laatst gewijzigd: 04/06/2003

Vakcode: wbtp111

Vaknaam: Project 3

Het betreft een Project

ECTS studiepunten: 8

Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek

Sectie Energie Techniek

Docent(en): Woudstra, ir. N.

Tel.:  015-27 82178

Trefwoorden:

energiesystemen, thermodynamica, procesontwerp, technische systeemkunde, systeemkunde, constructieleer, duurzame ontwikkeling

Cursusjaar:

BSc 1e jaar

Cursustaal:

Nederlands

Semester:

2A

Coll.uren p/w:

Andere uren:

Toetsvorm:

 

Tentamenperiode:

 

(zie jaarindeling)

 

Voorkennis (vakcodes):

Bekendheid met de stof van wb1126 is gewenst

Wordt vervolgd door (vakcodes):

 

Uitgebreide beschrijving van het onderwerp:

Het project is gericht op het ontwerpen van een (complexe) installatie voor de omzetting van energie (voorbeelden: afvalverbrandingsinstallatie, hybride aandrijving van een personenauto). Doordat het maken van een volledig ontwerp niet haalbaar is, wordt gewerkt aan een aantal bijdragen voor een ontwerp.

In de eerste plaats moet een systeemontwerp worden gemaakt op grond van thermodynamische en systeemkundige overwegingen. Naast prestaties en kosten moet hierbij ook aandacht worden geschonken aan mogelijkheden voor duurzame ontwikkeling.

Na het opstellen van een conceptontwerp voor de gehele installatie moet voor enkele componenten (overbrenging, afdichting, lagering) een keuze worden gemaakt uit beschikbare alternatieven. Minstens één component moet ook worden gedimensioneerd.

De temperatuur is bij het ontwerp van deze installaties doorgaans een bepalende factor. Daarom moet in het bijzonder aandacht worden geschonken aan de invloed die temperatuurveranderingen kunnen hebben op de constructie van onderdelen.

College materiaal:

  • Moran, M.J. & H.N. Shapiro, Fundamentals of engineering thermodynamics, 3rd edition (SI), Wiley 1998

  • Roloff & Matek, Machineonderdelen, 3e druk (hoofdstukken 1.4, 10, 14, 15 en 19)

  • Roloff & Matek, Machineonderdelen tabellenboek, 3e druk

  • Cool, J.C., Werktuigkundige Systemen

  • Cool, J.C. en Plettenburg, D.H., Werktuigkundige Systemen vraagstukkenbundel

  • Veld, J. in ‘t, Analyse van organisatieproblemen, 8de druk, 2002

 

Referenties vanuit de literatuur:

  •      

Opmerkingen (specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.):

     

Leerdoelen:

Vakgebied

  Leerdoelen. De student kan....

8 ECTS

Ontwerpen van (thermodynamische) Werktuigkundige Systemen 

P3.1 Een procesontwerp van een eenvoudige installatie voor de omzetting van energie maken

  1. Thermodynamische processen onderverdelen in deelprocessen

  2. Processen karakteriseren (isochoor, isobaar, adiabatisch, isotherm, polytroop, reversibel/irreversibel)

  3. Massa- en energiebalansen opstellen en toepassen

  4. Eenvoudige stromingsberekeningen maken (o.a. met gebruikmaking van (Bernoulli)

  5. Prestaties van energiesystemen (vermogen, afgegeven warmte en rendementen) bepalen

  6. Procesberekeningen uitvoeren met gebruikmaking van getabelleerde thermodynamische grootheden

  7. Afmetingen van apparaten (globaal) bepalen (warmte-overdragend oppervlak, doorstroomd oppervlak etc.)

P3.2 Conceptueel ontwerp voor energie omzettende installatie maken

  1. Pocesontwerp omzetten in werktuigkundige componenten (pomp, ventilator, warmtewisselaar, turbine) en samenhang tussen componenten vaststellen 

  2. Ontwerpkeuzes met argumenten toelichten en prestatie eisen voor componenten specificeren

P3.3 Componenten voor een thermodynamische installatie materialiseren en dimensioneren

  1. De invloed van thermische effecten op constructies bepalen

  2. Begrippen uit de sterkteleer toepassen voor het dimensioneren van componenten

P3.4 Overbrengingen en onderdelen kiezen en berekenen

  1. Overbrengingen (assen, tandwielen, snaren, kettingen, tandriemen, koppelingen, etc) beschrijven en een keuze maken afhankelijk van de toepassing

  2. Werktuigonderdelen (afdichting, lagering) in een constructie beschouwen als elementen die in serie of parallel een belasting moeten opnemen

  3. Verschillende typen afdichtingen (zowel stilstaand als bewegend) onderscheiden en gegeven een toepassingsgebied selecteren

  4. Verschillende typen lageringen (zowel axiaal als radiaal) onderscheiden en gegeven een toepassingsgebied selecteren

  5. Minstens één overbrenging of werktuigonderdeel dimensioneren

6.1 ECTS

 

Systeemkunde

P3.5 Systemen analyseren (onderscheiden in verzamelingen elementen en hun onderlinge relaties)

  1. Een model opstellen: een complexe werkelijkheid omzetten in een eenvoudig model, afhankelijk van de te voorspellen variabelen

  2. Begrippen subsysteem versus aspectsysteem beschrijven, taak, functie en regelkringen met systeemgrenzen toepassen

  3. Begrippen kwalitatieve en kwantitatieve modellen onderscheiden

  4. Beschrijvende/verklarende/voorspellende modellen onderkennen

1.2 ECTS

 

Duurzaamheid

P3.6 Het begrip Duurzame Ontwikkeling toepassen op een technologie-ontwikkeling

  1. Het begrip duurzame ontwikkeling beschrijven en operationaliseren

  2. Voorbeelden van locale, regionale en mondiale problemen die duurzame ontwikkeling in de weg staan, beschrijven

  3. De product-levenscyclus beschrijven en de mogelijkheden voor duurzame ontwikkeling in kaart brengen binnen de huidige maatschappelijke context

  4. De rol van techniek aangeven bij het tot stand komen van duurzame ontwikkeling

0.7 ECTS

 

 

Computer gebruik:

     

Practicum:

     

Ontwerp component:

     

Percentage ontwerponderwijs:     %