUD studiepunten: 2
ECTS studiepunten: 3

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek
Docent(en): Oliemans, Prof.dr. R.V.A.

Tel.: 015-2782891

Trefwoorden:
Stromingsleer, warmteoverdracht, tweefasenstroming, meerfasenstroming, modellering gas/vloeistofstroming, stromingspatronen, koken, vast/fluVdum stroming, bellen.

Cursusjaar: 4
Dimester: 0/0/2/2
Coll.uren p/w: 2
Andere uren: 2
Toetsvorm: Schriftelijk
Tentamenperiode: 4, 5
(zie jaarindeling)

Voorkennis: wb1220, wb1320
Wordt vervolgd door: st453
Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:
  • Basisbrippen en vergelijkingen voor een Newtons fluïdum: Continuïteitsvergelijking, Navier-Stokes vergelijking, Energiebalans vergelijking, dimensieloze kentallen voor een JJnfase systeem.
  • Gas/vloeistof tweefasen verschijnselen: oppervlaktespanning, instabiliteiten, slip en fase hold-up, superficiNle- en actuele fasesnelheden, stromingspatronen in horizontale en verticale buizen.
  • Modellering van tweefasen stroming: basisvergelijkingen van het twee-fluïda model, sluitingsrelaties, dimensieloze kentallen voor meerfasen systemen.
  • Een-dimensionale modellering van gas/vloeistof stroming: homogene stroming, de Lockhart-Martinelli methode, gedispergeerde bellenstroming, stratified- en kernring stroming, intermittent stroming, sluitingsrelaties voor 1D, stromingspatroon afhankelijke modellen.
  • Hoekafhankelijk stromingspatroon diagram voor gas/vloeistof stroming: stratified/non stratified overgang, overgang stratified glad naar stratified gegolfd, condities voor kernring stroming, condities voor bellen stroming, intermitterend stromingspatroon, toepassingen.
  • Gedispergeerde gas/vloeistof stroming: belvorming en belgrootte, druppelvorming en druppelgrootte, eindsnelheden van bellen en druppels in stilstaande fluïda, bellen in turbulent stromingsveld, druppels in turbulent stromingsveld.
  • Warmteoverdracht bij koken: ontstaan van dampbellen in een verhitte vloeistof, kernkoken, de kritieke warmteflux, filmkoken, poelkoken. 8. Isotherme vast/fluïdum stromingen: dimensieloze kentallen, correlatie voor het in beweging komen van een deeltjesbed, stroming door een korrelbed, twee- en driefasen fluïdisatie.
College materiaal:
  • Prof.dr. R.V.A. Oliemans, Meerfasenstroming en Warmteoverdracht delen I en II, Collegedictaat van de faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek, TU-Delft, 1995.
Referenties vanuit de literatuur:
  • G. Hetsroni (ed.), Handbook of Multiphase Systems, Hemisphere, New York, 1982, ISBN 0-07-028460-1
  • G.B. Wallis, One dimensional Two-phase Flow, McGraw-Hill, New York, 1969.
  • P.B. Whalley, Boiling, Condensation and Gas/Liquid Flow, Clarendon Press, Oxford, 1987.
Opmerkingen (Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):
Het examen vindt plaats elk jaar in juni en augustus
Doel:
Het vak behandeld de grondslagen van de meerfasen stroming. Voor gas/vloeistof stroming wordt, na een inleiding over tweefasen verschijnselen, aandacht besteed aan mechanistische modellen om fasefractie en drukgradiNnten te berekenen bij stroming in buizen. Een methode om stromingspatronen te bepalen via een hoekafhankelijk diagram wordt behandeld, voor warmteoverdracht bij koken wordt ingegaan op de verschijnselen van kern- en filmkoken.
Computer gebruik:
Voor het bepalen van het stromingspatroon en de berekening van de drukgradiNnt bestaan computerprogramma's, waarvan tijdens het college gJJn gebruik wordt gemaakt. Het "met de hand" doorrekenen vergroot, in dit geval, het inzicht in "wat er gebeurt".
Practicum:
Geen.
Ontwerp component:
Het college behandeld methoden voor het ontwerpen van tweefasen proces-apparatuur.
Percentage ontwerponderwijs: 25 %