Document 3845238

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Ивановский государственный энергетический университет
имени В.И.Ленина
УТВЕРЖДАЮ
Декан ТЭФ
Плетников С.Б.
“____“ _______________2013__
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА»
Направление подготовки
Теплоэнергетика и теплотехника 140100.68
Квалификация (степень) выпускника
магистр
(бакалавр, магистр)
Профиль подготовки
Форма обучения
Технология воды и топлива на тепловых и атомных
электрических станциях
очная
(очная, заочная и др.)
Выпускающая кафедра
Химии и химических технологий в энергетике (ХХТЭ)
Кафедра-разработчик РПД
Семестр
1
Итого
Теоретические основы теплотехники (ТОТ)
Трудоемкость з.е./
час.
Лекций,
час.
Практич.
занятий,
час.
2/72
2/72
8
8
16
16
Лаборат. Курсовое
СРС,
работ, проектир
ование,
час
час.
час
14
14
Иваново 2013
34
34
Форма
промежуточного
(рубежного)
контроля
(экзамен/зачет)
зачет
Рабочая программа дисциплины (РПД) составлена в соответствии с требованиями
ФГОС ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника»
.
с учетом рекомендаций ПрООП по профилю подготовки «Технология воды и топлива на
тепловых и атомных электрических станциях»
.
Программу составили:
кафедра Теоретические основы теплотехники
,
В.В. Бухмиров, д.т.н., профессор, зав. кафедрой
Ф.И.О., ученое звание
И.М. Чухин, к.т.н., доцент
Ф.И.О., ученое звание
Рецензент(ы):
кафедра Химии и химических технологий в энергетике
,
Б.М. Ларин, д.т.н., профессор, зав. кафедрой
Ф.И.О., ученое звание
Программа одобрена на заседании кафедры (УМС):
Химии и химических технологий в энергетике
,
Наименование кафедры (УМС)
протокол №
от «
»
2013 г.
Председатель цикловой методической комиссии по направлению:
Е.Н. Бушуев, д.т.н., профессор
.
(Ф.И.О., ученое звание, подпись)
2
СОДЕРЖАНИЕ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Цели освоения дисциплины ……………………………………………………….. 3
Место дисциплины в структуре ООП ВПО ………………………………………. 4
Структура и содержание дисциплины …………………………………………….. 5
Формы контроля освоения дисциплины …………………..…………………..…... 6
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины …….….….. 7
Материально-техническое обеспечение дисциплины …………………………… 13
Приложения
Приложение 1. Аннотация рабочей программы ……………………………………… 15
Приложение 2. Технологии и формы преподавания …………………………………. 16
Приложение 3. Технологии и формы обучения ………………………………………. 20
Приложение 4. Оценочные средства и методики их применения …………...………. 22
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения (РО):

знания:
 на уровне представлений: о фундаментальных законах технической
термодинамики
и
теплопередачи,
являющихся
основой
функционирования тепловых машин, аппаратов и их эффективности, о
рабочих процессах, протекающих в тепловых машинах, о свойствах
рабочих тел и теплоносителей;
 на уровне воспроизведения: основных процессов и циклов
теплоэнергетических установок (ТЭУ);
 на уровне понимания: свойств рабочих тел и теплоносителей, 1, 2 и 3его законов технической термодинамики, основных законов
теплопередачи и закономерностей процессов, протекающих в
теплоэнергетических установках;

умения:
 теоретические: выбор законов и закономерностей для расчета и анализа
процессов в теплоэнергетических установках, методов оценки тепловой
эффективновсти циклов ТЭУ;
 практические: определение термодинамических свойств рабочих тел и
теплоносителей, расчет термодинамических процессов и процессов
теплопередачи в ТЭУ, и оценка показателей тепловой экономичности
ТЭУ;

навыки:
в использовании уравнений и справочных баз данных для определения
термодинамических свойств рабочих тел и теплоносителей, в
термодинамическом анализе процессов и показателей тепловой
экономичности ТЭУ, в анализе процессов теплопередачи.
Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в
соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной
образовательной программы (ООП))
профессиональных:
ПК-1 – способностью и готовностью использовать углубленные знания в области
естественнонаучных и гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности.
3
ПК-2 – способностью использовать углубленные теоретические и практические знания,
которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной
деятельности.
ПК-5 – способностью анализировать естественнонаучную
возникающих в ходе профессиональной деятельности.
сущность проблем,
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина “Термодинамика и теплопередача” относится к циклу общенаучных
дисциплин – вариативная часть дисциплин по выбору.
Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются:
знание основ дифференциального и интегрального исчисления, аналитической геометрии и
линейной алгебры, численных методов решения уравнений, о химическом составе, строении
и свойствах веществ, физических основ механики, молекулярной физики, термодинамики и
теплопередачи,
умения использовать математический аппарат, знание термодинамических свойств веществ
при изучении термодинамических процессов и процессов теплопередачи,
владение методами дифференцирования, интегрирования функций, основными
аналитическими и численными методами решения алгебраических и дифференциальных
уравнений и их систем; основными методами теоретического и экспериментального
исследования физических и химических явлений; методами поиска и обработки информации
как вручную, так и с применением современных информационных технологий.
В таблице приведены предшествующие и последующие дисциплины, направленные на
формирование компетенций, заявленных в разделе «Цели освоения дисциплины»:
Наименование
Предшествующие дисциплины
компетенции
Профессиональные компетенции
1
ПК- 1
Математическое моделирование
химико-технологических процессов
№ п/п
2
ПК- 2
Математическое моделирование
химико-технологических процессов
3
ПК- 5
Философские вопросы технических
знаний
Математическое моделирование
химико-технологических процессов
4
Последующие дисциплины (группы
дисциплин)
Химическая термодинамика
Современные проблемы
теплоэнергетики
Проблемы энерго- и
ресурсосбережения в
теплоэнергетике
Экологическая безопасность
Химия в энергетике
Котельные установки и
водоподготовка
Химическая термодинамика
Проблемы энерго- и
ресурсосбережения в
теплоэнергетике
Экологическая безопасность
Химия в энергетике
Перспективные технологии
обработки воды на ТЭС и АЭС
Перспективные системы химикотехнологического мониторинга на
ТЭС и АЭС
Химическая термодинамика
Проблемы энерго- и
ресурсосбережения в
теплоэнергетике
Экологическая безопасность
Химия в энергетике
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 часов.
