Образовательный стандарт учебной дисциплины «Термодинамика и тепломассообмен»




страница2/4
Дата29.03.2016
Размер0.55 Mb.
1   2   3   4


Содержание дисциплины раскрывается в рабочей программе, приведенной в следующем разделе настоящего стандарта.

5 Рабочая программа дисциплины
5.1 Содержание дисциплины
5.1.1 Тематический план дисциплины
Лекции (34 часа)





Номер лекции

Наименование тем и их содержание

Объем, часах

Литература

1

Модуль —1

Техническая термодинамика

Тема 1. Введение. Идеальный газ. Техническая термодинамика и тепломассообмен как теоретическая основа теплоэнергетики. Роль российских ученых в развитии теплоэнергетики. Связь термодинамики и тепломассообмена с другими дисциплинами специальности. Предмет и метод технической термодинамики. Основные параметры состояния рабочего тела термодинамической системы. Законы идеального газа. Уравнение состояния идеального газа. Газовая постоянная, универсальная газовая постоянная.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7

2

Тема 2. Теплоемкость газов. Смеси идеальных газов. Массовая, объемная и мольная теплоемкости газов. Теплоемкость при постоянном давлении и постоянном объеме. Истинная и средняя теплоемкости. Уравнение Майера. Отношение теплоемкостей. Зависимость теплоемкости от температуры. Теплоемкость смеси идеальных газов. Функции термодинамического состояния и термодинамического процесса Закон Дальтона. Способы задания состава газовой смеси и пересчет с одного состава на другой. Расчет параметров смеси идеального газа (плотности, кажущейся молекулярной массы, газовой постоянной). Определение парциальных давлений компонентов смеси.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7

3

Тема 3. Первый закон термодинамики. Закон сохранения и превращения энергии. Принцип эквивалентности теплоты и работы. Уравнения первого закона термодинамики для закрытых и открытых систем. Внутренняя энергия и энтальпия рабочего тела.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



4

Тема 4. Термодинамические процессы изменения состояния идеального газа. Методика исследования процессов. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный термодинамические процессы.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



5

Тема 5. Политропные термодинамические процессы. Формулировки политропного процесса. Уравнение и показатель этого процесса. Связь между параметрами P, V и Т. Изменение внутренней энергии U и теплоемкости Сп в политропном процессе. Обобщенный график 3-х групп политропных процессов. Обобщающее значение политропного процесса.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



6

Тема 6. Второй закон термодинамики. Основные положения второго закона термодинамики. Теория круговых термодинамических процессов или циклов. Свойства обратимых и необратимых циклов. Принцип существования и возрастания энтропии. Физический смысл второго закона термодинамики Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах. Термодинамический КПД и холодильный коэффициент циклов. Прямой и обратный обратимые циклы Карно. Максимальная работа и потеря полезной работы.


2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



7

Тема 7. Термодинамика газового потока. Первый закон термодинамики в применении к потоку движущегося газа. Работа проталкивания. Дальнейшее развитие уравнения первого закона термодинамики для потока. Располагаемая работа при истечении. Изоэнтропный процесс расширения (истечения) газа. Адиабатный процесс истечения газов с учетом газодинамических потерь. Основные зависимости для определения теплоемкости, скорости, технической работы и расхода для адиабатного потока. Коэффициент газодинамических потерь. Зависимости для определения коэффициента газодинамических потерь через отношения давлений и отношение перепадов температур. Критическое отношение давлений с учетом газодинамических потерь. Изменение энтропии в газовом потоке.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



8

Тема 8. Циклы двигателей внутреннего сгорания.

Идеальные циклы поршневых ДВС: с подводом теплоты при V = const, с подводом теплоты при Р = const и смешанном подводе теплоты (при V = const и Р = const). Сравнение циклов по термодинамическим параметрам и термическому КПД.


2

Основная 1,2,3

Дополнит.

