МОДУЛЬ 8 « Термодинамические процессы. Законы термодинамики» (ОК-4, КД-2) 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

МОДУЛЬ 8 « Термодинамические процессы. Законы термодинамики» (ОК-4, КД-2)



Инвариантный блок

Тепло и работа, как формы передачи энергии. Первый закон термодинамики. Понятие термодинамического процесса и его свойства. Характерные процессы идеальных газов. Анализ процессов: связь между параметрами, работа и тепло процесса. Политропный процесс. Три группы политропных процессов.

Вариативный блок

Круговые замкнутые процессы – циклы. Свойства циклов. Прямые и обратные циклы, область применения и эффективность. Цикл Карно. Энтропия рабочего тела и ее физический смысл.

МОДУЛЬ 9 «ТЕРМОДИНАМИКА ПОТОКА. Компрессоры и компрессорные установки» (ОК-4, КД-1)

Инвариантный блок

Открытая термодинамическая система. Располагаемая и техническая работа потока в открытой системе. Первый закон для потока рабочего тела. Анализ процессов дросселирования и истечения с позиции первого закона. Компрессорные установки и их классификация. Термодинамические основы процессов получения сжатых газов. Диаграмма работы идеального компрессора.

Вариативный блок

Многоступенчатое сжатие. Мощность привода компрессора. Адиабатный и изотермический КПД компрессора. Влияние «вредного» пространства на объемный КПД компрессора.

МОДУЛЬ 10 «Основные понятия и определения процесса теплообмена. Теплопередача и теплообменные аппараты» (ОК-4, КД-1)

Инвариантный блок

Виды и способы передачи тепла: теплопроводность, конвекция, конвективный теплообмен и излучение. Закон Фурье. Теплопроводность через плоскую и цилиндрическую стенки. Теплоизоляционные материалы. Четыре группы факторов, влияющих на конвективный теплообмен. Способы определения коэффициента конвективного теплообмена. Основные законы теплового излучения. Теплопередача через плоскую однородную многослойную стенку. Термическое сопротивление теплопередаче.

Вариативный блок

Назначение и классификация теплообменных аппаратов. Режимы работы теплообменников. Методика расчета и подбора теплообменных аппаратов для теплофикации.

МОДУЛЬ 11«ТОПЛИВО И ЕГО ГОРЕНИЕ. Котельные установки и топочные устройства» (ОК-4, КД-1)

Инвариантный блок

Свойства, состав и характеристика твердого, жидкого и газообразного топлива. Методика расчета процесса горения топлива: расход воздуха, выход продуктов сгорания. Физические процессы, протекающие при горении топлива. Вредные вещества, образующиеся при сжигании топлива и методы снижения загрязнения окружающей среды.

Вариативный блок

Назначение, классификация и состав оборудования котельных установок. Методы сжигания топлива. Характеристика топочных устройств для сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива.

МОДУЛЬ 12«Теплоснабжение промышленных предприятий» (ОК-4, КД-1)

Инвариантный блок

Назначение и состав системы теплоснабжения. Классификация систем теплоснабжения и область их применения. Виды теплоносителей: нагретая вода и водяной пар. Свойства теплоносителей и их сравнительная характеристика.

Вариативный блок

Методы расчета тепловых нагрузок систем теплоснабжения. Потери тепла в системах теплоснабжения и пути их снижения. Направление и перспективы развития систем теплоснабжения.

6.3 Лабораторный практикум.

Таблица 3. Лабораторный практикум и его трудоемкость.

№ пп. Учебно-образовательный модуль Цели практикума Примерная тематика практикума Трудоемкость в часах
1. Модуль 2 Цель: подтвердить закон Паскаля, освоить методику построения эпюр Экспериментальное доказательство закона Паскаля 2
2. Модуль 4 Цель: определить опытным путём слагаемые уравнения Д.Бернулли, освоить методику построения линии полного напора Экспериментальное определение составляющих уравнения Д.Бернулли 2
3. Модуль 5 Цель: убедиться в существовании двух режимов течения жидкости. Изучение режимов движения жидкости на установке Рейнольдса.   2
4. Модуль 6 Цель: освоить методику определения коэффициентов потерь по длине и в местных сопротивлениях Исследование гидравлического сопротивления напорных трубопроводов и определение коэффициента Дарси. Определение коэффициентов местных сопротивлений 2
5. Модуль 7 Цель: освоить методику определения и расчета параметров влажного воздуха. Работа с диаграммой влажного воздуха. Определение параметров влажного воздуха 2
6. Модуль 8 Цель: освоить методику определения и расчета величин, входящих в уравнение первого закона термодинамики. Первый закон термодинамики в приложении к решению одной из прикладных задач 2
7. Модуль 9 Цель: освоить методику определения и расчета теоретической и действительной скорости истечения через суживающееся сопло. Истечение воздуха через суживающееся сопло 2
8. Модуль 10 Цель: 1. Освоить методику определения коэффициента теплопроводности. 2.Освоить методику и методы расчета интенсивности теплообмена при свободной и вынужденной конвекции. 1. Определение коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов (метод трубы) 2. Исследование теплообмена на горизонтальной трубе 2     1

 

7. Самостоятельная работа студента.

Цели самостоятельной работы

Формирование способностей к самостоятельному познанию и обучению, поиску литературы, обобщению, оформлению и представлению полученных результатов, их критическому анализу, поиску новых и неординарных решений, аргументированному отстаиванию своих предложений, умений подготовки выступлений и ведения дискуссий.

Организация самостоятельной работы

Самостоятельная работа заключается в изучении отдельных тем курса по заданию преподавателя по рекомендуемой им учебной литературе, в подготовке к лабораторному практикуму, семинарам, практическим занятиям, тренингам, деловым и ролевым обучающим играм, к рубежным контролям, экзамену или зачету, в выполнении домашнего задания, если таковое предусмотрено рабочей учебной программой вуза. В самостоятельную работу необходимо шире внедрять практику подготовки рефератов, презентаций и доклада по ним. После вводных лекций, в которых обозначается содержание дисциплины, ее проблематика и практическая значимость, студентам выдаются возможные темы рефератов в рамках предметной области дисциплины, из которых студенты выбирают тему своего реферата, при этом студентом может быть предложена и своя тематика. Тематика реферата должна иметь проблемный и профессионально ориентированный характер, требующей самостоятельной творческой работы студента. Студенты готовят принтерный вариант реферата, делают по нему презентацию (в Power Point) и доклад перед студентами группы. Обсуждение доклада происходит в диалоговом режиме между студентами, студентами и преподавателем, но без его доминирования. Такая интерактивная технология обучения способствует развитию у студентов информационной коммуникативности, рефлексии критического мышления, самопрезентации, умений вести дискуссию, отстаивать свою позицию и аргументировать ее, анализировать и синтезировать изучаемый материал, представлять его аудитории. Доклады по презентациям студенческих работ рекомендуется проводить в рамках обучающих практикумов, семинаров, студенческих вузовских и кафедральных конференций. Качество реферата (его структура, полнота, новизна, количество используемых источников, самостоятельность при его написании, степень оригинальности и инновационности предложенных решений, обобщений и выводов), а также уровень доклада (акцентированость, последовательность, убедительность, использование специальной терминологии) учитываются в системе бально-рейтингового контроля и итоговой экзаменационной оценке по дисциплине. 

Содержание самостоятельной работы

Тематика самостоятельной работы определяется вузом и должна иметь профессионально-ориентированный характер и непосредственную связь рассматриваемых вопросов безопасности и будущей профессиональной деятельности выпускника, т.е. иметь системно-деятельностную направленность. Тематическая направленность должна требовать активной творческой работы. Возможная тематическая направленность реферативной работы представлена для каждого учебно-образовательного модуля и области профессиональных знаний представлена в таблице 6.

Тематика реферативно-исследовательской работы выбирается студентом самостоятельно, при этом кафедра обеспечивает консультирование студента по ней и остальным видам самостоятельной работы.

 

Таблица 4. Возможная тематика реферативной работы

№ п/п

Учебно-образовательный модуль

 

Возможная тематика самостоятельной реферативной работы

1.

Модуль 1

Особые свойства воды.  
Омагниченная вода. Техника получения. Свойства. Область применения.  
Растворимость газов в жидкостях.  

2.

Модуль 2

Закон Архимеда.  
Равновесие жидкости в сосуде, движущемся прямолинейно с постоянным ускорением.  
Силовое воздействие установившегося потока несжимаемой жидкости на твердые поверхности.  

3.

Модуль 3

Неустановившееся движение в случае пренебрежимо малого влияния инерции.  
Установившееся движение между двумя параллельными пластинами.  
Установившееся течение в трубе с сечением в виде правильного шестиугольника.  

4.

Модуль 4

Гидродинамический парадокс Эйлера-Д´Аламбера.  
Анализ размерностей и π-теорема.  
Фракционный анализ основных уравнений и граничных условий.  

5.

Модуль 5

Гидромеханическая модель опорного подшипника.  
Течение в зазорах с облитерацией.  
Распределение скоростей течения при турбулентном течении в трубах.  

6.

Модуль 6

Волновое уравнение для потока жидкости.  
Гидравлический расчет трубопроводных систем.  
Случай больших ускорений. Гидравлический удар.  

7.

Модуль 7

Способы задания и расчет состава смеси газов.  
Уравнение Менделеева-Клайперона и Ван-дер-Ваальса.  
Способы и приборы для измерения содержания влаги во влажном воздухе.  

8.

Модуль 8

Законы Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Шарля.  
Первый закон термодинамики как закон сохранения энергии.  
Энергоаудит по первому закону термодинамики.  

9

Модуль 9

Истечение воздуха через расширяющийся канал.
Эпюра скоростей в каналах турбокомпрессора.

10

Модуль 10

Теплопроводность строительных конструкций с неоднородными включениями.
Влияние влажности материалов на теплозащитные свойства строительных конструкций.
Теория подобия в применении к конвективному теплообмену.

11

Модуль 11

Тепловой баланс котельной.
Методы и устройства химводоподготовки котловой питательной воды.
Деаэрация котловой питательной воды.

12.

Модуль 12

Гидравлический и тепловой расчет паропровода.
Принцип работы и устройство коммерческого узла учета расхода тепловой энергии.
Методы регулирования тепловой мощности систем теплоснабжения.

 

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.

а) основная литература

1. Барекян А.Ш. Лабораторный курс гидравлики [Текст]: учебное пособие / А.Ш. Барекян, Е.Н. Коноплев, М.А. Скоробогатов, А.К. Челышев. Изд. 1-е. Тверь: ТГТУ, 2008/ 152 c.

2. Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод, М.: 2003. 192 с.

3. Лепешкин А.В., Михайлин А.А., Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод. М.: 2003. 349 с.

4. Теплотехника [Текст]: учеб. для вузов по напр. "Электромашиностроение" / Архаров, А.М., Архаров, И.А., Афанасьев, В.Н., [и др.]; под общ. ред.: А.М. Архарова, В.Н. Афанасьева - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 711 с. - (22394-198) (621.1; Т 34)

5. Ерофеев, В.Л. Теплотехника [Текст]: учеб. для студентов вузов / Ерофеев, В.Л., Семенов, П.Д., Пряхин, А.С. - М.: Академкнига, 2006. - 488 с. - (59353-2) (621.1; Е 78)

6.  Теплотехника [Текст]: учеб. для техн. спец. вузов / Луканин, В.Н., Шатров, М.Г., Камфер, Г.М., [и др.]; под ред. В.Н. Луканина - М.: Высшая школа, 2008. - 671 с. - (64402-16) (621.1; Т 34)

б ) дополнительная литература

1. Гиргидов А.Д. Техническая механика жидкости и газа. Учебное пособие. Санкт-Петербург. 1999. 394 с.

2. Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник. -М.: Энергатомиздат, 1991, кн. 1,2 – 351 с.

3. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Учебник. – Энергоатомиздат, 1982. – 672 с.

4. Барекян А.Ш., Челышев А.К. Задачи по механике жидкости с решениями и рекомендациями по их оформлению: Учебное пособие. Тверь: ТГТУ, 1997 – 158с.

5. Задачи по технической гидромеханике и примеры их решения: Учебное пособие / А.Ш. Барекян, А.К. Челышев, А.Е. Яковлев. – Тверь: ТГТУ. 1999 – 196 с.

6. Кузнецов, Б.Ф. Виртуальная лаборатория "Теплотехника". Версия 2.07 [Электронный ресурс]: лаб. работы;Демо-версия / Тверской гос. техн. ун-т - Тверь: ТГТУ, 2009. - (75505-1) (621.1; К 89)

7. Оценка эффективности термодинамических циклов тепловых и холодильных машин [Электронный ресурс]: задание на выполнение расчет.-граф. работы по курсу "Техн. термодинамика и теплотехника" для студентов спец. 240501, 240901, 260601, 240801 / Тверской гос. техн. ун-т, Каф. ГТиГ; сост.: Б.Ф. Кузнецов, А.И. Садреева, Г.Д. Тарантова - Тверь: ТГТУ, 2010. - CD;Сервер. - (81520-1) (636; О-93)

в) программное и коммуникационное обеспечение

Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-05-27; просмотров: 63; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.129.249.105 (0.025 с.)