Лабораторные
работы
ТТД
4
8
7
17
36
2
ТП
4
8
7
17
36
8
16
14
34
ИТОГО:
СРС
Всего часов
Практические
занятия
1
Курсовое
проектирование
Наименован
ие
раздела
дисциплины
Лекции
1
№ раздела
№ модуля
образовательной
программы
Виды учебной нагрузки и их трудоемкость, часы
72
3.1. Лекции
№
п/п
1
Номер раздела
дисциплины
1.1
Объем,
часов
2
2
1.2
2
Итого по разделу 1:
3
2.1
4
2.2
Итого по разделу 2:
Итого:
4
2
2
4
8
Тема лекции
1. Циклы теплоэнергетических установок (ТЭУ).
2. Энтропийный и эксергетический методы анализа тепловой
экономичности циклов ТЭУ.
1. Теплопередача.
2. Теплообменные аппараты.
3.2. Практические занятия (семинары)
№
п/п
1
2
3
Номер раздела
дисциплины
1.1
1.1
1.1
Объем,
часов
2
2
2
4
1.2
2
Итого по разд. 1
8
5
2.1
2
6
2.1
2
7
8
2.1
2.2
Итого по разд. 2
Итого:
2
2
8
16
Тема практического занятия
Циклы паротурбинных установок
Циклы газотурбинных установок
Циклы парогазовых установок
Энтропийный и эксергетический анализ тепловой экономичности
циклов ТЭУ
Расчет стационарной теплопередачи через плоскую и
цилиндрическую стенку
Расчет теплоотдачи в условиях свободной и вынужденной
конвекции
Расчет теплоотдачи при конденсации и кипении
Тепловой расчет теплообменных аппаратов
3.3. Лабораторные работы
№
п/п
1
Номер раздела
дисциплины
1.1
Наименование лабораторной
работы
Исследование процесса
Наименование лаборатории
Лаборатория «Технической
5
Трудоемкость,
часов
3
2
истечения газа через
суживающееся сопло на
имитационной математической
модели. (Выполняется на
ПЭВМ)
Исследование тепловой
экономичности циклов ГТУ.
(Выполняется на ПЭВМ
1.1
3
2.1
4
2.1
Определение коэффициента
теплопроводности
Определение коэффициента
теплоотдачи при вынужденном
движении воздуха в трубе
термодинамики»
Лаборатория «Технической
термодинамики
4
Итого по разд. 1
Лаборатория
«Тепломассообмена»
Лаборатория
«Тепломассообмена»
7
3
4
Итого по разд. 2
Итого:
7
14
3.4. Самостоятельная работа студента
Раздел
дисциплины
№
п/п
1
2
Раздел 1
3
4
1
2
Раздел 2
3
4
5
Вид СРС
Трудоемкость,
часов
Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной
работе 1
Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной
работе 2
Выполнение и защита РГР
Подготовка к промежуточному контролю по разделу 1.1 и к
зачету
Итого по разд. 1
Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной
работе 3
Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной
работе 4
Подготовка к практическим занятиям по разделам 2.1 и 2.2
Подготовка к промежуточному контролю по разделу 2.1
Подготовка к зачету
Итого по разд. 2
Итого:
1
1
8
7
17
2
2
4
2
7
17
34
3.5. Домашние задания, типовые расчеты и т.п.
Расчетно-графическая работа (РГР) – «Энропийный и эксергетический анализ
тепловой экономичности циклов ПТУ». Разделы 1.11.2, трудоемкость 8 ч.
4. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Контроль освоения дисциплины производится в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о системе
РИТМ в ИГЭУ.
Текущий контроль студентов производится в дискретные временные интервалы (в
соответствии с приказом ректора о проведении ТК и ПК по системе РИТМ в ИГЭУ)
лектором и преподавателем (ями), ведущими лабораторные работы и практические
занятия по дисциплине в следующих формах:
 тестирование;
 письменные домашние задания;
 выполнение лабораторных работ;
6


защита лабораторных работ;
кроме того, учитывается посещаемость и активность на занятиях.
Промежуточный контроль студентов проходит по завершении изучения первого раздела
дисциплины (ТТД) в форме тестирования (включает в себя ответы на теоретические
вопросы и решение задач).
Рубежный (итоговый) контроль студентов производится по завершении изучения
дисциплины и проходит в форме зачета (включает в себя ответы на теоретические
вопросы и решение задач).
5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ
5.1. По ТТД
а) основная литература:
для теоретического курса
1. Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 1: учеб. пособие
агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный
университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2006. – 224 с.
2. Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 2: учеб. пособие
агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный
университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2008. – 228 с.
3.
4.
5.
6.
/ Федеральное
энергетический
/ Федеральное
энергетический
для практических занятий
Чухин И.М., Сборник задач по технической термодинамике: учеб. пособие / Федеральное
агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический
университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2011. – 248 с.
Чухин И.М. Методические указания к расчету термодинамической эффективности
циклов паротурбинных установок / Иван. гос. энерг. ун-т – Иваново, 2002, 56 с. (№ 1446)
Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного
пара: Справочник. - М.: Издательство МЭИ, 2003 (или 1999), 168 с.
Александров А.А., Орлов К.А., Очков В.Ф. Теплофизические свойства рабочих веществ
теплоэнергетики: Справочник. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009, 224 с.
Для выполнения расчетно-графических работ
7. Чухин И.М., Щербакова Г.Н., Пекунова А.В. Расчет основных термодинамических
процессов газов, воды и водяного пара и влажного воздуха. Методические указания и
задания для выполнения интерактивной расчетно-графической работы №1 по курсу
«Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2012. 60 с. (№956)
8. Чухин И.М. Созинова Т.Е., Родионов Г.А. Термодинамические свойства воздуха.
Справочные материалы и методические указания по курсу «Техническая термодинамика»
для определения термодинамических свойств идеального воздуха с учетом влияния
температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость, ИГЭУ, Иваново, 2013, 52 с.
(№2095)
9. Чухин И.М. Анализ тепловой экономичности циклов ПТУ. Методические указания и
задания для выполнения интерактивной расчетно-графической работы №2 по курсу
«Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2013. 40 с. (№2096)
7
Для выполнения лабораторных работ
10.
Чухин И.М. Пекунова А.В. Определение средней массовой изобарной теплоемкости
воздуха. Метод. указания к лаб. работе. ИГЭУ, Иваново, 2005, 16 с. (№1733)
11.
Чухин И.М. Пекунова А.В. Определение зависимости между давлением и
температурой насыщения водяных паров при имитационном математическом
моделировании. Метод. указания к лаб.. работе. ИГЭУ, Иваново, 2007, 20 с. (№1694)
12.
Чухин И.М. Исследование процессов изменения состояния влажного атмосферного
воздуха. Метод. указания к лаб. работе ИГЭУ, Иваново 2004, 32 с. (№ 1598).
13.
Чухин И.М. Определение коэффициента Пуассона воздуха и исследование газовых
процессов в жестком баллоне. Метод. указания к лаб. работе. ИГЭУ, Иваново, 2005, 20 с.
(№1710)
14.
Чухин И.М. Пекунова А.В. Изучение свойств реальных газов (Уравнение Ван-дерВаальса, эффекта Джоуля – Томсона). Методические указания для выполнения
лабораторных работ.- Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2006. 20 с. (№ 211)
15.
Чухин И.М. Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся
сопло методом имитационного моделирования: Методические указания к лабораторной
работе по курсу «Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2002, 28 с. (№1445)
16.
Чухин И.М. Исследование процесса смешения газов в потоке: Методические
указания к выполнению лабораторной работы, ИГЭУ, Иваново, 2010, 12 с. (№ 1030)
17.
Чухин И.М. Анализ тепловой экономичности циклов ГТУ: Методические указания к
выполнению лабораторной работы на ПЭВМ по курсу «Техническая термодинамика»,
ИГЭУ, Иваново, 2010, 36 с. (№ 153)
b) дополнительная литература:
18.
Коновалов В.И. Техническая термодинамика: учеб. / В.И.Коновалов; Федеральное
агенство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический
университет им. В.И.Ленина». – 2-е изд. – Иваново, 2005. – 620 с.
19.
Второе начало термодинамики / У. Томсон [и др.]; под ред. и с предисл. А. К.
Тимирязева. - Изд. 2-е. - М. : ЛКИ, 2007. - 312 с.
20.
Бендерский, Борис Яковлевич.
Техническая термодинамика и теплопередача :
[курс лекций с краткими биографиями ученых : учебное пособие для вузов] / Б. Я.
Бендерский. - Изд. 3-е, испр. - Москва-Ижевск : Регулярная и хаотическая динамика :
Институт компьютерных исследований, 2007. - 264 с.
21.
Пригожин, Илья. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до
диссипативных структур = Modern Termodynamics. From Heat Engines to Dissipative
Structures / И. Пригожин , Д. Кондепуди; пер. с англ. Ю. А. Данилова, В. В. Белого; под
ред. Е. П. Агеева.—М.: Мир, 2002.—461 с: ил.—(Лучший зарубежный учебник).
22.
Белоусов, Виталий Витальевич. Техническая термодинамика: учебно-методическое
пособие для студентов специальностей 110300, 330200 направлений 550500, 553500 / В. В.
Белоусов; Моск. гос. ин-т стали и сплавов (технологический университет), Каф.
теплофизики и экологии металлургического производства.—М.: Учеба, 2003.—70 с.
23.
Кудинов, Василий Александрович. Техническая термодинамика: [учеб. пособие для
втузов] / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов.—Изд. 4-е, стер.—М.: Высш. шк., 2005.—261, с
c) программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
24.
АОС-ТТД ч.1. Автоматизированная обучающая система по разделам курса
«Техническая термодинамика часть 1»: Компьютерный учебник в оболочке «Attestat»
(включает 9 разделов курса ТТД для закрытой системы и более 300 вопросов и задач для
8
самоподготовки) / Подгот. И.М.Чухин – Иваново, ИГЭУ, каф. ТОТ, 2007 г.
(Компьютерный класс ауд. А-333)
25.
АС контроля знаний студентов. ПК-1. «Газы и газовые законы»: Контролирующая
программа в оболочке «Attestat» (66 дифференцированных по 5-ти тематикам
контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г.
(Компьютерный класс ауд. А-333)
26.
АС контроля знаний студентов. ПК-2. «Термодинамические свойства воды и
водяного пара»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (58
дифференцированных по 3-ем тематикам контролирующих заданий) / Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г.- (Компьютерный класс ауд. А-333)
27.
АС контроля знаний студентов. Выходной тест по ТТД ч.1. Контролирующая
программа в оболочке «Attestat» (88 дифференцированных по 5-ти основным разделам
курса ТТД ч.1 контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ,
каф.ТОТ, 2006 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
28.
АОС-ТТД ч.2. Автоматизированная обучающая система по разделам курса
«Техническая термодинамика часть 2»: Компьютерный учебник в оболочке «Attestat»
(включает 12 разделов курса ТТД для открытой системы (процессы и циклы ТЭУ) и более
360 вопросов и задач для самоподготовки) / Подгот. И.М.Чухин – Иваново, ИГЭУ, каф.
ТОТ, 2008 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
29.
АС контроля знаний студентов. ПК-3. «Истечение, торможение, дросселирование и
смешение газов и паров»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (68
дифференцированных по 4-ем тематикам контролирующих заданий) / Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2013 г.- (Компьютерный класс ауд. А-333)
30.
АС контроля знаний студентов. ПК-4. «Циклы паротурбинных установок»:
Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (145 дифференцированных по 5-ти
тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ,
2013 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
31.
АС контроля знаний студентов. Защита РГР1. «Защита РГР1 по расчету и анализу
процессов газов и газовых смесей»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat»
(123 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих заданий) / Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
32.
АС контроля знаний студентов. Выходной тест по ТТД ч.2. Контролирующая
программа в оболочке «Attestat» (75 дифференцированных по 5-ти основным разделам
курса ТТД ч.2 контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ,
каф.ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
33.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Определение зависимости между давлением и
температурой насыщения водяных паров при имитационном моделировании»
(предусмотрен автоматизированный отчет студентов по работе на ЭВМ)/ Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
34.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Изучение процесса адиабатного истечения газа
через суживающееся сопло при имитационном моделировании» Куплена.- ИГЭУ,
каф.ТОТ, 2002 г. (Лаборатория ТТД ауд. А-317)
35.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Анализ экономичности циклов ГТУ» (предусмотрен
автоматизированный отчет студентов по работе на ЭВМ)/ Подгот. И.М.Чухин.- Иваново,
ИГЭУ, каф.ТОТ, 2005 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
36.
АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Определение средней массовой
изобарной теплоемкости воздуха»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (72
дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
37.
АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Исследование процессов изменения
состояния влажного атмосферного воздуха»: Контролирующая программа в оболочке
9
«Attestat» (69 дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) /
Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
38.
АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Изучение процесса адиабатного
истечения газа через суживающееся сопло при имитационном моделировании»:
Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (72 дифференцированных по 3-ом
тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ,
2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
39.
АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Исследование процесса смешения
газов в потоке»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (75
дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот.
И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2010 г. (Компьютерный класс ауд. А-333)
40.
АС контроля знаний студентов. Защита РГР2. «Защита РГР2 по анализу
экономичности циклов паротурбинных установок»: Контролирующая программа в
оболочке «Attestat» (163 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих
заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс
ауд. А-333)
5.2. По ТП
а) основная литература:
учебная
1. Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники. Основы тепломассообмена/
ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.
Ленина». – Иваново, 2011. – 68 с.
2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов. – М.:
Энергоиздат, 1981. – 416 с.
3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. – 344 с.
4. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов. –
М.: Энергия, 1980. – 288 с.
учебно-методическая
5. Бухмиров В. В., Щербакова Г. Н., Пекунова А. В. Теоретические основы теплотехники в
примерах и задачах: методические указания для самостоятельной работы / ФГБОУВПО
«Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново:
УИУНЛ ИГЭУ, 2013.– 128 с.
6. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е. Пакет задач по разделу "Радиационный теплообмен" курса
ТМО:
методические
указания,
ФГБОУВПО
«Ивановский
государственный
энергетический университет им. В.И. Ленина», – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013.– 68 с. (№
2089)
7. Бухмиров В.В., Солнышкова Ю.С., Ракутина Д.В. Нестационарная теплопроводность.
Справочные материалы для решения задач: Метод. указания / «Ивановский
государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново: УИУНЛ
ИГЭУ, 2013. – 32 с. (№ 2085)
8. Козлова И.А. Справочные материалы по разделу "Конвективная теплоотдача в
однофазной среде" курса "Тепломассообмен": методические указания для
самостоятельной работы / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический
университет им. В. И. Ленина»– Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 36 с.
9. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е., Носова С.В., Никитин К.Б. Исследование процесса
нестационарной теплопроводности и термонапряженного состояния твердых тел на
имитационной математической модели. Методические указания к выполнению
лабораторной работы / ИГЭУ – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 40 с. (№ 1549)
10
10.
Бухмиров В.В., Созинова Т. Е., Гильмутдинов А. Ю. Определение коэффициента
теплопроводности твердого тела методом цилиндрического слоя: методические указания
по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Тепломассообмен" / ГОУВПО
«Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново:
РИО ГОУВПО ИГЭУ, 2005. – 12 с. (№ 1672)
11.
Бухмиров В.В., Созинова Т.Е., Щербакова Г.Н., Пекунова А.В. Определение
коэффициента теплопроводности твердого тела методом имитационного моделирования:
методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине
"Тепломассообмен" / Ивановский государственный энергетический университет –
Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 16 с. (№ 1517)
12.
Варенцов А.А., Шингарев М. Р. Исследование теплоотдачи при свободной конвекции
воздуха: методические указания по выполнению лабораторной работы при изучении
дисциплины "Тепломассообмен" / Ивановский государственный энергетический
университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2000. – 24 c. (№ 1199)
13.
Варенцов А.А. Исследование теплоотдачи при естественной конвекции около
вертикального цилиндра методом имитационного моделирования: методические указания
по выполнению лабораторной работы при изучении дисциплины "Тепломассообмен" /
Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: РИО ИГЭУ, 2004. –
32 с. (№ 1595)
14.
Бухмиров В.В., Ракутина Д.В. Определение коэффициента теплопередачи через
гладкую и оребренную трубу: Методические указания к выполнению лабораторной
работы. – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2010.– 24 с. (№ 154)
15.
Бухмиров В.В., Ершова Н.С., Щербакова Г. Н. Исследование теплоотдачи при
вынужденном движении воздуха в трубе: методические указания к выполнению
лабораторной работы / Ивановский государственный энергетический университет –
Иваново: ОМТ МИБИФ, 2007.—24 с. (№ 1880)
16.
Бухмиров В.В., Гаськов А.К., Сулейманов М.Г. Исследование теплоотдачи при
кипении: методические указания по выполнению лабораторной работы при изучении
дисциплины "Тепломассообмен" / ФГБОУВПО "Ивановский государственный
энергетический университет им. В. И. Ленина".– Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013. – 20 с. (№
2106)
17.
Бухмиров В.В., Созинова Т. Е. Определение интегральной степени черноты твердого
тела: методические указания к выполнению лабораторной работы / Ивановский
государственный энергетический университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2006.– 16 с. (№ 171)
18.
Бухмиров В.В., Созинова Т. Е. Исследование теплопередачи в рекуперативном
теплообменном аппарате: методические указания к выполнению лабораторной работы /
Ивановский государственный энергетический университет– Иваново: РИО ИГЭУ, 2008. –
24 с. (№1843)
19.
Бухмиров В.В., Созинова Т. Е., Ракутина Д. В. Теоретические основы теплотехники:
программа дисциплины и методические указания для выполнения контрольных работ
студентами факультета заочного обучения теплотехнических специальностей / ГОУВПО
"Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", – Иваново:
Б.и., 2007. (№1877)
20.
Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С., Пророкова М.В. Тепловой расчет
рекуперативного теплообменного аппарата / ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный
энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2013. – 124 с.
b) дополнительная литература:
21.
Цветков Ф.Ф. Тепломассообмен [учебное пособие для вузов].– 3-е изд., стер.– М.:
МЭИ, 2006. – 550 с.
11
22.
Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Применение ЭВМ для решения задач
теплообмена: Учеб. пособие для теплофизических и теплоэнергетических специальностей
вузов. – М.: Высш. шк., 1990. – 207 с.
23.
Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование
тепловой работы промышленных печей. – М. Металлургия, 1990. 239 с.
24.
Шипилов В.М., Бухмиров В.В. Пример расчета теплообменника: Метод. указания к
курсовой работе / ИЭИ. – Иваново, 1988.– 32 с.
25.
Бендерский Б.Я. Техническая термодинамика и теплопередача : [курс лекций с
краткими биографиями ученых: учебное пособие для вузов] / Б. Я. Бендерский. – Изд. 3-е,
испр. – Москва-Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика: Институт компьютерных
исследований, 2007. – 264 с.
26.
Техническая термодинамика и теплотехника: [учебное пособие для вузов] / Л. Т.
Бахшиева [и др.]; под ред. А. А. Захаровой. – М.: Академия, 2006. – 272 с.
27.
Теплотехника: учебник для втузов / В. Н. Луканин [и др.]; под ред. В. Н. Луканина. –
Изд. 6-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2008. – 671 с.
28.
Теплотехника: [учебник для вузов / А. М. Архаров и др.]; под ред. А. М. Архарова, В.
Н. Афанасьева.– Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004.—
712 с: ил.—ISBN 5-7038-2439-7.
29.
Кн. 1: Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: справочник.– 2000. – 528 с:
ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник / под общ. ред.
В. А. Григорьева, В. М. Зорина.
30.
Кн. 2: Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент:
справочник. – 2001. – 564 с: ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции:
справочник/ под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина.
31.
Кн. 3: Тепловые и атомные электростанции: справочник. – 2003. – 648 с: ил. – Загл. 2го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник/ под общ. ред. В. А. Григорьева,
В. М. Зорина
32.
Кн. 4: Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник / – М.:
Энергоатомиздат, 1991.—586 с.: ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции:
справочник / под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина.
33.
Алабовский А.Н. Техническая термодинамика и теплопередача: [учебное пособие
для вузов] / А. Н. Алабовский, И. А. Недужий. – 3-е изд., перераб. и доп. – Киев: Выща
школа, 1990. – 255 с.
34.
Кириллов П.Л. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках – Изд. 2-е,
перераб.– М.: ИздАт, 2008. – 256 с.
c) программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:
35.
АС контроля знаний студентов. «Стационарная теплопроводность и
теплопередача».
Контролирующая
программа
в
оболочке
«Attestat»
(142
дифференцированных по 4-м тематикам контролирующих заданий). / Подгот. В.В.
Бухмиров, Т.Е.Созинова, Д.В.Ракутина и др. – Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007 г.
(Компьютерный класс ауд. А-333)
36.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Исследование теплоотдачи при естественной
конвекции около вертикального цилиндра методом имитационного моделирования». Подгот.
А.А.Варенцов.– Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2002 г. (Лаборатория ТМО ауд. А-316)
37.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Исследование процесса нестационарной
теплопроводности на численной имитационной математической модели» / Подгот.
В.В.Бухмиров, Т.Е.Созинова и др.– Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2003.– (Компьютерный
класс ауд. А-333, лЛаборатория ТМО ауд. А-316)
38.
Лабораторная работа на ЭВМ. «Определение коэффициента теплоотдачи при
конденсации пара методом имитационного моделирования» / Подгот. И.А. Козлова, студ.
12
А.С.Губанов – Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007.– (Компьютерный класс ауд. А-333,
лаборатория ТМО ауд. А-316)
6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
6.1. По ТТД
1. Лекции:
1.1. электронные учебники: ТТД ч.1, ТТД ч.2,
1.2. аудитория, оснащенная презентационной техникой: проектор, экран,
компьютеры/ноутбук – ауд. А-333.
2. Практические занятия:
2.1. компьютерный класс на 16 рабочих мест – ауд. А-333, класс оборудован для
проведения практических занятий для одной учебной группы,
2.2. презентационная техника: проектор, экран, компьютеры, ноутбук,
2.3. специализированное ПО: электронные задачники по ТТД ч.1, ТТД ч.2.
3. Лабораторные работы:
лаборатория «Технической термодинамики» ауд. А-317, оснащенная 11-тью учебными
стендами (4 физических стенда новые, оборудованы современными измерительными
приборами):
 Определение средней изобарной теплоемкости воздуха (2+1=3 шт.),
 Определение коэффициента Пуассона (1 шт.)
 Определение зависимости между давлением и температурой насыщения водяного
пара (1 шт. имитационная мат. модель на базе ПЭВМ),
 Исследование процессов влажного воздуха (1+1=2 шт.),
 Исследование процесса истечения газа через суживающееся сопло. Имитационная
математическая модель на базе ПЭВМ. (1 шт.),
 Исследование процессов смешения воздуха в потоке (1 шт.),
 Анализ тепловой экономичности цикла газотурбинной установки (1 шт.
имитационная мат. модель на базе ПЭВМ),
 Изучение эффекта Джоуля-Томсона (1 шт.).
6.2. По ТП
1. Лекции:
1.1. аудитория, оснащенная презентационной техникой: проектор, экран,
компьютеры/ноутбук – ауд. А-333.
2. Практические занятия:
2.1. компьютерный класс на 16 рабочих мест – ауд. А-333, класс оборудован для
проведения практических занятий для одной учебной группы,
2.2. презентационная техника: проектор, экран, компьютеры, ноутбук,
3. Лабораторные работы:
лаборатория «Тепломассообмена» ауд. А-316, оснащенная 16-тью учебными стендами
(6 физических стенда новые, оборудованы современными измерительными приборами):
 Исследование теплоотдачи горизонтальной трубы в условиях свободной
конвекции (1 шт.),
 Исследование теплоотдачи вертикальной трубы в условиях свободной
конвекции (1 шт.),
 Определение коэффициента теплопроводности методом цилиндрического слоя
13













(1 шт.),
Определение коэффициента теплопроводности и теплопотерь трубопровода с
помощью тепломера (1 шт.),
Исследование теплообмена в пластинчатом теплообменнике (1 шт.),
Определение коэффициента излучения (1 шт.),
Исследование теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе (1
шт.),
Определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении
жидкости в трубе (1 шт.)
Определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом
цилиндрического слоя (1 шт.)
Изучение теплоотдачи при пузырьковом течении жидкости (1 шт.)
Исследование процесса нестационарной теплопроводности на численной
имитационной математической модели: Лабораторная работа на ПЭВМ (1 шт.)
Изучение теплообмена излучением (1 шт.);
Определение тепловых свойств твердых тел методом регулярного режима (1 шт.)
Определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении жидкости в
трубе («труба в трубе») (1 шт.)
Определение коэффициента теплопроводности твердого тела методом
имитационного моделирования (1 шт.)
Исследование теплоотдачи при естественной конвекции около вертикального
цилиндра методом имитационного моделирования (1 шт.).
14
Приложение 1
к ООП по (направлению подготовки, профилю)
подготовки магистра по направлению 140100 “Теплоэнергетика и теплотехника”
профиль подготовки: “Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях”
АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ
ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
( наименование дисциплины по учебному плану)
Дисциплина “Термодинамика и теплопередача” является частью цикла общенаучных
дисциплин (вариативная часть дисциплин по выбору) подготовки студентов по направлению
подготовки 140100.68.
Дисциплина реализуется на ТЭ факультете кафедрой ТОТ.
Дисциплина нацелена на формирование профессиональных компетенций – (ПК-1)
способностью и готовностью использовать углубленные знания в области
естественнонаучных и гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности; (ПК-2)
способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые
находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности,
(ПК-5) способностью анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в
ходе профессиональной деятельности.
Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с законами технической
термодинамики и теплопередачи применительно к системам передачи и трансформации
теплоты в теплотехнических установках.
Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного
процесса: лекции, лабораторные работы, практические занятия самостоятельная работа
студента, консультации, выполнение расчетно-графических работ.
Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль
успеваемости в статистической (непроизвольной) форме, промежуточный контроль в форме
тестирования и рубежный (итоговый) контроль в форме зачета (1 семестр).
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа (38
ауд., 34 с.р.), реализуемых в 1 семестре. Программой дисциплины предусмотрены
лекционные – 8 час., практические 16 час., лабораторные занятия 14 час., РГР,
самостоятельной работы студента 34 час. .
15
Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача»
ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ
Рекомендации по организации и технологиям обучения для преподавателя
I. Образовательные технологии
Преподавание дисциплины ведется с применением следующих видов образовательных
технологий:
Информационные технологии:
обучение в электронной образовательной среде:
с целью расширения доступа к образовательным ресурсам на сайте кафедры размещены:
текст лекций, компьютерный учебник, компьютерный задачник. В компьютерном классе
кафедры к лабораторным занятиям имеются тренажеры и тесты на ЭВМ;
увеличения контактного взаимодействия с преподавателем ведется через электронную
почту и интернет;
объективность контроля и мониторинга знаний студентов осуществляется через тестовые
программы на ЭВМ, разработанные преподавателями кафедры ТОТ.
Контекстное обучение – мотивация студентов к усвоению знаний путем выявления связей
между конкретным знанием и его применением, достигается на всех практических,
лабораторных занятиях и итоговых тестовых испытаниях.
Междисциплинарное обучение – использование знаний из разных областей математики,
физики, химии их группировка и концентрация в контексте решаемых задач по данной
дисциплине.
Опережающая самостоятельная работа – изучение студентами нового теоретического
материала до его изучения в ходе аудиторных занятий организуется преподавателем при
опережении тематик выполняемых по графику учебного процесса практических занятий,
РГР и лабораторных работ.
II. Виды и содержание учебных занятий
Раздел 1. ТТД (Техническая термодинамика)
Теоретические занятия (лекции) – 4 часа.
Лекция 1. Циклы паротурбинных установок.
Тип – Лекция, мастер-класс (Лк, МК).
Структура – 1.1. Принципиальная схема и цикл паротурбинной установки (ПТУ) на
насыщенном водяном паре (цикл Карно). Практическая целесообразность
использования цикла ПТУ на перегретом водяном паре и сжатии рабочего тела в
жидкой фазе (цикл Ренкина).
1.2. Идеальный цикл паротурбинной установки и ее КПД. Энергетический баланс
идеальной паротурбинной установки. Цикл паротурбинной установки при необратимом
адиабатном расширении пара и его тепловая экономичность.
1.3. Влияние начальных параметров и конечного давления на тепловую экономичность
ПТУ.
16
1.4. Промежуточный перегрев пара и его влияние на экономичность ПТУ.
Выбор оптимального давления вторичного перегрева пара. Циклы при
сверхкритических параметрах.
1.5. Предельный регенеративный цикл и его КПД. Регенеративные циклы ПТУ при
постоянном количестве работающего тела и при отборах пара на регенерацию.
Термический и внутренний абсолютный КПД регенеративного цикла ПТУ. Удельные
расходы пара и теплоты в ПТУ.
1.6. Уменьшение относительных потерь теплоты в конденсаторе регенеративной ПТУ
по сравнению с аналогичной ПТУ без регенерации. Выбор оптимальных давлений
отборов пара на регенерацию.
1.7. Термодинамические основы теплофикации. Эксергетические потери цикла ПТУ.
Особенности циклов атомных электростанций с паровым, газовым и другими рабочими
телами.
Лекция 2. Энтропийный и эксергетический методы анализа экономичности
циклов ТЭУ.
Тип – Информационная лекция с элементами визуализации и проблемной лекции.
Структура – Методы оценки тепловой экономичности ТЭУ: балансовый,
эксергетический, Энтропийный. Примеры методики оценки тепловой экономичпости
ПТУ по этим методам с иллюстрацией объективности их результатов.
Практические занятия - 8 часов.
Занятие 1. Циклы паротурбинных установок
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 2. Циклы газотурбинных установок
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 3. Циклы парогазовых установок
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 4. Энтропийный и эксергетический анализ экономичности циклов ТЭУ
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Лабораторные работы - 7 часов, 2 работы.
Работа 1. Исследование процесса истечения газа через суживающееся сопло на
имитационной математической модели.
Форма выполнения - индивидуальная, виртуальная работа на ЭВМ, цель работы –
изучение процесса истечения газа через суживающееся сопло на имитационной
математической модели, используемое оборудование – ЭВМ и программное
обеспечение.
Работа 2. Исследование тепловой экономичности циклов ГТУ
Форма выполнения - индивидуальная, виртуальная работа на ЭВМ, цель работы –
изучение зависимости тепловой экономичности циклов ГТУ от степени повышения
давления воздуха в компрессоре, температур рабочего тела перед компрессором и
газовой турбиной на имитационной математической модели, работа с элементами
выбора оптимальных параметров рабочего тела циклов ГТУ, используемое
оборудование – ЭВМ и программное обеспечение.
17
Управление самостоятельной работой студента – 3 часа.
Реализуемые формы управления самостоятельной работой студента:
еженедельные консультации по теоретическому курсу и задачам, задаваемым для
самостоятельного решения;
консультации по выполнению РГР;
консультации через электронную почту и средства интернет.
Расчетно-графическая работа (РГР)
Трудоемкость выполнения работы – 8 час.
Задачи, решаемые студентом при выполнении работы:
изучение методов оценки тепловой экономичности ПТУ;
расчет тепловой экономичности ПТУ по балансовому методу;
расчет тепловой экономичности ПТУ по энтропийному методу;
расчет тепловой экономичности ПТУ по эксергетическому методу.
Примерный перечень тем РГР:
Термодинамический анализ тепловой экономичности простого цикла ПТУ;
Термодинамический анализ тепловой экономичности регенеративного цикла ПТУ;
Термодинамический анализ тепловой экономичности цикла ПТУ с вторичным перегревом
пара.
Пример задания для РГР «Термодинамический анализ тепловой экономичности простого
цикла ПТУ»:
Провести анализ тепловой экономичности по балансовому, энтропийному и
эксергетическому методам простого цикла ПТУ.
Исходные данные:
по газовому рабочему телу – термодинамические свойства продуктов сгорания
органического топлива (химический состав, изобарная теплоемкость), температура сгорания
органического топлива tг, температура уходящих газов tух, температура внешней среды tос;
по водяному рабочему телу – давление и температура пара перед турбиной рО и tО, давление
пара в конденсаторе рК, адиабатный коэффициент насоса н и внутренний относительный
КПД турбины т.
Объем задания:
1. Определить для простого цикла ПТУ балансовый КПД и потери теплоты с уходящими
газами и в конденсаторе турбины.
2. Определить для простого цикла ПТУ увеличение энтропии системы за счет
необратимостей реальных процессов в ПТУ в расчете на 1 кг водяного пара.
3. Определить для простого цикла ПТУ потери эксергии источника теплоты за счет
необратимостей реальных процессов в ПТУ в расчете на 1 кг водяного пара.
4. Провести термодинамический анализ тепловой экономичности ПТУ на основании
сравнения результатов расчета показателей экономичности ПТУ по балансовому,
энтропийному и эксергетическому методам.
Раздел 2. ТП (Теплопередача)
Теоретические занятия (лекции) – 4 часа.
Лекции 3. Теплопередача.
Тип – Информационная лекция с элементами проблемной лекции, лекциивизуализации и лекции-беседы.
Структура – 3.1. Понятие процесса теплопередачи.
18
3.2. Расчет теплоотдачи.
3.3. Расчет стационарной теплопроводности в плоской, цилиндрической и шаровой
стенке.
3.4. Расчет теплопередачи через плоскую, цилиндрическую и шаровую стенки.
Алгоритм расчета теплопередачи через непроницаемые стенки.
3.5. Единая формула расчета теплопередачи.
3.6. Критический диаметр. Выбор изоляции.
3.7. Пути интенсификации процесса теплопередачи.
Лекции 4. Теплообменные аппараты.
Тип – Информационная лекция с элементами проблемной лекции, лекциивизуализации и лекции-беседы.
Структура – 4.1. Классификация теплообменников. Виды расчетов теплообменников.
Уравнение теплового баланса теплообменника. Понятие водяного эквивалента.
Уравнение теплопередачи. Изменение температуры теплоносителей вдоль поверхности
нагрева. Средняя разность температур.
4.2. Тепловой конструктивный и тепловой поверочный расчеты рекуперативного
теплообменника.
Практические занятия - 8 часов.
Занятия 5. Теплопередача через плоскую и цилиндрическую стенку
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 6. Расчет теплоотдачи в условиях свободной и вынужденной конвекции
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 7. Расчет теплоотдачи при конденсации и кипении.
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Занятие 8. Тепловой расчет теплообменных аппаратов.
Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и
фактических знаний
Лабораторные работы - 7 часов, 2 работы.
Работа 3. Определение коэффициента теплопроводности методом
цилиндрического слоя.
Форма выполнения – в группах по 3-4 человека, работа на реальном оборудовании,
цель работы – экспериментальное определение коэффициента теплопроводности
материала, используемое оборудование – физический стенд.
Работа 4. Определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении
воздуха в трубе.
Форма выполнения – в группах по 3-4 человека, работа на реальном оборудовании,
цель работы – экспериментальное определение коэффициента теплопроводности
материала, используемое оборудование – физический стенд.
Управление самостоятельной работой студента – 3 часа.
Реализуемые формы управления самостоятельной работой студента:
еженедельные консультации по теоретическому курсу и задачам, задаваемым для
самостоятельного решения;
консультации через электронную почту и средства интернет.
19
Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача»
ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ
Рекомендации по освоению дисциплины для студента
Трудоемкость освоения дисциплины составляет 72 часф, из них 38 часа аудиторных занятий и 34 часа, отведены на самостоятельную работу
студента.
Рекомендации по распределению учебного времени по видам самостоятельной работы и разделам дисциплины приведены в таблице.
Контроль освоения дисциплины осуществляется в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о системе РИТМ в ИГЭУ.
Вид работы
Оформление отчета и
подготовка к защите по
лабораторной работе 1
Оформление отчета и
подготовка к защите по
лабораторной работе 2
Выполнение и защита
РГР
Содержание (перечень вопросов)
Трудоемкость,
час.
Раздел № 1. ТТД
Изучение процессов истечения газов через сопловые
каналы. Раздел для самостоятельного изучения теории и
практических заданий
Анализ тепловой экономичности циклов ГТУ.
Раздел 1.1
1
Энропийный и эксергетический анализ тепловой
экономичности циклов ПТУ
Разделы: 1.1, 1.2
8
См. главу № 4 уч. пособия [2], конспект лекций,
См. описание лабораторной работы МУ [15]
(№1445).См. задачи из уч.пос. [3] гл. 10
См. главу № 8 уч. пособия 2, конспект лекций,
См. описание лабораторной работы МУ 17
(№153). См. задачи из уч.пос. [3] гл. 15
См. главы № 7 уч. пособия [2], конспект
лекций, См. задачи из Уч.пос. [3] гл. 16
См. МУ к выполнению РГР: [9] (№2096), [4]
(№1446)
Подготовка к
Повторение теоретического материала и решение
промежуточному
типовых задач по теме “Циклы паротурбинных
контролю ПК1 по
установок”. Разделы: 1.1, 1.2
разделу 1.1 и к зачету
Итого по разделу 1
Раздел 2. ТП
Оформление отчета и
подготовка к защите по
лабораторной работе 3
Оформление отчета и
1
Рекомендации
Определение коэффициента теплопроводности методом
цилиндрического слоя
Раздел: 2.1
Определение
коэффициента
теплоотдачи
при
20
7
ПК1 - См. главы № 7 уч. пособия [2], конспект
лекций, см. задачи из уч.пос. [3] гл. 16
Зачет - См. главы № 1 - 10 уч. пособия [2],
конспект лекций, см. задачи из уч.пос. [3] гл. 9-18
17
2
См. раздел 2.3.2 уч. пособия [1], конспект
лекций, МУ [14]
2
См. главу № 8 учебника [3], конспект лекций,
подготовка к защите по
лабораторной работе 4
Подготовка к
практическим занятиям по
разделам 2.1 и 2.2
Подготовка к
промежуточному
контролю ПК2 по разделу
2.1
Подготовка к зачету
вынужденном движении воздуха в трубе
Раздел: 2.1
Решение задач и изучение теоретического материала к
практическим занятиям 5-8
Разделы: 2.1, 2.2
Повторение теоретического материала и решение
типовых задач по теме “Расчет теплопередачи через
непроницаемые стенки”
Раздел: 2.1
Изучение и повторение теоретического материала,
решение типовых задач по разделам: 2.1, 2.2
Итого по разделу 2
Итого
МУ [19]
4
2
7
17
34
21
См. раздел 2.3 уч. пособия [1], главы № 4-10,
12,13,16-19 учебника [3], конспект лекций,
задачи из задачников [5,7,8,9], справочные
материалы [10, 11, 12]
См. раздел 2.3 уч. пособия [1], конспект лекций,
задачи из задачников [5,7,8]
См. раздел 2.3 уч. пособия [1], главы № 4-10,
12,13,16-19 учебника [3], конспект лекций,
задачи из задачников [5,7,8,9], справочные
материалы [10, 11, 12]
Приложение 4
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача»
ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДИКИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
Оценивание уровня учебных достижений студента осуществляется в виде текущего,
промежуточного и рубежного (итогового) контроля в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о
системе РИТМ в ИГЭУ.
Фонды оценочных средств
Фонды оценочных средств, позволяющие оценить РО по данной дисциплине,
включают в себя :
 комплект типовых заданий по темам 1.1, 1.2 (ТТД) размещен в уч. пос. [3],
компьютерных учебниках [24, 28] (ТТД ч.1 и ч.2) и в УМКД;
 комплект типовых заданий по темам 2.1, 2.2 (ТП) размещен в уч. пос. [4],
компьютерных тестовых программах и в УМКД;
 комплект тестовых заданий по теме 1.1 (ПК1), размещен в УМКД и имеет
компьютерную версию [30] на ЭВМ в ауд. А-333;
 комплект тестовых заданий по теме 2.1 ПК-2, размещен в УМКД и имеет
компьютерную версию [35] на ЭВМ в ауд. А-333;;
 комплект тестовых заданий по темам 1.1-2.2 (выходной тест), размещен в
УМКД и имеет компьютерную версию на ЭВМ в ауд. А-333;
 комплекты тестовых заданий для отчетов на ЭВМ по всем лабораторным
работам размещены в УМКД и в виде тестовых программ [17, 38] на ЭВМ в
ауд. А-333, А-317;
 комплекты тестовых заданий для защиты на ЭВМ РГР размещены в УМКД и
на ЭВМ [28] в ауд. А-333, 317
 комплект типовых теоретических вопросов для зачета по темам 1.1-2.2
размещен УМКД и на сайте кафедры ТОТ;
 оценочные средства для зачета по дисциплине представлены в виде
комплекта билетов (размещены в УМКД) и в виде тестовых программ на
ЭВМ;
Критерии оценивания
Тестирование (все варианты компьютерных и письменных тестов)
Итоговая оценка за пройденный тест рассчитывается как среднеарифметическая из
оценок за отдельные вопросы теста.
Критерии пересчета результатов тестирования в баллы:
90-100 % правильных ответов – оценка «5»;
75-89 % – «4»;
60-74 % – «3»;
45-59 % – «2»;
30-44 % – «1»;
Менее 30 % – «0».
Письменные контрольные работы
Итоговая оценка за письменную контрольную работу рассчитывается по
5-бальной шкале и учитывает оценки за каждое отдельное задание контрольной работы.
Ответы на каждый отдельный теоретический вопрос контрольной работы оцениваются
по 5-бальной шкале и учитывают полноту изложения материала согласно заданию,
корректность формулировок, точность изображения схем, диаграмм, номограмм, графиков и
соответствие ответа сущности вопроса.
22
Правильность решения каждой отдельной задачи контрольной работы оценивается по
5-бальной шкале и учитывает правильность общего хода решения задачи, обоснованность
привлекаемого при этом теоретического материала, правильность расчетных операций.
Контроль в форме беседы студента с преподавателем (все виды собеседований)
Итоговая оценка за собеседование рассчитывается по 5-бальной шкале и учитывает
оценки за каждый отдельный вопрос.
Ответы на каждый отдельный вопрос собеседования оцениваются по 5-бальной шкале
и учитывают полноту изложения материала, корректность формулировок, соответствие
ответа сущности вопроса.
Лабораторные работы
Допуск к лабораторной работе осуществляется при условии наличия у студента
журнала наблюдений.
Отчет по лабораторным работам представляется в печатном виде в формате,
предусмотренном шаблоном отчета по лабораторной работе (приведен в методических
указаниях к лабораторной работе).
Отчёты по лабораторным работам могут быть не приняты технически в случае:
 небрежного оформления текста, плохо воспроизведённых (неинформативных)
графиков;
 отсутствия необходимого графического или табличного материала и комментариев к
этой информации;
 некорректной обработки результатов численных экспериментов;
 недостаточной аргументированности выводов;
 неоправданного применения шаблонов или несоответствия результатов работы
личному варианту студента;
 отсутствием общего вывода, отвечающего поставленной цели работы.
В целом каждая лабораторная оценивается в форме «зачтено» / «не зачтено».
Студенты, не отчитавшиеся по лабораторным работам, к экзамену не допускаются.
Подготовка и защита расчетно-графической работы (РГР)
Объем пояснительной записки РГР – не менее 10 стр. Объем графической части РГР – 2
листа формата А4.
Пояснительная записка представляется в печатном виде. Последовательность изложения
вопросов и расчетов должна соответствовать требованиям, приведенным в методических
указаниях по выполнению расчетно-графической работы.
Процедура защиты расчетно-графической работы: ответы на вопросы преподавателя или на
тестовые задания программы на ЭВМ.
Критерии оценивания:
 соответствие содержания заявленной теме – 0,5 балла;
 точность выполнения расчетной части проекта (работы) – 0,5 балла;
 правильность и качество графического оформления – 1 балл;
 правильность оформления (соответствие стандарту, структурная
упорядоченность, ссылки, цитаты, таблицы и т.д.) – 0,5 балла;
 уровень усвоения материала в рамках тематики РГР – 2,5 балла.
Оценка выходного тестирования по разделу дисциплины
Выполняется письменно или на ЭВМ по комплекту тестовых заданий по основным темам
данных разделов.
Результат оценивается по 5-ти тестовым заданиям, дифференцированным по тематике и
весовых коэффициентам.
23
Положительным результатом (допуск к экзамену) считается набор 60 % и более баллов.
Зачетная оценка по дисциплине
Зачет проводится письменно или устно по комплекту 4 заданий по основным темам
данных разделов. Из этих заданий 2 комплексные задачи (с суммарным весовым
коэффициентам 60 %) и 2 теоретических вопроса (с суммарным весовым коэффициентам 40
%).
Результат оценивается по этим 4-ем заданиям, дифференцированным по весовым
коэффициентам, которые известны.
Положительным результатом зачета считается набор 60 % и более баллов.
24