ปรากฏการณ์ถ่ายโอน
4(4-0-8)
วิชาบังคับก่อน: ENG24 3310 การทำงานและการออกแบบอุปกรณ์ในกระบวนการ 1
การศึกษาปรากฏการณ์ถ่ายโอนโมเมนตัม การหาการกระจายความเร็วของของไหล และอัตราการไหลแบบลามินาที่สภาวะคงที่ ปรากฏการณ์ถ่ายโอนความร้อน การหาการกระจายอุณหภูมิ การนำความร้อนในระบบแกนแบบต่าง ๆ เช่น คาร์ทีเซียน ทรงกระบอก และทรงกลม การถ่านโอนความร้อนที่สภาวะคงที่ กระบวนการควบรวมระหว่างการถ่ายโอนความร้อนและโมเมนตัม การถ่ายโอนความร้อนของครีบ วิธีเชิงตัวเลขสำหรับแก้สมการของปัญหาการถ่ายโอนความร้อน พื้นฐานปรากฏการณ์ถ่ายโอนมวลที่สภาวะคงที่ การหาการกระจายความเข้มข้น
ผลสัมฤทธิ์การเรียนรู้
- สามารถอธิบายปรากฏการณ์ถ่ายโอนโมเมนตัม ทำสมดุลการถ่ายโอนโมเมนตัมรอบหน่วยย่อย ประยุกต์ใช้กฏของของไหลทั้งแบบนิวโทเนียนและแบบไม่เป็นนิวโทเนียน แสดงที่มาของสมการการกระจายความเร็วของของไหลในระบบพิกัดแบบต่าง ๆ เช่น คาร์ทีเซียน ทรงกระบอก และทรงกลม (PLO1, PLO2)
- สามารถอธิบายปรากฏการณ์ถ่ายโอนความร้อน ทำสมดุลพลังงานการถ่ายโอนความร้อนรอบหน่วยย่อย ประยุกต์ใช้กฏของฟูเรีย แสดงที่มาของสมการการกระจายอุณหภูมิของวัสดุในระบบพิกัดแบบต่าง ๆ เช่น คาร์ทีเซียน ทรงกระบอก และทรงกลม (PLO1, PLO2)
- สามารถอธิบายปรากฏการณ์ถ่ายโอนมวล ทำสมดุลการถ่ายโอนมวลรอบหน่วยย่อย ประยุกต์ใช้กฏของฟิค แสดงที่มาของสมการการกระจายความเข้มข้นของสารในระบบพิกัดแบบต่าง ๆ เช่น คาร์ทีเซียน ทรงกระบอก และทรงกลม (PLO1, PLO2)
- สามารถประยุกต์ใช้การแก้สมการเชิงอนุพันธ์และอนุพันธ์ย่อยโดยวิธีแม่นตรงและแบบจำลองเชิงตัวเลขโดยสามารถเขียนโปรแกรมโคดสำหรับแก้สมการของการถ่านโอนโมเมนตัม ความร้อน และมวล (PLO1, PLO2)
- วิเคราะห์เปรียบเทียบผลที่ได้จากการแก้สมการปรากฏการณ์ถ่ายโอนโมเมนตัม ความร้อน และมวล กับผลการทดลองจริง (PLO3)
- ประยุกต์ใช้องค์ความรู้ปรากฏการณ์ถ่ายโอนโมเมนตัม ความร้อน และมวล สำหรับแก้ปัญหากรณีศึกษาทางวิศวกรรมเคมี เช่น การบำบัดน้ำเสียด้วยการดูดซับสารโดยใช้ตัวดูดซับ (PLO7)
Transport Phenomena
Prerequisite: ENG24 3310 Process Equipment Design and Operation I
Study of momentum transport, determination of velocity distribution and steady flow rate in laminar flow, heat transport, heat conduction in cartesian, cylindrical and spherical coordinates, steady state heat transfer, determination of temperature distribution, processes of combined heat and momentum transfer, fins, numerical methods to solve heat transfer problems. Fundamental of steady-state mass transfer and determination of concentration distribution.
Learning outcomes
- Students are able to describe momentum transport, momentum balance around element (or shell), apply laws of Newtonian and non-Newtonian fluids, derive to obtain velocity distribution in cartesian, cylindrical and spherical coordinates. (PLO1, PLO2)
- Students are able to describe heat transport, energy balance around element (or shell), apply Fourier’s laws, derive to obtain velocity distribution in cartesian, cylindrical and spherical coordinates. (PLO1, PLO2)
- Students are able to describe mass transport, total mass and species balance around element (or shell), apply Fick’s laws, derive to obtain concentration distribution in cartesian, cylindrical and spherical coordinates. (PLO1, PLO2)
- Students are able to apply methods how to solve ordinary differential equation (ODE) and partial differential equation (PDE) using analytical methods to obtain exact solution and numerical methods by writing program code for solving ODE or PDE of momentum, heat and mass transfers. (PLO1, PLO2)
- Students are able to evaluate the results obtain from the final solution of momentum, heat and mass transfers with experimental data. (PLO3)
- Students can apply knowledge of transport phenomena including momentum heat and mass transports for a case study in the field of chemical engineering problems such as water treatment using adsorption process. (PLO7)
