Advanced Heat and Mass Transfer

การถ่ายเทความร้อนและมวลสารขั้นสูง

3(3-0-9)

วิชาบังคับก่อน : โดยความเห็นชอบของสาขาวิชา

หลักการของสมการอนุรักษ์และกฎองค์ประกอบ ปรากฏการณ์การนำความร้อนแบบสภาวะคงที่และไม่คงที่ การถ่ายเทความร้อนด้วยกลไกของการพา ปรากฏการณ์การเปลี่ยนวัฏภาคของสาร การถ่ายเทความร้อนด้วยการแผ่รังสี การถ่ายเทมวลแบบอาศัยการแพร่และการพามวลสาร สัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลและแบบจำลองที่เกี่ยวข้อง การถ่ายเทความร้อนและมวลสารที่เกิดขึ้นพร้อมกัน การถ่ายเทมวลชนิดมีปฏิกิริยาเคมีเกิดร่วมด้วย การประยุกต์ใช้ทฤษฎีการถ่ายเทมวลสาร และความร้อนในกระบวนการแยกสาร

เค้าโครงรายวิชา

1. หลักการของสมการอนุรักษ์ (1 ชม.)
2. กฎองค์ประกอบ (2 ชม.)
   • ฟลักซ์ของการแพร่
   • สัมประสิทธิ์การถ่ายเท
3. การนำความร้อน (2 ชม.)
4. การนำความร้อนแบบสภาวะไม่คงที่ (3 ชม.)
5. การพาความร้อน (4 ชม.)
   • การถ่ายเทความร้อนจากแผ่นราบ
   • การถ่ายเทความร้อนสำหรับการไหลในท่อ
   • สมการความสัมพันธ์และแบบจำลอง
6. ปรากฏการณ์การเปลี่ยนเฟส เช่น การเดือด การควบแน่น (3 ชม.)
7. การแผ่รังสีความร้อน (3 ชม.)
8. การถ่ายเทมวลสารด้วยการแพร่และการพา (4 ชม.)
9. สัมประสิทธิ์การถ่ายเทมวลสารและแบบจำลอง (4 ชม.)
10. การถ่ายเทมวลและความร้อนที่เกิดพร้อมกัน (4 ชม.)
11. การถ่ายเทมวลแบบมีปฏิกิริยาเคมีเกิดร่วม (4 ชม.)
12. การประยุกต์ใช้ในการวิเคราะห์กระบวนการแยกสาร (2 ชม.)

ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้

1. สามารถประยุกต์ใช้หลักการถ่ายโอนความร้อน แบบพาความร้อน แบบนำความร้อน และแบบแผ่รังสีความร้อนในสภาวะไม่คงที่ แปรผันกับเวลา
2. ประยุกต์ใช้หลักการถ่ายโอนมวลแบบแพร่และการพาในสภาวะไม่คงที่ แปรผันกับเวลา
3. ประยุกต์ใช้หลักการถ่ายโอนความร้อนและมวลที่เกิดขึ้นพร้อมกันในการวิเคราะห์ปรากฏการณ์การเปลี่ยนเฟส เช่น การเดือด การควบแน่น ถ่ายเทมวลแบบมีปฏิกิริยาเคมีเกิดร่วม และกระบวนการแยกสาร

 

Advanced Heat and Mass Transfer

Prerequisite : Consent of the School

Conservation principles and constitutive laws. Steady and transient heat conduction. Convective heat transfer and phase change phenomena. Heat transfer by radiation. Diffusive and convective mass transfer. Mass transfer coefficient and models. Simultaneous heat and mass transfer. Mass transfer with chemical reaction. Application to separation processes.

Course Outline

1. Conservation principles. (1 hr.)
2. Constitutive laws. (2 hr.)
   • Diffusion flux
   • Transfer coefficients
3. Heat transfer by conduction. (2 hr.)
4. Transient heat transfer by conduction. (3 hr.)
5. Convective heat transfer. (4 hr.)
   • Transfer from a flat plate
   • Transfer in pipe flow
   • Correlations and model equations
6. Phase change phenomena. (3 hr.)
7. Heat transfer by radiation. (3 hr.)
8. Diffusive and convective mass transfer. (4 hr.)
9. Mass transfer coefficient and models. (4 hr.)
10. Simultaneous heat and mass transfer. (4 hr.)
11. Mass transfer with chemical reaction. (4 hr.)
12. Application to separation processes. (2 hr.)

Learning Outcomes

1. Able to apply fundamentals of convection, conduction and radiation heat transfers in the case of unsteady state as a function of time.
2. Able to apply fundamentals of convection and conduction mass transfers in the case of unsteady state as a function of time.
3. Able to apply heat transfer and mass transfer simultaneously to analyze phase transitions such as condensation and evaporation, mass transfer together with chemical reaction and separation processes.