Программа учебной дисциплины «прикладная теплофизика» - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая программа учебной дисциплины микропалеонтология Специальность... 1 144.87kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки 230700. 1 242.14kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки 230700. 1 268.86kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки 230700. 1 365.52kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Для подготовки бакалавров направления... 1 367.94kb.
Рабочая программа учебной дисциплины региональная геология Специальность... 1 202.3kb.
Учебная программа для студентов 3 курса очного отделения специальности... 1 186.76kb.
Рабочая программа учебной дисциплины Направление подготовки: 230700. 1 248.43kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «прикладная механика» Направление... 1 87.1kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «Инженерное мерзлотоведение»... 1 126.46kb.
Рабочая программа учебной дисциплины английский язык для магистратуры... 3 446.27kb.
Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Теплофизика»... 1 72.39kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Программа учебной дисциплины «прикладная теплофизика» - страница №1/1

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»





Согласовано





Утверждаю

Руководитель ООП

по специальности 130102

декан ГРФ

проф. А.С. Егоров




Зав. кафедрой БП

проф. Г.И. Коршунов



ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

«ПРИКЛАДНАЯ ТЕПЛОФИЗИКА»

(наименование по рабочему учебному плану)


Специальность: 130102 «Технологии геологической разведки»

Специализация:

«Технология и техника разведки месторождений полезных ископаемых»

Квалификация (степень) выпускника: специалист

Форма обучения: очная
Составитель: доц. А.Ф. Галкин


Санкт-Петербург

2012

Составитель: доц. А.Ф. Галкин

Научный редактор: проф. Г.И. Коршунов
1. Цели и задачи дисциплины

Обеспечение знаний студентов для усвоения профилирующих дисциплин специальности, развитие навыков творческого использования основных положений термодинамики и теплообмена при решении задач в области регулирования теплового режима в технических системах освоения недр и кондиционирования воздуха на объектах жизнедеятельности.

При изучении курса « Прикладная теплофизика» студент должен приобрести знания фундаментальных законов и понятий технической термодинамики и тепло-массообмена, понять механизм протекания тепловых процессов, приобрести навыки проведения расчетных работ с использованием таблиц и диаграмм состояния рабочего тела, проводить экспериментальные исследования по определения величин, характеризующих теплофизические процессы.
2. Место дисциплины в структуре ООП

Дисциплина «Прикладная теплофизика» относится к базовой части общеобразовательного цикла.

Основными компетенциями являются:


    • приобретение навыков применения основных теплофизических законов в научных исследованиях и при решении практических задач технологии геологической разведки;

    • овладение основными понятиями, терминами и определениями, используемые в теории тепломассообмена; методами оценки и повышения тепловой эффективности технических систем;

    • формирование:

– способности проводить расчеты теплофизических характеристик процессов, протекающих в конкретных технических устройствах, по существующим методикам с использованием справочной литературы;

– готовности к участию в проведении теплофизического эксперимента и в обработке данных;

- способностей к оценке вклада изучаемой науки в решение проблем повышения энергетической эффективности функционирования технических систем;

- способностей для аргументированного обоснования технических решений с точки зрения теории теплообмена;

- способностей проводить выбор приборов и оборудования для замены в процессе эксплуатации экспериментальных установок и при модернизации стандартных теплообменных систем;

Дисциплина «Прикладная теплофизика» имеет вводный характер и служит для формирование первичных профессиональных знаний перед узкоспециализированными дисциплинами.


3. Требования к результатам освоения дисциплины

Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

-представлять современную картину мира на основе целостной системы естественно-научных и математических знаний, ориентироваться в ценностях бытия, жизни, культуры (ОК-1);

- обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения (ОК-2);

- к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-9)

В результате изучения дисциплины студент должен:



Знать:

  • основные понятия, термины и определения, используемые в технической термодинамике и теории тепло- и массообмена, строительной и горной теплофизике; методы оценки и повышения теплотехнической надежности зданий и сооружений; основные теплофизические свойства и характеристики материалов; характер воздействия тепловых факторов на человека и технические системы, методы защиты от них применительно к сфере своей профессиональной деятельности.

Уметь:

  • использовать: основные математические модели теории теплообмена для формализации задач обеспечения энергетической эффективности технологических процессов и производств; справочный материал для определения типа математической модели и класса методов ее исследования; методы выбора оптимальных параметров теплотехнических систем.

Владеть:

    • способностью проводить расчеты теплофизических характеристик процессов, протекающих в конкретных технических устройствах, по существующим методикам с использованием справочной литературы;

    • готовностью к участию в проведении теплофизического эксперимента и в обработке опытных данных;

    • способностью проектировать узлы экспериментальных установок для изучения теплофизических свойств веществ и характеристик процессов тепло- и массообмена с использованием информационных технологий;

    • готовностью к участию в разработках проектов аппаратов новой техники и в модернизации стандартного теплообменного оборудования;

    • способностью проводить выбор приборов и оборудования для замены в процессе эксплуатации экспериментальных установок и при модернизации стандартных теплообменных систем.


4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы.
Вид учебной работы

Всего часов

Семестр

7

1

2

3

Аудиторные занятия (всего)

51

51

В том числе:

-

-

Лекции

34

34

Практические занятия (ПЗ)

-

-

1

2

3

Семинары (С)

-

-

Лабораторные работы (ЛР)

17

17

Самостоятельная работа (всего)

21

21

В том числе:

-

-

Курсовой проект (работа)







Расчетно-графические работы

11

11

Реферат

10

10

Другие виды самостоятельной работы (подготовка презентаций, доклад)







Подготовка к экзамену







Вид промежуточной аттестации (зачет, экзамен)

Зачет

Зачет

Общая трудоемкость

час

72

72




зач. ед.

3

3


5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание разделов дисциплины


п/п

Наименование раздела
дисциплины

Содержание раздела

1

2

3



Введение.

Основные термины, понятия.

Основы термодинамики


Основы МКТ и законы для идеального газа. Понятия и определения технической термодинамики. Термодинамические процессы. Основные понятия и определения процессов теплообмена: теплопроводность, конвективный теплообмен, теплообмен излучением, сложный теплообмен. Температурное поле, изотермическая поверхность, градиент температуры, тепловой поток, плотность теплового потока, внутренние источники теплоты.



Теплопроводность.

Закон Фурье. Коэффициенты теплопроводности. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Условия однозначности. Граничные условия 1, 2 и 3 рода. Теплопроводность в плоской стенке при граничных условиях 1-го рода. Многослойная стенка, термическое сопротивление теплопроводности. Теплопроводность цилиндрической стенки. Теплоотдача. Коэффициент теплоотдачи, термическое сопротивление теплоотдачи. Понятия о расчете нестационарного температурного поля неограниченной пластины и бесконечного цилиндра. Числа Фурье, Био. Основное понятие о приближенных методах решения задач нестационарного теплообмена для тел конечных размеров.

3.

Теплопередача.

Конвективный теплообмен.

Теплообмен излучением.


Термическое сопротивление теплопередачи для плоской, многослойной и цилиндрической стенки. Критический диаметр цилиндрической стенки. Принцип выбора и расчета тепловой изоляции. Методы интенсификации процесса теплопередачи. Сущность конвективной теплоотдачи, факторы, определяющие его значение, свободная и вынужденная конвекция. Гидродинамическая структура потока. Режимы течения. Понятие о тепловом излучении. Законы теплового излучения. Серое тело и степень черноты. Теплообмен излучением в системах тел: параллельные поверхности, тело в оболочке, система с экранами.

4.

Теплообмен при конденсации. Теплообмен при кипении жидкости.

Теплообмен при конденсации пара на вертикальной поверхности, на поверхности горизонтальной трубы. Особенности конденсации движущегося пара. Конденсация пара на горизонтальных трубных пучках. Режимы кипения. Механизм кипения. Влияние теплофизических свойств поверхности и среды на интенсивность теплоотдачи при пузырьковом кипении. Особенности теплообмена кипящей жидкости в трубках.

5.

Массообмен.

Основные понятия и определения. Молекулярная диффузия, градиент концентрации, законы Фика. Конвективный массообмен. Аналогия процессов переноса теплоты и массы.

6.

Теплообменные аппараты.

Классификация теплообменных аппаратов. Основы теплового расчета теплообменников рекуперативного и регенеративного типа. Конструктивный и поверочный расчет.

7.

Теплообмен человека с окружающей средой.

Модель теплового взаимодействия. Процессы активной и пассивной делиберации. Зона теплового комфорта. Предельно допустимые параметры микроклимата. Нормирование тепловых условий.

8.

Теплофизические процессы в горных выработках.

Тепловой режим в горных выработках –классификация. Влияние тепловых процессов на эффективность горных работ и безопасность.

Особенности протекания тепловых процессов в глубоких шахтах и в криолитозоне. Способы и средства регулирования теплового режима в выработках. Методы прогноза и оценки теплового режима. Тепловой режим скважин. Термические способы бурения скважин.




5.3. Разделы дисциплин и виды занятий


п/п

Наименование раздела дисциплины

Лекц.

Практ. зан.

Лаб. зан.

Семин.

СРС

Всего час.



Введение. Основные термины, понятия.

Основы термодинамики



2

-

-

-

-

2



Теплопроводность

8




6

-

6

20



Теплопередача

Конвективный теплообмен



Теплообмен излучением

4







-

4

8



Теплообмен при конденсации. Теплообмен при кипении жидкости.

2




-

-

-

2



Массообмен

2




-

-

-

2



Теплообменные аппараты

4




-

-

2

6



Теплообмен человека с окружающей средой

4




5

-

-

9



Теплофизические процессы в горных выработках и скважинах

8




6

-

9

23

6. Лабораторный практикум




п/п

раздела дисциплины

Тематика лабораторных занятий

Трудоемкость (час.)



2

Моделирование процессов теплопередачи в технических системах

6



3

Моделирование процессов теплообмена в технических системах

6



7

Исследование процессов теплообмена человека с окружающей средой

5



8 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература



  1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергия, 1983. – 416 с.

  2. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973. – 320 с.

  3. Галкин А.Ф. Тепловой режим подземных сооружений Севера. Новосибирск: ВО «Наука», 2000. – 304 с.

  4. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха).-М.: Высшая школа, 1992. - 415 с.

б) дополнительная литература



  1. Теория тепломассообмена. Под ред. Леонтьева А.И. – М.: Высшая школа, 1979. – 495 с.

  2. Богословский Е.В. и др. Кондиционирование воздуха и Холодоснабжение. – М.: Стройиздат, 1985. – 298 с.

  3. Краснощеков В.А., Сукомел А.С. Сборник задач по теплопередаче. – М.: Энергия, 1980. – 280 с.

в) программное обеспечение

Компьютерные аудитории со стандартным и специальным программным обеспечением, электронные версии учебников, пособий, методических разработок, указаний и рекомендаций по всем видам учебной работы, предусмотренных вузовской рабочей программой, находящиеся в свободном доступе для студентов, обучающихся в вузе.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы – Не предусмотрено 9.Материально-техническое обеспечение дисциплины:

Специализированные лаборатории кафедры, лабораторные стенды и установки.


10 Методические рекомендации по организации изучения дисциплины:

Организация докладов и публичных выступлений студентов по разделам дисциплины 2, 3, 4, 7, 8.




Разработчик:

Горный университет




Доцент

каф. БП





А.Ф. Галкин

(место работы)





(занимаемая должность)





(инициалы, фамилия)


Эксперты:



























(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)















(место работы)




(занимаемая должность)




(инициалы, фамилия)





Теории ничего не доказывают, зато позволяют выиграть время и отдохнуть, если ты вконец запутался, стараясь найти то, что найти невозможно. Марк Твен
ещё >>