4,6,7


9

Тема 9. Термодинамические основы работы компрессоров Циклы холодильных установок. Типы компрессоров. Идеализированный и действительный рабочие процессы одноступенчатого поршневого компрессора. Многоступенчатое сжатие. Обоснование и рациональное распределение степени сжатия. Изображение процессов, протекающих в компрессоре в P-V и T-S координатах. Основные понятия о работе холодильных установок. Циклы воздушных, паровых и абсорбционных холодильных установок. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Глубокое охлаждение. Тепловой насос.

2

Основная 1,2,3

Дополнит. 4,6,7



10

Модуль —2 Тепломассообмен

Тема 10. Введение. Основные процессы переноса теплоты теплопроводность, конвекция, излучение. Сложный теплообмен. Температурное поле. Градиент температуры. Плотность теплового потока. Закон Фурье?

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10

11

Тема 11. Коэффициент теплопроводности. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности и способы их задания. Теплопроводность через однослойную плоскую и цилиндрическую стенки. Термическое сопротивление. Коэффициент теплопередачи. Меры интенсификации теплопередачи. Общее правило интенсификации теплопередачи.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10

12

Тема 12. Конвективный теплообмен. Основы теории конвективного теплообмена, основные понятия и определения. Дифференциальные уравнения: уравнение энергии, уравнение движения, уравнение теплоотдачи, уравнение сплошности. Условия однозначности системы уравнений. Теория подобия как метод обобщения результатов частного экспериментального исследования. Выбор множителя преобразований. Индикаторы и критерии подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Механическое подобие двух течений вязкой несжимаемой жидкости. Тепловое подобие. Выбор определяющих размеров и температур.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10

13

Тема 13. Теплообмен в жидкостях и газах. Характер течения вдоль поверхности. Сравнение теплоотдачи при ламинарном и турбулентном пограничном слоях. Теплоотдача при вынужденном течении жидкости в трубах. Особенности течения и теплообмена. Расчетные уравнения при ламинарном, турбулентном и переходном режимах. Теплоотдача при течении жидкости в изогнутых трубах.


2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10

14

Тема 14. Теплоотдача при вынужденном поперечном обтекании трубных пучков. Характер изменения теплоотдачи по окружности цилиндра при различных условиях обтекания. Средняя теплоотдача. Типы трубных пучков по рядам, зависимость теплоотдачи от условий течения набегающего потока и номера яда. Расчетные уравнения. Сравнение теплоотдачи коридорного и шахматного пучков труб. Теплоотдача при естественной конвекции.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10



15

Тема 15. Теплообмен при кипении и конденсации. Условия возникновения и механизм кипения: перегрев жидкости, наличие центров парообразования, рост, отрыв и движение пузырьков пара. Теплообмен при пузырьковом кипении жидкости. Зависимость коэффициента теплоотдачи и плотности теплового потока от температурного напора при кипении в большом объеме для области пузырькового кипения. Пленочный режим кипения. Кризисы кипения. Условия возникновения конденсации пара, режимы пленочной и капельной конденсации.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10



16

Тема 16. Теплообмен излучением. Природа теплового излучения, спектр излучения. Лучистый тепловой поток, его характеристики. Поглощающая, отражательная и пропускная способность тела. Эффективное и результирующее излучение. Законы Планка, Вина, Киргофа, Стефана-Больцмана, Ламберта. Степень черноты поверхности, ее зависимость от различных факторов. Теплообмен излучением между двумя произвольно расположенными телами. Тепловое излучение газов. Поглощение, рассеяние и излучение в газовой среде. Закон Бугера-Беера. Расчет лучистого теплообмена между излучающей газовой средой и поверхностью тел.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10



17

Тема 17. Теплообменные аппараты. Типы теплообменников. Задачи конструкторского и поверочного теплового расчета теплообменников. Основные расчетные уравнения: уравнения теплового баланса и теплопередачи. Определение среднего температурного напора для основных схем движения теплоносителей: прямотока и противотока. Определение конечной температуры теплоносителей и температуры поверхности теплообмена.

2

Основная 1

Дополнит. 5,7,8,9,10




Практические занятия (34 час)


Номер занятия

Содержание практических занятий

Объем, час.

