ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ АДМИРАЛА Ф.Ф.УШАКОВА»
ИНСТИТУТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА ИМЕНИ Г.Я.СЕДОВА
ФГБОУ ВО «ГМУ им. адм. Ф.Ф. Ушакова»
«Техническая термодинамика и теплопередача»
(Файл)
А.В. Ющенко
«___»_________ 20__ г.
СИСТЕМА СТАНДАРТОВ КАЧЕСТВА (ССК)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
«Техническая термодинамика и теплопередача»
Рабочая программа обсуждена и одобрена на заседании Судовые энергетические установки, протокол № от г.
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
Рабочая программа обновлена с учетом развития науки, техники, культуры, экономики, технической и социальной сферы, обсуждена и одобрена для исполнения в 20___/20___ учебном году на заседании кафедры ______________________, протокол № _______ от «____» __________ 20___ г.
Зав. кафедрой:________________________
(ФИО)
- теоретические основы естественнонаучных и общеинженерных знаний в области термодинамики.
- основные формулы и понятия термодинамики;
- закономерности и сущность термодинамических процессов.
Уметь:
Владеть:
Уметь:
- применить на практике теоретические основы естественнонаучных
Владеть:
Уметь:
Владеть:
- современными методиками и технологиями организации и реализации самообразования в системе непрерывного профессионального образования.
- основными методами и способами, и средствами получения, хранения и переработки информации, умением использовать ресурсы Интернет.
- основы теплотехнического анализа энергетического оборудования, правила разработки, оформления конструкторской и технологической документации.
Уметь:
- излагать, систематизировать и критически анализировать базовую общепрофессиональную информацию.
Владеть:
- методами технической термодинамики и теплопередачи для решения инженерных задач.
часов
Предмет технической термодинамики и её задачи.
Основные термодинамические параметры состояния (уд. oбъём, давление, температура). Идеальный газ. Законы идеального газа. Уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона-Менделеева.
Универсальная газовая постоянная.
Измерение температуры жидкостными термометрами
Предмет технической термодинамики и её задачи.
Основные термодинамические параметры состояния Идеальный газ. Законы идеального газа. Уравнение Клапейрона-Менделеева.
Универсальная газовая постоянная.
Понятие о смесях идеальных газов.
Парциальное давление.
Способы задания газовых смесей. Закон Дальтона.
Понятие о теплоёмкости.
Средняя и истинная теплоёмкость. Зависимость теплоёмкости от процесса.
Измерение температуры манометрическими термометрами
Понятие о смесях идеальных газов.
Парциальное давление.
Способы задания газовых смесей. Закон Дальтона.
Понятие о теплоёмкости.
Средняя и истинная теплоёмкость. Зависимость теплоёмкости от процесса
1-й закон термодинамики.
Теплота, работа, внутренняя энергия.
Энтальпия. Уравнение Майера.
Термодинамические процессы идеальных газов.
Изохорный процесс.
Изобарный процесс.
Изотермный процесс.
Адиабатный процесс.
Политропный процесс.
Измерение температуры термопарами. Измерение температуры термометрами сопротивления.
1-й закон термодинамики.
Теплота, работа, внутренняя энергия.
Энтальпия. Уравнение Майера.
Термодинамические процессы идеальных газов.
Изохорный процесс.
Изобарный процесс.
Изотермный процесс.
Адиабатный процесс.
Политропный процесс.
2-й закон термодинамики.
Циклы. Термический КПД.
Источники теплоты.
Прямой цикл Карно.
Обратный цикл Карно.
Энтропия. Диаграмма s-T.
Процессы идеальных газов в s-T диаграмме.
Изменение энтропии в различных процессах.
Реальные газы. Уравнение состояния реального газа.
Вода и водяной пар.
Диаграмма v-P для воды и водяного пара.
Термодинамические процессы изменения состояния воды и водяного пара и v-p, s-T и s-h диаграммах.
Методы измерения давления
2-й закон термодинамики.
Циклы. Термический КПД.
Источники теплоты.
Прямой цикл Карно.
Обратный цикл Карно.
Энтропия. Диаграмма s-T.
Процессы идеальных газов в s-T диаграмме.
Изменение энтропии в различных процессах.
Реальные газы. Уравнение состояния реального газа.
Вода и водяной пар.
Диаграмма v-P для воды и водяного пара.
Термодинамические процессы изменения состояния воды и водяного пара и v-p, s-T и s-h диаграммах.
Дросселирование.
Закономерности процесса дросселирования. Эффект Джоуля-Томсона.
Дифференциальный и интегральный дроссельные эффекты. Процесс дросселирования водяного пара в s-h диаграмме.
Истечение газов и паров.
Измерение расхода дроссельными диафрагмами
Дросселирование.
Закономерности процесса дросселирования. Эффект Джоуля-Томсона. Дифференциальный и интегральный дроссельные эффекты. Процесс дросселирования водяного пара в s-h диаграмме.
Истечение газов и паров.
Циклы паросиловых установок. Цикл Карно для насыщенного пара. Цикл Ренкина для насыщенного пара. Цикл Ренкина для перегретого пара.
Термодинамическая эффективность паросиловой установки и пути её повышения. Цикл ПТУ с промежуточным перегревом пара.
Регенеративный цикл паротурбинной установки.
Построение процессов и их анализ при помощи диаграмм состояния
Циклы паросиловых установок. Цикл Карно для насыщенного пара. Цикл Ренкина для насыщенного пара. Цикл Ренкина для перегретого пара.
Термодинамическая эффективность паросиловой установки и пути её повышения. Цикл ПТУ с промежуточным перегревом пара.
Регенеративный цикл паротурбинной установки.
Термодинамические циклы ДВС. Основные понятия и определения. Цикл с изохорным подводом теплоты. Цикл с изобарным подводом теплоты. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты
Анализ циклов ПТУ по термодинамическим диаграммам
Термодинамические циклы ДВС. Основные понятия и определения. Цикл с изохорным подводом теплоты. Цикл с изобарным подводом теплоты. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты
Термодинамические циклы газотурбинных установок.
Цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты. ГТУ с полной регенерацией и изобарным подводом теплоты. ГТУ с многоступенчатым сжатием. ГТУ с изохорным подводом теплоты. Циклы холодильных установок.
Основные понятия.
Компрессионные холодильные машины.
Анализ циклов ДВС по термодинамическим диаграммам
Термодинамические циклы газотурбинных установок.
Цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты. ГТУ с полной регенерацией и изобарным подводом теплоты. ГТУ с многоступенчатым сжатием. ГТУ с изохорным подводом теплоты. Циклы холодильных установок.
Основные понятия.
Компрессионные холодильные машины.
Теплопроводность.
Основные понятия и определения. Закон Фурье.
Частные случаи теплопроводности при стационарном режиме.
Теплопроводность однослойной плоской стенки. Теплопроводность многослойной плоской стенки. Теплопроводность одно- и многослоной цилин-дрических стенок.
Теплопроводность однослойной плоской стенки
Теплопроводность.
Основные понятия и определения. Закон Фурье.
Частные случаи теплопроводности при стационарном режиме.
Теплопроводность однослойной плоской стенки. Теплопроводность многослойной плоской стенки. Теплопроводность одно- и многослоной цилин-дрических стенок.
Дифференциальное уравнение теплопроводности (нестационарный процесс).
Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности.
Теплопроводность многослойной плоской стенки
Дифференциальное уравнение теплопроводности (нестационарный процесс).
Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности.
Краевые условия. Краевая задача. Граничные условия 1,2,3,4 рода. Стационарный процесс тепло-передачи в дифференциальной форме.
Граничные условия первого рода – перенос теплоты теплопроводностью через плоскую стенку в дифференциальной форме.
Теплопроводность многослойной плоской стенки в дифференциальной форме.
Теплопроводность одно- и многослойной цилиндрических стенок.
Краевые условия. Краевая задача. Граничные условия 1,2,3,4 рода. Стационарный процесс тепло-передачи в дифференциальной форме.
Граничные условия первого рода – перенос теплоты теплопроводностью через плоскую стенку в дифференциальной форме.
Теплопроводность многослойной плоской стенки в дифференциальной форме.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для однослойной плоской стенки. Коэффициент теплопередачи.
Коэффициенты теплопроводности и температуропрововодности.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для однослойной и многослойной цилиндрических стенок.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для однослойной плоской стенки. Коэффициент теплопередачи.
Граничные условия первого рода для однослойной и многослойной цилиндрической стенки.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для однослойной и многослойной цилиндрических стенок.
Линейный коэффициент теплопередачи
Выбор материала тепловой изоляции трубопроводов.
Критический диаметр изоляции
Граничные условия первого рода для однослойной и многослойной цилиндрической стенки.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для однослойной и многослойной цилиндрических стенок.
Линейный коэффициент теплопередачи.
Выбор материала тепловой изоляции трубопроводов.
Критический диаметр изоляции. Перенос теплоты через однослойную шаровую стенку.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для шаровой стенки.
Критический диаметр шаровой стенки
Критический диаметр шаровой стенки
Выбор материала тепловой изоляции трубопроводов.
Критический диаметр изоляции. Перенос теплоты через однослойную шаровую стенку.
Граничные условия третьего рода (теплопередача) для шаровой стенки.
Критический диаметр шаровой стенки
Пути интенсификации теплопередачи.
Теплопроводность при нестационарном режиме.
Конвективный теплообмен.
Свободная, вынужденная конвекция. Уравнение Ньютона-Рихмана.
Пути интенсификации теплопередачи
Пути интенсификации теплопередачи.
Теплопроводность при нестационарном режиме.
Конвективный теплообмен.
Свободная, вынужденная конвекция. Уравнение Ньютона-Рихмана.
Режимы движения.
Дифференциальное уравнение теплоотдачи.
Коэффициент теплоотдачи.
Математическое описание процесса конвективного теплообмена. Условия однозначности для задач конвективного теплообмена. Основные положения теории подобия.
Числа подобия.
Особенности конвективного теплообмена.
Режимы движения.
Дифференциальное уравнение теплоотдачи.
Коэффициент теплоотдачи.
Математическое описание процесса конвективного теплообмена. Условия однозначности для задач конвективного теплообмена. Основные положения теории подобия.
Числа подобия.
Лучистый и сложный теплообмен. Основные понятия. Баланс лучистой энергии. Основные законы теплового излучения. Закон Планка для теплового излучения. Закон Вина для теплового излучения. Закон Стефана-Больцмана для теплового излучения. Закон Ламберта для теплового излучения. Закон Кирхгоффа для теплового излучения. Законы лучеиспускания газов.
Особенности лучистого и сложного теплообмена
Лучистый и сложный теплообмен. Основные понятия. Баланс лучистой энергии. Основные законы теплового излучения. Закон Планка для теплового излучения. Закон Вина для теплового излучения. Закон Стефана-Больцмана для теплового излучения. Закон Ламберта для теплового излучения. Закон Кирхгоффа для теплового излучения. Законы лучеиспускания газов.
Теплообменные аппараты.
Принцип их действия.
Уравнение теплового баланса для теплообменных аппаратов. Уравнение теплопередачи для теплообменных аппаратов.
Средний температурный напор. Схемы движения теплоносителей в теплообменных аппаратах.
Аналитическое получение формулы для определения tср.
Теплообменные аппараты, конструктивные особенности принципы их действия.
Теплообменные аппараты.
Принцип их действия.
Уравнение теплового баланса для теплообменных аппаратов. Уравнение теплопередачи для теплообменных аппаратов.
Средний температурный напор. Схемы движения теплоносителей в теплообменных аппаратах.
Аналитическое получение формулы для определения tср.
специализированных аудиторий,
кабинетов, лабораторий,
тренажеров и пр.
Учебный процесс при преподавании курса основывается на использовании традиционных, инновационных и информационных образовательных технологий. Традиционные образовательные технологии представлены лекциями и семинарскими (практическими) занятиями. Инновационные образовательные технологии используются в виде широкого применения активных и интерактивных форм проведения занятий. Информационные образовательные технологии реализуются путем активизации самостоятельной работы студентов в электронной информационно-образовательной среде (ЭИОС).
Дисциплина может быть реализована частично или полностью с использованием ЭИОС Института (ЭО и ДОТ). Аудиторные занятия и другие формы контактной работы обучающихся с преподавателем могут проводиться с использованием платформ Microsoft Teams, в том числе, в режиме онлайн-лекций и онлайн-семинаров.
Рекомендации по освоению лекционного материала, подготовке к лекциям
Лекции (урок) являются одним из видов учебной деятельности обучающихся при освоении образовательной программы среднего профессионального образования. В ходе лекций преподаватель излагает и разъясняет основные, наиболее сложные понятия темы, тенденции развития, а также связанные с ней теоретические и практические проблемы, дает рекомендации и указания на подготовку к практическим занятиям и самостоятельной работе.
Рекомендации по подготовке к практическим занятиям
Проведение практических занятий должно быть направлено на углубление и закрепление знаний, полученных на лекциях и в процессе самостоятельной работы. Проведение практических занятий направлено на формирование навыков и умений самостоятельного применения полученных знаний в практической деятельности. Практическое задание начинается со вступительного слова преподавателя, формулирующего цель занятия и характеризующего его основную проблематику. Преподаватель задает вопросы по теме занятия, заслушиваются ответы обучающихся. Поощряется выдвижение и обсуждение альтернативных мнений.
Практические занятия предполагают решение практических заданий.
В целях контроля подготовленности обучающихся преподаватель в ходе занятий осуществляет текущий контроль знаний путем проведения устных опросов, контрольно-практического задания, тестовых заданий.
Рекомендации по организации самостоятельной работы
Самостоятельная работа включает изучение учебной, учебно-методической литературы, поиск в сети Интернет публикаций по актуальным вопросам, связанным с проблематикой дисциплины; освоение теоретического материала; подготовку к практическим занятиям, подготовку к экзамену.
Завершается изучение дисциплины экзаменом / зачетом.
При подготовке к экзамену/зачету необходимо ориентироваться на конспекты лекций, рабочую программу дисциплины, рекомендуемую литературу, Интернет-ресурсы. Нужно знать, понимать смысл основных понятий и терминов и уметь его разъяснять; демонстрировать формируемые в результате освоения дисциплины общепрофессиональные и профессиональные компетенции.