Структура учебной дисциплины

Очная форма

Наименование разделов, тем	Распределение часов по видам занятий
Общее коли­чество часов	Ауд.	ЛК	ЛР	ПЗ (сем)	СР	Контроль
Семестр 5
Раздел 1 Техническая термодинамика
Тема 1. Основные понятия и определения термодинамики Идеальный газ
Тема 2. Первый закон термодинамики
Тема 3. Анализ процессов идеальных газов
Тема 4. Второй закон термодинамики
Тема 5. Реальные газы и пары
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров
Тема 7. Компрессоры. Газовые циклы
Тема 8. Паровые циклы
Тема 9. Холодильные циклы
Форма контроля		экзамен
Всего часов в семестре 5
Семестр 6
Раздел 2 Теплопередача
Тема 10. Основные понятия и определения теплопередачи, теплопроводность, закон Фурье.
Тема 11. Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности
Тема 12. Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
Тема 13. Теплоотдача при свободном движении жидкости
Тема 14. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых превращениях
Тема 15. Теплообмен излучением. Основные законы теплового излучения
Тема 16. Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки.
Тема 17 Теплообменные аппараты. Горение.
Форма контроля	зачет
Всего по разделу в семестре 6
Всего часов по дисциплине

 

Заочная форма

Наименование разделов, тем	Распределение часов по видам занятий
Общее коли­чество часов	Ауд.	ЛК	ЛР	ПЗ (сем)	СР	Контроль
Раздел 1 Техническая термодинамика
Тема 1. Основные понятия и определения термодинамики Идеальный газ
Тема 2. Первый закон термодинамики
Тема 3. Анализ процессов идеальных газов
Тема 4. Второй закон термодинамики
Тема 5. Реальные газы и пары
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров
Тема 7. Компрессоры. Газовые циклы
Тема 8. Паровые циклы
Тема 9. Холодильные циклы
Всего часов по разделу 1
Тема 10. Основные понятия и определения теплопередачи, теплопроводность, закон Фурье.
Тема 11. Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности
Тема 12. Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
Тема 13. Теплоотдача при свободном движении жидкости
Тема 14. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых превращениях
Тема 15. Теплообмен излучением. Основные законы теплового излучения
Тема 16. Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки.
Тема 17 Теплообменные аппараты. Горение.
Всего по разделу 2
Всего часов по дисциплине
Форма контроля	экзамен