Рекомендуемая литература

1

Параметры состояния рабочего тела.

2

1,3,7,10,15

2

Идеальные газы и их смеси.

2

1,2,3,6,15

3

Первый закон термодинамики.

2

1,2,7,10,15

4

Теплоемкость.

2

2,5,7,10,15

5

Изохорный, изобарный и изотермический термодинамические процессы.

2

4,5,6,7,10,15

6

Адиабатный термодинамический процесс в открытых и закрытых системах.

2

1,2,3,6,15

7

Политропные термодинамические процессы.

2

2,4,7,10,15

8

Термодинамические циклы.

2

1,4,5,6,15

9

Второй закон термодинамики.

2

2,4,7,10,15

10

Термодинамические процессы во влажном воздухе.

2

2,3,5,7,15

11

Истечение газов и паров.

2

2,7,8,10,15

12

Сжатие газа в компрессоре.

2

1,2,3„5,15

13

Циклы ДВС.

2

1,2,4,6,8,15

14

Циклы холодильных машин.

2

1,2,5,13,15

15

Теплопроводность при стационарном режиме.

2

1,2,5,8,9,16

16

Теплоотдача в жидкостях и газах.

2

1,5,7,8,9,17

17

Теплообменные аппараты.

2

1,5,7,8,9,17


Лабораторные работы (34 час)


Номер занятия

Содержание лабораторных работ

объем, час.

Рекомендуемая литература

1

Поверка манометров с одновитковой трубчатой пружиной.

4

12,18

2

Определение изобарной теплоемкости воздуха.

4

12,19

3

Исследование процессов во влажном воздухе.

4

13,20

4

Градуировка и поверка технических термоэлектрических термометров (термопар).

4

12,22

5

Градуировка и поверка технических термометров сопротивления.

4

12,23

6

Термодинамическое исследование одноступенчатого поршневого компрессора.

4

11,21, 24

7

Определение газодинамических потерь впускных и выпускных каналов с клапанами ДВС.

4

11,25

8

Обработка результатов статической продувки

4

11,25


Самостоятельная работа студентов в семестре (78 часов)


Вид самостоятельной работы

Объем СРС, час

Рекомендуемая литература

1. Подготовка к лабораторным занятиям. Оформление отчетов.

24

[13 − 17]

2. Подготовка к защите лабораторных работ.

8

[2,12]

3. Подготовка к контрольным опросам.

9

[1 − 17], лекции

4. Выполнение расчетного задания

20

[3,26]

5.Подготовка к практическим занятиям

17

[2,11 − 17]

Студент во внеучебное время:



  • уточняет и приводит в порядок свой конспект лекций;

  • оформляет отчеты по лабораторным работам;

  • просматривает текущий лекционный материал и отвечает на вопросы для самопроверки];

  • готовится к контролю текущих знаний, проводимого в виде тестирования;

  • готовится к практическим занятиям;

  • выполняет домашние задания, полученные на практических занятиях;

  • выполняет расчетное задание;

  • по результатам контроля текущей успеваемости получает дифференцированную оценку за каждую тему теоретического материала, которая учитывается при аттестации;

  • по результатам защиты лабораторных работ, расчетного задания, а также заданий на практических занятиях получает допуск для сдачи экзамена по дисциплине.

Поисковые серверы для СРС.
Карта компетенций дисциплины « Термодинамика и тепломассообмен »
1 Наименование компетенций дисциплины


Код компетенции

Формулировка компетенции

OK-I

Выпускник должен обладать способностью к обобщению ,анализу и восприятию информации, постановке цели и выбору путей её достижения, готовностью к самостоятельной индивидуальной работе по принятию решений в рамках своей профессиональной компетенции.

ПК-2

Обладать способностью получать базовые знания в области естественно—научных и общетехнических дисциплин и целенаправленно использовать их в профессиональной деятельности, применяя при этом методы математического анализа и моделирования, теоретических и экспериментальных исследований.

ПК-3

Стремится выявлять естественную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и обладать способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница