умк асимптотические методы в теплофизике

ОГЛАВЛЕНИЕ
1. Общие положения
...............................................................................................3
2. Цели изучения дисциплины.....................................................................................3
3. Результаты освоения дисциплины………………………………………………..4
4. Объем дисциплины и количество учебных часов……………………………….5
4.1. Объем дисциплины и количество учебных часов................................................5
5. Содержание дисциплины ........................................................................................5
5.1. Содержание лекционных занятий ...............................................................5
5.2. Практические занятия……..........................................................................6
5.3. Самостоятельная работа аспиранта........................................................6
6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы
к экзаменам кандидатского минимума..................................................................6
7. Образовательные технологии..................................................................................7
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины ...............7
8.1. Основная литература (год издания не должен быть более 5 лет): .......8
8.2. Дополнительная литература... ... ........................................................... 8
8.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы ......................................9
9. Материально-техническое обеспечение………………………………………….9
2
1. Общие положения
1.1. Настоящая рабочая программа обязательной дисциплины «Асимптотические методы в теплофизике» - модуль основной образовательной программы
послевузовского профессионального образования (ООП ППО) разработана на
основании законодательства Российской Федерации в системе послевузовского
профессионального образования, в том числе: Федерального закона РФ от
22.08.1996 № 125-ФЗ «О высшем и после вузовском профессиональном образовании», Положения о подготовке научно-педагогических и научных кадров в
системе послевузовского профессионального образования в Российской Федерации, утвержденного приказом Министерства общего и профессионального
образования РФ от 27.03.1998 № 814 (в действующей редакции); составлена в
соответствии с федеральными государственными требованиями к разработке, на
основании Приказа Минобрнауки России №1365 от 16.03.2011г. «Об утверждении федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)» и инструктивного письма Минобрнауки России от
22.06.2011 г. № ИБ-733/12.
2. Цель изучения дисциплины
Целью изучения дисциплины «Асимптотические методы в теплофизике»
является углубление знаний по аналитическим методам решения задач теплофизики и теоретической теплотехники.
Задачи дисциплины заключаются в изучении:
 асимптотических методов и областей их использования,
 применения асимптотических методов к задачам сопряжения,
3
 температурных полей в пласте и скважине на основе асимптотического метода.
3. Результаты освоения дисциплины
Аспирант и соискатель должен знать:
 основные асимптотические методы в теории теплопроводности,
 особенности в их применении к конкретным задачам,
 математический аппарат указанных методов;
уметь:
 применять асимптотические методы к решению широкого фундаментальных и прикладных теплофизических задач,
 использовать асимптотические методы в комплексе с другими аналитическими методами при выполнении диссертационной работы;
демонстрировать:
 эрудицию и осведомленность в применении асимптотических методов,
 подготовленность к самостоятельному изучению и пониманию специальной, научной, справочной и методической литературы, связанной с асимптотическими методами,
 умение использования современных информационных технологий
при использовании асимптотических методов,
 способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области теплофизики (в соответствии с профилем аспирантуры) и решать их с помощью асимптотических методов.
4
4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Асимптотические методы в теплофизике»
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единицы, 72 часа.
4.1. Объем дисциплины и количество учебных часов
Вид учебной работы
Кол-во зачетных
единиц*/ уч. часов
1Z/36
Лекции (минимальный объем теоретических знаний)
Семинар
Практические занятия
Другие виды учебной работы (авторский курс, учитывающий результаты исследований научных школ, в том числе
региональных)
Внеаудиторные занятия
Самостоятельная работа аспиранта
1Z/36
ИТОГО
2Z/72
Вид итогового контроля
Составляющая
экзамена кандидатского минимума
*) Одна зачетная единица соответствует 36 академическим часам продолжительностью 45 минут.
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание лекционных занятий
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Содержание
Общие сведения об асимптотических методах.
Понятие о в «среднем точном» асимптотическом методе
Уравнение термодинамики фильтрующегося флюида
Задача о температурном поле в пласте, окруженном непроницаемыми породами.
Отбор из пласта и закачка жидкости в пласт.
Температурное поле потока жидкости к скважине. Квазистационарный случай.
Выровненный профиль скорости.
5
К-во уч.
часов
4
4
4
4
4
4
4
4
8.
9.
Ламинарный поток.
Теплообмен турбулентного потока в скважине.
Всего
4
4
1Z/36
5.2. Практические занятия
№
п/п
Содержание
К-во уч. часов
Всего
Не предусмотрено
5.3. Самостоятельная работа аспиранта
№
п/п
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Содержание
Общие сведения об асимптотических методах.
Понятие о в «среднем точном» асимптотическом методе
Уравнение термодинамики фильтрующегося флюида
Задача о температурном поле в пласте, окруженном непроницаемыми породами.
Отбор из пласта и закачка жидкости в пласт.
Температурное поле потока жидкости к скважине. Квазистационарный случай.
Выровненный профиль скорости.
Ламинарный поток.
Теплообмен турбулентного потока в скважине.
К-во уч.
часов
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
Всего
1Z/36
6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы
к экзаменам кандидатского минимума
Итоговая аттестация аспиранта включает сдачу экзаменов и представление
диссертации в Диссертационный совет. Порядок проведения кандидатских экзаменов включает в кандидатский экзамен по научной специальности дополнительные разделы, обусловленные спецификой научной специальности. Билеты
кандидатского экзамена по специальной дисциплине в соответствии с темой
диссертации на соискание ученой степени кандидата наук должны охватывать
разделы Специальной дисциплины отрасли науки и научной специальности
(ОД.А.) и Дисциплины научной специальности по выбору аспиранта (ОДН.А.).
6
Перечень вопросов к экзаменам кандидатского минимума:
Применения методов неравновесной термодинамики к явлениям в сплошных средах с одновременным протеканием различных процессов: диффузии, теплопроводности, вязкости,
Явление переноса в газах. Вязкость. Теплопроводность. Диффузия. Термодиффузия. Пристеночные явления в умеренно разреженном газе. Термомолекулярная разность давлений. Кинетические явления в сильно разреженном газе (газ Кнудсена).
Методы исследования явлений переноса. Методы получения сверхнизких и высоких давлений. Диффузионные методы разделения изотопов.
Уравнения состояния жидкости и плотных газов. Плотность, сжимаемость, теплоемкость.
Статистическая Явление переноса и релаксации в жидкости. Вязкость, теплопроводность,
диффузия и самодиффузия.
Сопротивление и теплопередача в ламинарном потоке.
Конвективный теплообмен.
Турбулентное движение и турбулентный теплообмен.
Модели турбулентности. Методы расчета турбулентных явлений в газе, жидкости и плазме.
Теплопроводность и вязкость твердых тел. Уравнение теплопроводности в твердых телах,
теплопроводность кристаллов. Механизмы теплопроводности в диэлектриках и металлах.
Вязкость и ее проявление при поглощении звука в твердых телах.
Основные термодинамические процессы. Изохорный процесс. Изобарный процесс. Изотермический процесс. Политропные процессы. Дросселирование, эффект Джоуля—Томпсона.
Адиабатическое расширение реального газа в вакуум (процесс Джоуля). Процесс смешения.
Процессы сжатия в компрессоре.
7. Образовательные технологии
В процессе обучения применяются следующие образовательные технологии:
1. Сопровождение лекций показом видеоматериала.
2. Использование современных информационных компъютерных технологий.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Учебная, учебно-методическая и иные библиотечно-информационные ресурсы обеспечивают учебный процесс и гарантируют возможность качественно7
го освоения аспирантом образовательной программы. Кафедра располагает библиотекой, включающей научно-техническую литературу по статистической физике, термодинамике, математике, всем разделам теоретической и общей физики
физики,научные журналы и труды конференций.
8.1. Основная литература
№
п/п
Наименование учебной литературы
1.
2.
Методы возмущений
Асимптотические разложения
3.
Температурное поле в пласте и скважине
4.
Баротермический эффект в жидкостях
Автор, место издания, год
А.Х.Найфэ М.: Мир, 1985, 535 с.
Эрдейи А. М.: Мир, пер. с англ.,
1962
Филиппов А.И., Ахметова О.В.
Уфа: Гилем, 2011, 336 с.
Филиппов А.И. Уфа: Гилем,
2006 186 с.
К-во
экз в
библ.
СГПА
Число
обучающихся, воспитанников, одновременно
изучающих дисциплину
20
15
20
15
5.
6.
7.
8.
8.2. Дополнительная литература
№
п/п
Наименование учебной литературы
1.
Современная термодинамика
2.
Неравновесная термодинамика и физическая кинетика.
3.
Нелинейная неравновесная термодинамика
Статистическая термодинамика неравновесных процессов
Порядок из хаоса
4.
5.
Автор, место издания, год
Пригожин И., Конденуди Д. М.:
Мир, 2002, 462 с.
Базаров И. П., Геворкян Э. В.,
Николаев П. Н. М.: Изд-во МГУ,
1989. 240 с.
Стратонович Р. Л.. М.: Наука,
1985. 480 с.
Кайзер Дж. М.: Мир, 1990. 608 с.
Пригожин И., Стенгерс И.. М.:
Прогресс, 1986. 432 с.
8
К-во
экз в
библ.
СГПА
Число
обучающихся, воспитанников, одновременно
изучающих дисциплину
6.
Статистическая физика
7.
Статистическая физика
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Ч.
1.− М.: Наука, 1995.
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П.
Ч. 2. − М.: Наука, 1978.
8.3. Программное обеспечение и интернет-ресурсы
№
п/п
Наименование учебной литературы
1.
2.
Методы возмущений
Асимптотические разложения
3.
Температурное поле в пласте и скважине
4.
Баротермический эффект в жидкостях
5.
Современная термодинамика
6.
Неравновесная термодинамика и физическая кинетика.
7.
9.
Нелинейная неравновесная термодинамика
Статистическая термодинамика неравновесных процессов
Порядок из хаоса
10.
Статистическая физика
11.
Статистическая физика
8.
Автор, место издания, год
К-во
экз в
библ.
СГПА
А.Х.Найфэ М.: Мир, 1985, 535 с.
Эрдейи А. М.: Мир, пер. с англ.,
1962
Филиппов А.И., Ахметова О.В.
Уфа: Гилем, 2011, 336 с.
Филиппов А.И. Уфа: Гилем,
2006 186 с.
15
Число
обучающихся, воспитанников, одновременно
изучающих дисциплину
15
20
15
20
15
Пригожин И., Конденуди Д. М.:
Мир, 2002, 462 с.
Базаров И. П., Геворкян Э. В.,
Николаев П. Н. М.: Изд-во МГУ,
1989. 240 с.
Стратонович Р. Л.. М.: Наука,
1985. 480 с.
Кайзер Дж. М.: Мир, 1990. 608 с.
Пригожин И., Стенгерс И.. М.:
Прогресс, 1986. 432 с.
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Ч.
1.− М.: Наука, 1995.
Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П.
Ч. 2. − М.: Наука, 1978.
9. Материально-техническое обеспечение
Кафедра теоретической физики и методики обучения физике располагает
материально-технической базой, соответствующей санитарно-техническим нормам и обеспечивающей проведение всех видов теоретической и практической
подготовки, предусмотренных учебным планом аспиранта, а также эффективное
выполнение диссертационной работы.
9
№
п/п
Наименование дисциплины
Асимптотические методы в теплофизике
Наименование оборудованных
учебных кабинетов, объектов для
проведения практических занятий с
перечнем основного оборудования
1. Учебно-исследовательская лаборатория статистической физики
2. Научная лаборатория теплофизического эксперимента
3. Аспирантская
4. Вычислительная лаборатория
10
Фактический
адрес учебных
кабинетов и
объектов
комната 217а
комната 127
комната 020
комната 121