Содержание лекций

№	Наименование темы	Количество часов по формам обучения
очная	заочная
Раздел 1
Тема 1. Основные понятия и определения термодинамики. Идеальный газ
	Термодинамическая система и окружающая среда. Рабочее тело. Термодинамическое состояние. Параметры состояния и уравнение состояния.		0,5
	Термодинамический процесс. Основные свойства идеальных газов. Уравнение состояния идеального газа. Газовые смеси. Теплоёмкость идеальных газов и их смесей.		0,5
Тема 2. Первый закон термодинамики
	Закон сохранения и превращения энергии. Полная и внутренняя энергия рабочего тела. Теплота и работа как энергетические характеристики термодинамического процесса. Аналитические уравнения первого закона термодинамики.		0,5
	Понятие об энтальпии. Уравнения первого закона термодинамики для потока. Располагаемая работа процесса. Связь располагаемой работы с термодинамической работой и работой перемещения. Понятие об энтропии. Изменение энтропии в процессе. ST-диаграмма.		0,5
Тема 3. Анализ процессов идеальных газов
	Задачи исследования термодинамических процессов идеального газа. Политропный и изохорный процессы.		1,0
	Изобарныий, изотермический и адиабатный термодинамические процессы идеального газа.		1,0
Тема 4. Второй закон термодинамики
	Равновесные и неравновесные процессы. Понятие обратимости процессов. Общая характеристика термодинамических циклов. Термический коэффициент полезного действия (КПД) и холодильный коэффициент. Формулировка второго закона термодинамики. Идеальный цикл Карно
Тема 5. Реальные газы и пары
	Качественные особенности реальных газов. Уравнение состояния реальных газов. Условия фазового равновесия. Фазовые переходы.		0,5
	Термодинамические свойства веществ на линиях фазовых переходов. Термодинамические диаграммы состояния вещества. Водяной пар и его характерные состояния.		0,5
	Анализ основных термодинамических процессов изменения состояния пара. Таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара. Влажный воздух.		1,0
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров
	Основные уравнения течения. Истечение газов и паров из суживающихся сопел. Критический режим течения, критическая скорость, максимальный расход.		-
	Сверхкритические режимы истечения.Сопло Лаваля.		-
	Адиабатное истечение с трением. Коэффициент скорости сопла. Дросселирование газов паров.		-
Тема 7. Компрессоры. Газовые циклы
	Процессы нагнетания газа в поршневых компрессорах. Индикаторная диаграмма одноступенчатого компрессора. Термодинамические процессы в многоступенчатом компрессоре. Способы повышения экономичности компрессоров.		0,5
	Теоретические циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС): Тринклера, Отто, Дизеля. Характеристики циклов, работа, термический КПД		0,5
	Зависимости термического КПД циклов от их характеристик. Сравнение эффективности циклов поршневых ДВС. Способы повышения термического КПД циклов поршневых ДВС.		0,5
	Циклы газотурбинных двигателей (ГТД) внутреннего сгорания. Способы повышения термического КПД циклов ГТД		0,5
Тема 8. Паровые циклы
	Цикл паротурбинного двигателя (ПТД)-цикл Ренкина. Способы повышения термического КПД цикла ПТД.		0,5
	Цикл ПТД с промежуточным перегревом пара. Схемы промежуточного перегрева пара, их анализ. Понятие о предельном регенеративном цикле. Регенеративный цикл паросиловой установки.		0,5
	Классификация тепловых схем паросиловых установок. Главные уравнения паросиловых установок.		-
Тема 9. Холодильные циклы
	Цикл газовой холодильной установки. Цикл парокомпрессорной холодильной установки. Удельная холодопроизводительность. Холодильный коэффициент. Абсорбционная холодильная установка.		1,0
Всего часов по разделу 1		12,0
Раздел 2
Тема 10. Основные понятия и определения теплопередачи. Теплопроводность, закон Фурье.
	Основные понятия и определения теплопередачи. Изотермическая поверхность. Градиент температур. Термическое сопротивление. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности. Закон Фурье.		1,0
Тема 11. Теплопроводность плоских и ци­линдрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности
	Теплопроводность плоских и ци­линдрических стенок. Определение температур на границах слоев аналитически и графически. Нестационарные процессы теплопроводности. Избыточная средняя относительная температура. Нагрев неограниченной пластины.		1,0
Тема 12. Подобие и моделирование про­цессов конвективного теплооб­мена
	Основные понятия подобия и моделирования про­цессов конвективного теплооб­мена. Коэффициент теплоотдачи. Числа подобия. Критериальные уравнения.		1,0
Тема 13. Теплоотдача при свободном дви­жении жидкости
	Теплоотдача при свободном дви­жении жидкости. Температурный пограничный слой. Гидродинамический пограничный слой. Определяющая температура. Характерный размер. Средняя температура пограничного слоя. Формула Михеева.		1,0
Тема 14. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых пре­вращениях.
	Теплоотдача при вынужденном движении жидкости в трубе. Омывание одиночной трубы. Омывание пучка труб.		1,0
Тема 15. Теплообмен излучением. Основные законы теплового из­лучения.
	Теплообмен излучением. Излучение абсолютно черного тела. Основные законы теплового из­лучения. Теплообмен меду телами, разделенными прозрачной средой. Экранирование.		1,0
Тема 16. Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки.
	Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки. Оребрение. Критический диаметр изоляции		1,0
Тема 17. Теплообменные аппараты. Горение.
	Теплообменные аппараты. Типы теплообменных аппаратов. Схемы движения теплоносителей. Среднелогарифмический температурный напор. Основные уравнения расчета теплообменных аппаратов. Горение. Основные понятия. Состав и характеристики топлив.		1,0
Всего часов по разделу 2		8,0
Всего часов

Темы лабораторных занятий

№	Наименование темы (содержание работы)	Количество часов по формам обучения
очная	заочная
Тема1. Основные понятия и определения термодинамики. Идеальный газ
	Определение изобарной теплоёмкости воздуха.
Тема 5. Реальные газы и пары
	Исследование процессов во влажном воздухе.		-
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров
	Исследование процесса адиабатного истечения воздуха через суживающееся сопло.
Тема7. Компрессоры. Газовые циклы
	Исследование индикаторной диаграммы поршневого компрессора.		-
Тема8. Паровые циклы
	Исследование цикла Ренкина с помощью математических моделей на ПЭВМ.		-
Всего часов

Темы практических занятий

№	Наименование темы	Количество часов по формам обучения
очная	заочная
Раздел 1
Тема 1. Основные понятия и определения термодинамики. Идеальный газ
	Параметры состояния рабочего тела. Уравнения идеального газа. Определение средней и истинной теплоёмкостей идеальных газов. Отработка навыков работы с таблицами средних теплоёмкостей.		-
Тема 3. Анализ процессов идеальных газов
	Решение задач по исследованию термодинамических процессов идеального газа.
Тема4. Второй закон термодинамики
	Решение задач по исследованию термодинамических циклов		-
Тема 5. Реальные газы и пары
	Решение задач по исследованию процессов водяного пара. Получение навыков работы с диаграммами и таблицами термодинамических свойств воды и водяного пара.
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров
	Решение задач по истечению газов и паров из сопел и насадок. Определение скорости истечения и расхода рабочего тела.		-
Тема 7. Компрессоры. Газовые циклы
	Расчет циклов поршневых ДВС. Определение параметров в характерных точках, работы цикла, термического КПД. Исследование влияния характеристик цикла на его термический КПД. Расчет циклов ГТД.
Тема 8. Паровые циклы
	Расчет циклов паросиловых установок. Определение параметров пара в характерных точках, работы цикла, термического КПД. Исследование влияния начальных параметров и давления в конденсаторе на термический КПД.
Всего часов по разделу 1
Раздел 2
Тема 10. Основные понятия и определения теплопередачи. Теплопроводность, закон Фурье.
	Определение толщин слоев многослойных стенок, термических сопротивлений слоев, коэффициента теплопроводности эквивалентной стенки.		-
Тема 11. Теплопроводность плоских и ци­линдрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности
	Аналитическое и графическое определение температуры на границе слоев многослойной плоской стенки. Определение температуры на границе слоев многослойной цилиндрической стенки. Определение величины теплового потока, термических сопротивлений
Тема12. Подобие и моделирование про­цессов конвективного теплооб­мена
	Решение задач с использованием чисел подобия, критериальных уравнений		-
Тема13. Теплоотдача при свободном дви­жении жидкости
	Решение задач теплоотдачи при свободной конвекции		-
Тема14. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых пре­вращениях.
	Решение задач теплоотдачи при вынужденном движении жидкости в трубе.		-
Тема15. Теплообмен излучением. Основные законы теплового из­лучения.
	Теплообмен между телами, разделенными прозрачной средой. Экранирование.		-
Тема16. Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки.
	Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки. Определение коэффициента теплопередачи, теплового потока. Понятие о методе последовательных приближений. Определение критического диаметра изоляции.		-
Содержательный модуль17 Теплообменные аппараты. Горение.
	Определение площади поверхности теплообмена теплообменных аппаратов при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей.
Всего часов по разделу 2
Всего часов

Темы семинарских занятий

Рабочим планом не предусмотрено проведение семинарских занятий.

Содержание и объем самостоятельной работы студента

 

Содержательный модуль	Трудоемкость самостоятельной работы, час.	Литература	Содержание работы
очная	заочная
Раздел 1
Тема 1. Основные понятия и определения термодинамики. Идеальный газ			[1], с. 6-20; [2], с. 3-4, 9-12; [3], с. 5-13; [4], с. 5-30, 43-54.	Равновесные и неравновесные состояния. Термодинамические процессы обратимые и необратимые. Газовые смеси. Истинная теплоемкость.
Тема 2. Первый закон термодинамики			[1], с. 20-24; [2], с. 4-7, 9-12; [3], с. 13-21; [4], с. 30-38.	Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Определение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния (v, P, T).
Тема 3. Анализ процессов идеальных газов			[1], с. 24-37; [2], с. 12-20; [3], с. 21-31; [4], с. 259-285.	Исследование термодинамических процессов идеальных газов
Тема 4. Второй закон термодинамики			[1], с. 37-42; [2], с. 7- 9; [3], с. 35-48; [4], с. 54-104.	Аналитическое выражение второго закона термодинамики. Эксергия. Идеальный цикл Карно и его особенности. Регенеративный и обобщенный цикл Карно.
Тема 5. Реальные газы и пары			[1], с. 49-56; [2], с. 20-25; [3], с. 48-70; [4], с. 346-352, 568-580.	Водяной пар. di -диаграмма влажного воздуха. Расчет основных процессов влажного воздуха (подогрев, сушка смеси воздуха и различных паров).
Тема 6. Течение, истечение и нагнетание газов и паров			[2], с. 25-31; [3], с. 70-84; [4], с. 285-346.	Уравнения истечения. Расчет скорости истечения и секундного массового расхода для критического массового режима. Условия перехода через критическую скорость. Понятие об эффекте Джоуля-Томсона. Особенности дросселирования идеального и реального газов. Понятие о температуре инверсии.
Тема 7. Компрессоры. Газовые циклы			[1], с. 42-49; [2], с. 31-34; [3], с. 84-92; [4], с. 503-518.	Действительная диаграмма компрессора. Принцип действия ДВС и ГТУ. Сравнительный анализ термодинамических циклов ДВС и ГТУ.
Тема 8. Паровые циклы			[1], с. 56-60; [2], с. 34-36; [3], с. 92-102; [4], с. 518-528; [5], с. 11-13; [6], с. 16-21.	Паровой цикл Карно. Паровой цикл Ренкина. Методы повышения КПД ПТУ. Изображение циклов на vP -, sT- и si -диаграммах.
Тема 9. Холодильные циклы			[1], с. 60-67; [2], с. 36-38; [3], с. 102-111; [4], с. 531-540; [5], с. 13-20; [6], с. 21-29.	Циклы холодильных установок. Холодильный коэффициент и холодопроизводительность. Схемы и циклы воздушной и паровой _омпресссорной холодильных установок.
Всего по разделу 1
Раздел 2
Тема 10. Основные понятия и определения теплопередачи, теплопроводность, закон Фурье.			[2], с. 40-47; [3], с. 120-128; [5], с. 26-32; [6], с. 30-36.	Основные понятия и определения. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизмы передачи тепла в металлах, диэлектриках, полупроводниках, жидкостях и газах. Условия однозначности. Коэффициент температуропроводности.
Тема 11. Теплопроводность плоских и ци­линдрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности			[2], с. 43-47; [3], с. 128-142; [5], с. 28-35; [6], с. 32-39.	Теплопроводность через шаровую стенку. Теплопроводность тел произвольной формы. Охлаждение (нагревание) цилиндра, шара при граничных условиях первого, второго и третьего рода. Нестационарный процесс теплопроводности в телах конечных размеров.
Тема12. Подобие и моделирование про­цессов конвективного теплооб­мена			[2], с. 47-52; [3], с. 162-165; [5], с. 35-39; [6], с. 39-43.	Сущность и методы теории подобия и теплового моделирования. Признаки подобия. Основные критерии гидродинамического и теплового подобия. Моделирование процессов конвективного теплообмена.
Тема 13. Теплоотдача при свободном дви­жении жидкости			[2], с. 47-50; [3], с. 158-164; [5], с. 35-36; [6], с. 39-40.	Теплоотдача при свободном движении жидкости. Теплоотдача в неограниченном объеме, ламинарная и турбулентная конвекция у вертикальных поверхностей. Естественная конвекция у горизонтальных труб. Критериальные уравнения. Теплообмен при свободной конвекции в замкнутом объеме.
Тема 14. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых пре­вращениях.			[2], с. 47-50; [3], с. 165-181; [5], с. 37-40; [6], с. 41-44.	Теплообмен при движении жидкости вдоль плоской поверхности; Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества. Теплообмен при кипении; Кризисы кипения. Теплообмен при конденсации. Теплоотдача при конденсации чистых паров. Факторы, влияющие на теплообмен при конденсации чистых паров из паровых смесей.
Тема 15. Теплообмен излучением. Основные законы теплового из­лучения.			[2], с. 52-58; [3], с. 193-208; [5], с. 43-45; [6], с. 48-50.	Общие понятия и определения. Тепловой баланс лучистого теплообмена. Законы теплового излучения. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой. Защита от излучения. Излучение газов. Теплообмен излучением в топках и камерах сгорания.
Тема 16. Сложный теплообмен. Теплопе­редача через плоские и цилинд­рические стенки.			[2], с. 58-61; [3], с. 144-148; [5], с. 45-47; [6], с. 50-52.	Сложный теплообмен. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую, сферическую и оребренную стенки. Коэффициент теплопередачи. Пути интенсификации процесса теплопередачи. Тепловая изоляция. Выбор материала тепловой изоляции.
Тема 17 Теплообменные аппараты. Горение.			[2], с. 61-77; [3], с. 208-217; [5], с. 47-50; [6], с. 52-55.	Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Основы гидродинамического расчета теплообменных аппаратов.
Всего по разделу
Всего по дисциплине

 

Индивидуальные задания

Курсанты очной формы обучения выполняют две расчетно-графические работы (РГР): первую – при изучении раздела 1, вторую – при изучении раздела 2. Каждая РГР состоит из заданий по темам дисциплины. В процессе изучения дисциплины обучаемые выполняют соответствующие задания.

Курсанты заочной формы обучения выполняют две контрольные работы. Требования к оформлению контрольных работ изложены в Положении о порядке оформления студенческих работ. Критерии оценивания индивидуального задания формулируются в фондах оценочных средств. Наличие контрольной работы в рабочей программе отмечается в соответствующем столбце «+».

 

Методы обучения

Курс представлен аудиторными занятиями – лекции, практические, консультации, а также самостоятельной работой. Все виды аудиторных занятий сочетают образовательную, воспитательную практическую и методическую функции.

На лекциях используется мультимедийное презентационное оборудование для демонстрации иллюстративного материала (диаграммы, схемы, циклы, формулы, обучающие фильмы и т.п.).

На практических занятиях студенты занимаются решением задач по темам дисциплины.

Лабораторные работы в зависимости от темы проводятся в специализированной аудитории 205 или в машинном зале кафедры СЭУ.

Консультации являются одной из форм индивидуальной работы со студентами, в процессе которых разбираются разделы дисциплины, вызвавшие затруднения в освоении, отработка пропущенных практических занятий и лабораторных занятий.

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: