авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:   || 2 | 3 |
-- [ Страница 1 ] --

Министерство образования и науки Российской Федерации

Сыктывкарский лесной институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего

профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова»

Кафедра теплотехники и гидравлики

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальностей 150405.65 "Машины и оборудование лесного комплекса" и 270102.65 "Промышленное и гражданское строительство" всех форм обучения Самостоятельное учебное электронное издание Сыктывкар 2012 УДК 697 ББК 31.38 Ф48 Рекомендован к изданию в электронном виде кафедрой теплотехники и гидравлики Сыктывкарского лесного института 11 мая 2012 г.

Утвержден к изданию в электронном виде советом технологического факультета Сыктывкарского лесного института 21 июня 2012 г.

Составитель:

кандидат химических наук, доцент Т. Л. Леканова Физико-химические основы теплоснабжения [Электронный Ф48 ресурс] : учеб.-метод. комплекс по дисциплине для студ. спец.

150405.65 "Машины и оборудование лесного комплекса" и спец.

270102.65 "Промышленное и гражданское строительство" всех форм обучения : самост. учеб. электрон. изд. / Сыкт. лесн. ин-т ;

сост.: Т. Л.

Леканова. – Электрон. дан. – Сыктывкар : СЛИ, 2012. – Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com. – Загл. с экрана.

В издании помещены материалы для освоения дисциплины «Физико-химические основы теплоснабжения». Приведены рабочая программа курса, сборник описаний лабораторных работ, методические указания по различным видам работ.

УДК ББК 31. _ Самостоятельное учебное электронное издание Составитель: Леканова Тамара Леонардовна ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Электронный формат – pdf. Объем 4,6 уч.-изд. л.

Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова» (СЛИ), 167982, г. Сыктывкар, ул. Ленина, 39, institut@sfi.komi.com, www.sli.komi.com Редакционно-издательский отдел СЛИ.

© СЛИ, Леканова Т. Л.., составление, ОГЛАВЛЕНИЕ Рабочая программа дисциплины для студентов специальности 150405. «Машины и оборудование лесного комплекса» Рабочая программа дисциплины для студентов специальности 270102. «Промышленное и гражданское строительство» Методические рекомендации по самостоятельному изучению дисциплины Методические рекомендации по самостоятельному изучению тем Методические рекомендации к проведению лабораторных работ Методические рекомендации по выполнению контрольных работ для студентов заочной формы обучения Методические рекомендации по текущему контролю Критерии оценки знаний студентов Сборник описаний лабораторных работ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова" (СЛИ) «Согласовано» «Утверждаю»

Декан лесотранспортного Зам. директора по учебной и научной факультета работе _ А. Н. Юшков _ Л. А. Гурьева "_"20_г. "_"20_г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА По дисциплине: "Физико-химические основы теплоснабжения" по выбору Направление подготовки дипломированных специалистов 150400.65 "Технологические машины и оборудование" Специальность 150405 "Машины и оборудование лесного комплекса" Кафедра "Теплотехники и гидравлики" очная заочная сокращенная курс 4 4 Всего часов 130 130 В том числе аудиторных 64 18 из них: лекции 32 8 лабораторные 32 10 Самостоятельная работа 66 108 Зачет (семестр / курс) 8 4 Контрольная работа 4 Контроль 4 Сыктывкар Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для направления подготовки дипломированных специалистов 150400.65 "Технологические машины и оборудование" Специальность 150405 "Машины и оборудование лесного комплекса" Переработанную программу составили: _ Ефимова Светлана Геннадьевна Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры "Теплотехники и гидравлики" Протокол № 9 от "11" мая 2012г.

Заведующий кафедрой, к.х.н., доцент _Леканова Тамара Леонардовна Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией лесотранспортного факультета Протокол №11 от "06"июня 2012г.

Председатель комиссии: А. Н. Юшков 1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цель преподавания дисциплины Целью преподавания дисциплины "Физико-химические основы теплоснабжения" является обеспечение теоретической подготовки и фундаментальной базы бакалавров в области технологических машин и оборудования.

Данная дисциплина включает в себя: предмет технической термодинамики и основы теплопередачи.

1.2. Задачи изучения дисциплины В результате изучения курса " Физико-химические методы теплоснабжения " студент должен иметь представление:

- об основных термодинамических состояниях рабочего тела;

- о механической смеси газов и способах ее задания;

- о теплоемкости газа и смеси газов;

- о сущности 1-го и 2-го законов термодинамики;

- о методах исследования термодинамических процессов;

- о процессах парообразования;

- о термодинамических циклах при работе компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок;

- о механизмах передачи теплоты путем теплопроводности, конвекции и излучением;

- о путях интенсификации процессов теплопередачи, выбора материалов для тепловой изоляции;

- о классификации и назначении теплообменных аппаратов.

1.3. Знать и уметь использовать основные понятия, законы и методы технической термодинамики;

термодинамические процессы протекающие в идеальных газах;

формулы и таблицы для определения теплоемкости газов;

формулы для вычисления работы и теплоты через термодинамические параметры состояния;

- особенности расчета и подбора компрессоров объемного сжатия;

- расчет скорости и расхода идеального газа и реального (водяного пара) через сопла;

выбор типа сопла;

- расчет термодинамических процессов пара в i-S диаграмме;

- термический к.п.д. и холодильный коэффициент циклов тепловых двигателей и холодильных установок;

- особенности расчета циклов паросиловых установок;

- основные законы при передаче теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением;

- основные уравнения при передаче теплоты путем теплопередачи;

- способы интенсификации процесса теплопередач и способы уменьшения потерь теплоты путем нанесения тепловой изоляции;

- тепловой и гидромеханический расчет теплообменного аппарата.

Дополнение к нормам Государственного образовательного стандарта Основные понятия и определения. Термодинамика: смеси рабочих тел, теплоемкость, законы термодинамики, термодинамические процессы и циклы, реальные газы и пары, термодинамика потоков, термодинамический анализ теплотехнических устройств, фазовые переходы, химическая термодинамика. Теория теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение, теплопередача, интенсификация теплообмена. Основы массообмена. Тепломассообменные устройства.

Топливо и основы горения. Теплогенерирующие устройства, холодильная и криогенная техника. Применение теплоты в отрасли. Охрана окружающей среды. Основы энергосбережения. Вторичные ресурсы. Основные направления экономии энергоресурсов 1.4. Перечень дисциплин и тем, усвоение которых студентом необходимо для изучения данной дисциплины Для полноценного усвоения учебного материала по дисциплине "Физико химические методы теплоснабжения " студентам необходимо иметь знания по физике, химии, математике, технической термодинамике и других наук.

2. Содержание дисциплины.

2.1.Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий № Краткое содержание занятий Количе п/п ство часов 1 2 Техническая термодинамика.

1.

Техническая термодинамика и ее методы, связь с другими отраслями 1. знаний;

термодинамическая система и термодинамический процесс.

Основные понятия и определения, параметры состояния. Уравнения состояния идеальных и реальных газов. Теплота и работа как формы передачи энергии.

Смеси рабочих тел. Способы задания смеси, соотношение между 1. массовыми и объемными долями. Вычисление параметров состояния смеси, определение парциальных давлений компонентов смеси.

Теплоемкость. Массовая, объемная и молярная теплоемкости.

1. Теплоемкость при постоянном давлении и объеме. Средняя и истинная теплоемкости. Теплоемкость смеси газов.

Первый закон термодинамики. Формулировки первого закона 1.4.

термодинамики и аналитическое выражение. Определение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния.

Анализ термодинамических процессов. Общие методы исследования 1.5.

термодинамических процессов изменения состояния рабочих тел.

Политропные процессы, изображение в координатах P-V и Т-S. Основные термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермный и адиабатный - как частный случай политропного процесса.

Термодинамические процессы в реальных газах и парах. Свойства 1.6.

реальных газов. Процессы парообразования в P-V, T-S и i-S диаграммах. Расчет термодинамических процессов в i-S диаграмме.

Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров.

1.7.

Расчет скорости и расхода идеального газа через суживающееся сопло.

Условия перехода для критического режима, скорость и расход. Сопло Лаваля. Расчет процесса истечения водяного пара с помощью i-S диаграммы, фазовые переходы.

1.8. Дросселирование газов паров. Сущность процесса дросселирования.

Эффект Джоуля-Томсона. Особенности дросселирования идеального и реального газов.

1.9. Термодинамический анализ работы компрессоров. Классификация компрессоров и принцип действия. Индикаторная диаграмма идеального компрессора. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора. Предел сжатия. Многоступенчатое сжатие газов. Степень сжатия 1.10 Второй закон термодинамики. Сущность второго закона термодинамики.

Прямой и обратный обратимые циклы, степень их совершенства. Прямой и обратный обратимые циклы Карно, термический к.п.д. и холодильный коэффициент.

1.11 Термодинамический анализ теплотехнических устройств. Принцип действия поршневых ДВС. Циклы с изохорным и изобарным подводом теплоты. Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термический к.п.д.

циклов. Циклы газотурбинных установок с изобарным и изохорным подводом теплоты. Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах.

Термический к.п.д. циклов ГТУ.

2. Основы теплопередачи.

2.1. Способы и виды переноса теплоты: теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопроводность – как вид теплообмена. Закон Фурье.

Дифференциальное уравнение теплопроводности.

2.2. Теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенок. Теплопроводность шаровой стенки.

2.3. Конвективный теплообмен. Понятие о пограничном слое. Уравнение Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена.

2.4. Основы теории подобия. Основные определения условия подобия физических явлений. Критерии подобия. Физический смысл критериев подобия. Критериальные уравнения.

2.5. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя. Критериальные уравнение для вертикальной и горизонтальной поверхности.

2.6. Теплообмен при вынужденном движении теплоносителей: теплообмен при движении теплоносителя вдоль плоской поверхности, теплообмен при течении теплоносителя в трубах, теплообмен при поперечном омывании одиночной круглой трубы и пучка труб.

2.7. Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Теплообмен при кипении;

теплообмен при конденсации. Вычисление коэффициентов теплоотдачи.

2.8. Теплообмен при излучении. Тепловой баланс лучистого теплообмена.

Законы теплового излучения. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой: теплообмен между плоско- параллельными поверхностями;

защита от излучения. Излучение газов.

Сложный лучисто-конвективный теплообмен.

Теплопередача. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую (гладкую 2.9.

и оребренную) стенки. Коэффициент теплопередачи. Уравнение теплопередачи. Тепловая изоляция. Выбор материала тепловой изоляции.

Критическая толщина тепловой изоляции труб.

2.10 Основы расчета теплообменных аппаратов. Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Конструктивный и поверочный расчеты теплообменных аппаратов. Гидромеханический расчет теплообменных аппаратов.

2.11 Основы массообмена. Топливо и основы горения. Теплогенерирующие устройства, холодильная техника. Применение теплоты в сельском хозяйстве. Охрана окружающей среды. Основы энергосбережения. Вторичные энергетические ресурсы. Основные направления энергоресурсов.

Всего часов 2.2. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах для очной формы обучения Количе № п/п Наименование работ ство часов 1 2 Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 308 (II) Определение коэффициента теплопроводности материалов методом 1. бесконечной пластины.

Определение степени черноты твердого тела 2. Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении 3. воздуха около горизонтального цилиндра.

Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 10 (II) Изучение процесса теплопередачи в теплообменнике типа "труба в 1. трубе".

Изучение процесса теплопередачи и гидравлического сопротивления в 2. рекуперативном двухходовом теплообменном аппарате.

Зачет Всего часов Содержание и методика выполнения лабораторных работ изложены в учебных пособиях и методических указаниях, составленных коллективом преподавателей и сотрудников кафедры.

2.3. Самостоятельная работа и контроль успеваемости для очной формы обучения Колич. Вид контроля № п/п Вид самостоятельных работ часов успеваемости 1 2 3 Проработка лекционного материала по учебной 1.

ФО, З литературе и конспекту Подготовка к лабораторным занятиям З 2. Подготовка к зачёту З 3. Всего часов Текущая успеваемость студентов контролируется фронтальным опросом текущего материала (ФО), выполнением контрольной работы. Контрольная работа выполняется по заданиям, выдаваемым преподавателем каждому студенту индивидуально. Итоговая успеваемость определяется на зачете.

2.4. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах для заочной (сокращенной) формы обучения Количе № п/п Наименование работ ство часов 1 2 Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 308 (II) Определение коэффициента теплопроводности материалов методом 1. 4, бесконечной пластины.

Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении 2. 4, воздуха около горизонтального цилиндра.

Зачет Всего часов Содержание и методика выполнения лабораторных работ изложены в учебных пособиях и методических указаниях, составленных коллективом преподавателей и сотрудников кафедры.

2.5. Самостоятельная работа и контроль успеваемости для заочной (сокращенной) формы обучения Колич.

№ п/п Вид самостоятельных работ часов ид контроля 1 2 3 Проработка лекционного материала по учебной 1.

ФО, З литературе и конспекту Подготовка к лабораторным занятиям З 2. Подготовка к зачёту З 3. Всего часов Текущая успеваемость студентов контролируется фронтальным опросом текущего материала (ФО), выполнением контрольной работы. Контрольная работа выполняется по заданиям, выдаваемым преподавателем каждому студенту индивидуально. Итоговая успеваемость определяется на зачете.

2.6. Распределение часов по темам и видам занятий для очной формы обучения Форма № контрол Количество часов, в том числе п/п Наименование тем Лекц Лабора Само я Всего успевае ии т. ст.

заняти работ мости я а 1 2 3 4 5 6 Предмет теплотехники и задачи 1.1.

1 1 - курса. Техническая термодинамика. ФО, З Смеси рабочих тел. ФО, З 1.2. 3 1 1 Теплоемкость. Теплоемкость смеси 1. ФО.З 2 1 1 газов.

Первый закон термодинамики. ФО.З 1.4 1 1 - Анализ термодинамических 1. ФО.З 5 2 2 процессов.

Термодинамические процессы в 1. реальных газах. Процессы ФО.З 3 1 - парообразования в рV-, TS- и iS диаграммах.

Термодинамика потока. Истечение и 1. дросселирование газов и паров Сопло ФО.З 4 2 - Лаваля.

Дросселирование газов паров. ФО,З 1.8 3 1 2 Термодинамический анализ работы 1. ФО,З 4.5 3 - 1, компрессоров.

Второй закон термодинамики. ФО,З 1.10 2.5 1 - 1, Термодинамический анализ 1. теплотехнических устройств.

ФО,З 9 3 4 Принцип действия поршневых ДВС.

Циклы ГТУ.

Основы теплопередачи.

2.

Способы и виды переноса теплоты. ФО,З 2.1 2.5 1 - 1, Закон Фурье.

Теплопроводность при стационарном 2. З 6 1 4 режиме.

Конвекция, конвективный 2. теплообмен. Уравнение Ньютона- ФО,З 1,5 2 - 1, Рихмана.

Основы теории подобия.

2. ФО,З 6 1 1 Критериальные уравнения.

Теплоотдача при свободном 2. ФО,З 4.5 2 1 1, движении теплоносителя.

Теплообмен при вынужденном 2.6.

ФО,З 4 1 2 движении теплоносителей.

Теплообмен при изменении 2. ФО,З 5 1 2 агрегатного состояния.

Теплообмен при излучении.

2.8.

Сложный лучисто-конвективный ФО 5 1 2 теплообмен.

Теплопередача. Уравнение 2. ФО 5 1 2 теплопередачи. Тепловая изоляция.

Основы расчета теплообменных 2. аппаратов. Гидромеханический ФО,З 8 2 4 расчет теплообменных аппаратов.

Основы массообмена. Топливо и 2. ФО 8,5 2 4 2, основы горения.

Подготовка к зачету 2.12 34 Всего часов 130 32 32 2.7. Распределение часов по темам и видам занятий для заочной (сокращенной) формы обучения Форма № контрол Количество часов, в том числе п/п Наименование тем Лекц Лабора Само я Всего успевае ии т. ст.

заняти работ мости я а 1 2 3 4 5 6 Предмет теплотехники и задачи 1.1.

1 0,3 - курса. Техническая термодинамика. ФО, З Смеси рабочих тел. ФО, З 1.2. 3 0,25 - Теплоемкость. Теплоемкость смеси 1. ФО.З 2 0,15 0,5 газов.

Первый закон термодинамики. ФО.З 1.4 1 0,5 - Анализ термодинамических 1. ФО.З 5 0,5 - процессов.

Термодинамические процессы в 1. реальных газах. Процессы ФО.З 3 1 1 парообразования в рV-, TS- и iS диаграммах.

Термодинамика потока. Истечение и 1. дросселирование газов и паров Сопло ФО.З 4 0,5 - Лаваля.

Дросселирование газов паров. ФО,З 1.8 3 0,5 - Термодинамический анализ работы 1. ФО,З 4.5 0,5 - 1, компрессоров.

Второй закон термодинамики. ФО,З 1.10 2.5 - - 1, Термодинамический анализ 1. теплотехнических устройств.

ФО,З 9 1 - Принцип действия поршневых ДВС.

Циклы ГТУ.

Основы теплопередачи.

2.

Способы и виды переноса теплоты. ФО,З 2.1 2.5 0,5 1 1, Закон Фурье.

Теплопроводность при стационарном 2. З 6 0,5 2 режиме.

Конвекция, конвективный 2. теплообмен. Уравнение Ньютона- ФО,З 1,5 0,5 1 1, Рихмана.

Основы теории подобия.

2. ФО,З 6 - 1 Критериальные уравнения.

Теплоотдача при свободном 2. ФО,З 4.5 0,5 1 1, движении теплоносителя.

Теплообмен при вынужденном 2.6.

ФО,З 4 - 1 движении теплоносителей.

Теплообмен при изменении 2. ФО,З 5 - - агрегатного состояния.

Теплообмен при излучении.

2.8.

Сложный лучисто-конвективный ФО 5 0,5 1,5 теплообмен.

Теплопередача. Уравнение 2. ФО 5 - - теплопередачи. Тепловая изоляция.

Основы расчета теплообменных 2. аппаратов. Гидромеханический ФО,З 8 - - расчет теплообменных аппаратов.

Основы массообмена. Топливо и 2. ФО 8,5 - - 2, основы горения.

Подготовка к зачету 2.12 76 контроль 4 - - Всего часов 130 8 10 3. Вопросы к зачету по дисциплине «Физико-химические основы теплоснабжения»

Термодинамическая система и термодинамический процесс.

1.

Основные параметры состояния. Уравнения состояния идеальных газов.

2.

Смеси рабочих тел. Способы задания состава смеси, соотношения между 3.

массовыми и объемными долями.

4. Вычисление параметров состояния смеси, определение кажущейся молекулярной массы и газовой постоянной смеси, определение парциальных давлений компонентов.

5. Равновесное и неравновесное состояние. Теплота и работа как формы передачи энергии.

6. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.

Круговые процессы (циклы).

7. Теплоемкость. Массовая, объемная и молярная теплоемкости.

8. Теплоемкость при постоянных объеме и давлении. Зависимость теплоемкости от температуры и давлении. Средняя и истинная теплоемкости.

9. Формулы и таблицы для определения теплоемкостей. Теплоемкость смеси рабочих тел.

10. Первый закон термодинамики. Сущность первого закона термодинамики.

Формулировки первого закона термодинамики.

11. Аналитические выражения первого закона термодинамики. Определение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния.

12. Внутренняя энергия. Энтальпия. Р,V- диаграмма.

13. Анализ термодинамических процессов. Общие методы исследования процессов изменения состояния рабочих тел.

14. Политропные процессы. Основные характеристики политропных процессов.

Изображение в координатах P-V и T-S.

15. Основные термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный – частные случаи политропного процесса.

16. Термодинамические процессы в реальных газах и парах. Свойства реальных газов Пары. Основные определения.

17. Процессы парообразования в P-V, T-S и I-S диаграммах. Водяной пар – как рабочее тело. Понятие об уравнениях Ван-дер-Ваальса и Вукаловича-Новикова.

18. Термодинамические параметры воды и водяного пара в P-V, T-S и I-S диаграммах.

Расчет термодинамических процессов водяного пара с помощью I-S диаграммы.

19. Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров.

20. Уравнение первого закона термодинамики для потока. Массовый расход при истечении идеального газа через суживающее сопло. Критическое давление.

21. Расчет скорости и массового расхода для критического режима. Условия перехода для критического режима. Условия перехода через критическую скорость. Сопло Лаваля.

22. Расчет процесса истечения водяного пара с помощью i (h)-S диаграммы.

Действительный процесс истечения.

23. Дросселирование газов и паров. Сущность процесса дросселирования.

24. Понятие об эффекте Джоуля-Томсона. Особенности дросселирования идеального и реального газов.

25. Понятие о температуре инверсии. Практическое использование процесса дросселирования в i (h)-S диаграмме.

26. Термодинамический анализ работы компрессоров. Классификация компрессоров и принцип действия. Поршневые компрессоры.

27. Индикаторная диаграмма идеального компрессора. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Полная работа, затрачиваемая на привод компрессора.

28. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора. Предел сжатия.

Многоступенчатое сжатие газов и паров.

29. Второй закон термодинамики. Сущность второго закона термодинамики. Основные формулировки второго закона термодинамики.

30. Прямой и обратный обратимые циклы Карно. Энтропия – как функция состояния.

Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах. Т-S диаграмма.

31. Термодинамический анализ тепловых двигателей. Принцип действия поршневых ДВС. Циклы с изохорным и изобарным подводом теплоты (цикл Отто и Дизеля).

Цикл со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера). Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термические кпд циклов ДВС.

32. Сравнительный анализ циклов ДВС. Циклы газотурбинных установок с изобарным и изохорным подводом теплоты (цикл Брайтона и Гемфри). Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термические кпд циклов ГТУ.

33. Циклы паросиловых установок. Принципиальная схема паросиловых установок.

Схема работы паровой турбины. Цикл Ренкина и его исследование. Влияние начальных и конечных параметров на термический кпд цикла Ренкина.

34. Изображение цикла в P-V, T-S и I-S диаграммах. Пути повышения экономичности паросиловых установок. Теплофикационный цикл.

35. Виды и характеристики топлив.

36. Топливо и основы горения.

37. Теплопроводность – как вид теплообмена. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты в металлах, диэлектриках, жидкостях и газах.

38. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент температуропроводности. Условия однозначности.

39. Теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенок. Теплопроводность сферической стенки.

40. Конвективный теплообмен. Основные понятия и определения. Понятие о пограничном слое. Уравнение Ньютона –Рихмана.

41. Коэффициент теплоотдачи. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнение теплоотдачи на границе потока и стенки;

уравнение энергии для потока жидкости;

уравнение движения вязкой жидкости (уравнение Навье -Стокса);

уравнение неразрывности. Условия однозначности к дифференциальным уравнениям конвективного теплообмена.

42. Основы теории подобия. Основные определения условия подобия физических явлений. Критерии подобия.

43. Физический смысл основных критериев подобия. Определяющие критерии.

Теоремы подобия. Критериальные уравнения.

44. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя. Критериальные уравнения.

45. Теплообмен при вынужденном движении теплоносителей: теплообмен при движении теплоносителя вдоль плоской поверхности;

теплообмен при течении жидкости в трубах;

теплообмен при поперечном омывании одиночной круглой трубы и при поперечном омывании пучков труб, коридорно и шахматно расположенных. Критериальные уравнения. Теплообмен при изменении агрегатного состояния.

46. Теплообмен при кипении;

механизм процессов при пузырьковом и пленочном режимах кипения. Теплообмен при конденсации.

47. Тепловой баланс лучистого теплообмена. Законы теплового излучения. Излучение газов. Сложный лучисто-конвективный теплообмен. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой: теплообмен между плоско паралельными поверхностями;

защита от излучения.

48. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую (гладкую и оребренную) стенки.

Коэффициент теплопередачи. Уравнение теплопередачи.

49. Тепловая изоляция. Выбор материала тепловой изоляции. Критическая толщина тепловой изоляции труб.

50. Основы расчета теплообменных аппаратов. Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Конструктивный и поверочный расчеты теплообменных аппаратов.

51. Гидромеханический расчет теплообменных аппаратов. Технико-экономический расчет.

4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная учебная литература 1. Кудинов, В. А. Теплотехника [Электронный ресурс] : учебное пособие / В. А.

Кудинов, Э. М. Карташов, Е. В. Стефанюк ;

Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Абрис, 2012. – 426 с. – Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/1176.

Дополнительная учебная, учебно-методическая литература 1. Дикман, Л. Г. Организация строительного производства [Текст] : учеб. для студ., обучающихся по спец. "Промышленное и гражданское строительство" и 653500 – "Строительство" / Л. Г. Дикман. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – Москва : АСТ, 2003. – с.

2. Круглов, Г. А. Теплотехника [Электронный ресурс] : учеб. пособие для студ.

вузов, обучающихся по направлению «Агроинженерия» / Г. А. Круглов, Р. И.

Булгакова, Е. С. Круглова ;

Издательство "Лань" (ЭБС). – Изд. 2-е, стер. – Санкт Петербург : Лань, 2012. – 208 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература). – Режим доступа: http://e.lanbook.com/view/book/3900/.

3. Сотникова, О. А. Теплоснабжение [Текст] : учеб. пособие для студ., обучающихся по спец. 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция" по направлению 653500 "Строительство" / О. А. Сотникова, В. Н. Мелькумов. – Москва : АСВ, 2007. – 296 с.

4. Теплотехника [Электронный ресурс] : сборник описаний лабораторных работ для студентов технических специальностей и направлений бакалавриата всех форм обучения : самостоятельное учебное электронное издание / М-во образования и науки Рос. Федерации, Сыкт. лесн. ин-т (фил.) ФГБОУ ВПО С.-Петерб. гос. лесотехн. ун-т им.

С. М. Кирова, Каф. теплотехники и гидравлики ;

сост.: С. Г. Ефимова, В. Т. Чупров. – Электрон. текстовые дан. (1 файл в формате pdf: 1,30 Мб). – Сыктывкар : СЛИ, 2012. – on-line. – Систем. требования: Acrobat Reader (любая версия). – Загл. с титул. экрана. – Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com/ft/301-000252.pdf.

5. Шарапов, В. И. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" / В. И. Шарапов ;

Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Новости теплоснабжения, 2007. – 165 с. – Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/book/56220/.

6. Шарапов, В. И. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" / В. И. Шарапов ;

Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Новости теплоснабжения, 2006. – 208 с. – Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/56219/.

Дополнительная литература 1. Добромыслов, А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам [Текст] : справ. пособие / А. Н. Добромыслов. – Москва : АСВ, 2004. – 72 с.

2. Добромыслов, А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам [Текст] : справ. пособие / А. Н. Добромыслов. – Москва : АСВ, 2006. – 72 с.

3. Теплоэнергетика [Текст]. – Выходит ежемесячно.

2010 № 1-6;

4. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочная серия в 4-х книгах / под общ. ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина. – (Теплоэнергетика и теплотехника).

Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент : справочник. Кн.

2 / ред. : А. В. Клименко, В. М. Зорин. – 3-е изд., перераб. и доп. – 564 с. – (Теплоэнергетика и теплотехника : справочная серия в 4-х книгах).

5. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочная серия в 4-х книгах / под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. – 2-е изд., перераб. – Москва :

Энергоатомиздат, 1987 – 1988.

Кн. 1 : Общие вопросы. – 1987. – 456 с.

6. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочник : в 4-х книгах. Кн. 1.

Общие вопросы / под общ. ред. : А. В. Клименко, В. М. Зорина. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Изд-во МЭИ, 1999. – 528 с.

7. Хазов, Б. Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования [Текст] : справочное издание / Б. Ф. Хазов, Б. А. Дидусев. – Москва :

Машиностроение, 1986. – 224 с. – (Основы проектирования машин).

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Сыктывкарский лесной институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт Петербургский государственный лесотехнический университет имени С. М. Кирова" (СЛИ) «Согласовано» «Утверждаю»

Декан технологического Зам. директора по учебной и научной факультета работе _ А. А. Самородницкий _ Л. А. Гурьева "_"20_г. "_"20_г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА По дисциплине: "Физико-химические основы теплоснабжения" по выбору Направление подготовки дипломированных специалистов 270100.65 "Строительство" Специальность 270102 "Промышленное и гражданское строительство" Кафедра "Теплотехники и гидравлики" очная заочная сокращенная курс 2 3 Всего часов 165 165 В том числе аудиторных 82 20 из них: лекции 34 10 лабораторные 32 6 практические 16 4 Самостоятельная работа 83 145 Зачет (семестр / курс) 4 4 Контрольная работа 3 Контроль 4 Сыктывкар Рабочая программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для направления подготовки дипломированных специалистов 270100.65 "Строительство" Специальность 270102 "Промышленное и гражданское строительство" Переработанную программу составили: _ Ефимова Светлана Геннадьевна Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры "Теплотехники и гидравлики" Протокол № 9 от "11" мая 2012г.

Заведующий кафедрой, к.х.н., доцент _ Леканова Тамара Леонардовна Рабочая программа рассмотрена и одобрена методической комиссией технологического факультета Протокол № 10 от "21" июня 2012г Председатель комиссии: Самородницкий Александр Анатольевич 1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе 1.1. Цель преподавания дисциплины Целью преподавания дисциплины "Физико-химические основы теплоснабжения" является обеспечение теоретической подготовки и фундаментальной базы бакалавров в области технологических машин и оборудования.

Данная дисциплина включает в себя: предмет технической термодинамики и основы теплопередачи.

1. 2. Задачи изучения дисциплины В результате изучения курса " Физико-химические основы теплоснабжения " студент должен иметь представление:

- об основных термодинамических состояниях рабочего тела;

- о механической смеси газов и способах ее задания;

- о теплоемкости газа и смеси газов;

- о сущности 1-го и 2-го законов термодинамики;

- о методах исследования термодинамических процессов;

- о процессах парообразования;

- о термодинамических циклах при работе компрессоров, двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных установок;

- о механизмах передачи теплоты путем теплопроводности, конвекции и излучением;

- о путях интенсификации процессов теплопередачи, выбора материалов для тепловой изоляции;

- о классификации и назначении теплообменных аппаратов.

1.3. Знать и уметь использовать основные понятия, законы и методы технической термодинамики;

термодинамические процессы протекающие в идеальных газах;

формулы и таблицы для определения теплоемкости газов;

формулы для вычисления работы и теплоты через термодинамические параметры состояния;

особенности расчета и подбора компрессоров объемного сжатия;

расчет скорости и расхода идеального газа и реального (водяного пара) через сопла;

выбор типа сопла;

расчет термодинамических процессов пара в i-S диаграмме;

термический к.п.д. и холодильный коэффициент циклов тепловых двигателей и холодильных установок;

особенности расчета циклов паросиловых установок;

основные законы при передаче теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением;

основные уравнения при передаче теплоты путем теплопередачи;

способы интенсификации процесса теплопередач и способы уменьшения потерь теплоты путем нанесения тепловой изоляции;

тепловой и гидромеханический расчет теплообменного аппарата.

Дополнение к нормам Государственного образовательного стандарта Основные понятия и определения. Термодинамика: смеси рабочих тел, теплоемкость, законы термодинамики, термодинамические процессы и циклы, реальные газы и пары, термодинамика потоков, термодинамический анализ теплотехнических устройств, фазовые переходы, химическая термодинамика. Теория теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение, теплопередача, интенсификация теплообмена. Основы массообмена. Тепломассообменные устройства.

Топливо и основы горения. Теплогенерирующие устройства, холодильная и криогенная техника. Применение теплоты в отрасли. Охрана окружающей среды. Основы энергосбережения. Вторичные ресурсы. Основные направления экономии энергоресурсов 1.5. Перечень дисциплин и тем, усвоение которых студентом необходимо для изучения данной дисциплины Для полноценного усвоения учебного материала по дисциплине "Физико химические методы теплоснабжения " студентам необходимо иметь знания по физике, химии, математике, технической термодинамике и других наук.

2. Содержание дисциплины.

2.1.Наименование тем, их содержание, объем в часах лекционных занятий № Краткое содержание занятий Количе п/п ство часов 1 2 Техническая термодинамика.

1.

Техническая термодинамика и ее методы, связь с другими отраслями 1. знаний;

термодинамическая система и термодинамический процесс.

Основные понятия и определения, параметры состояния. Уравнения состояния идеальных и реальных газов. Теплота и работа как формы передачи энергии.

Смеси рабочих тел. Способы задания смеси, соотношение между 1. массовыми и объемными долями. Вычисление параметров состояния смеси, определение парциальных давлений компонентов смеси.

Теплоемкость. Массовая, объемная и молярная теплоемкости.

1. Теплоемкость при постоянном давлении и объеме. Средняя и истинная теплоемкости. Теплоемкость смеси газов.

Первый закон термодинамики. Формулировки первого закона 1.4.

термодинамики и аналитическое выражение. Определение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния.

Анализ термодинамических процессов. Общие методы исследования 1.5.

термодинамических процессов изменения состояния рабочих тел.

Политропные процессы, изображение в координатах P-V и Т-S. Основные термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермный и адиабатный - как частный случай политропного процесса.

Термодинамические процессы в реальных газах и парах. Свойства 1.6.

реальных газов. Процессы парообразования в P-V, T-S и i-S диаграммах.

Расчет термодинамических процессов в i-S диаграмме.

1.7. Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров.

Расчет скорости и расхода идеального газа через суживающееся сопло.

Условия перехода для критического режима, скорость и расход. Сопло Лаваля. Расчет процесса истечения водяного пара с помощью i-S диаграммы, фазовые переходы.

1.8. Дросселирование газов паров. Сущность процесса дросселирования.

Эффект Джоуля-Томсона. Особенности дросселирования идеального и реального газов.

1.9. Термодинамический анализ работы компрессоров. Классификация компрессоров и принцип действия. Индикаторная диаграмма идеального компрессора. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора. Предел сжатия. Многоступенчатое сжатие газов. Степень сжатия 1.10 Второй закон термодинамики. Сущность второго закона термодинамики.

Прямой и обратный обратимые циклы, степень их совершенства. Прямой и обратный обратимые циклы Карно, термический к.п.д. и холодильный коэффициент.

1.11 Термодинамический анализ теплотехнических устройств. Принцип действия поршневых ДВС. Циклы с изохорным и изобарным подводом теплоты. Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термический к.п.д.

циклов. Циклы газотурбинных установок с изобарным и изохорным подводом теплоты. Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах.

Термический к.п.д. циклов ГТУ.

2. Основы теплопередачи.

2.1. Способы и виды переноса теплоты: теплопроводность, конвекция, излучение. Теплопроводность – как вид теплообмена. Закон Фурье.

Дифференциальное уравнение теплопроводности.

2.2. Теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенок. Теплопроводность шаровой стенки.

2.3. Конвективный теплообмен. Понятие о пограничном слое. Уравнение Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена.

2.4. Основы теории подобия. Основные определения условия подобия физических явлений. Критерии подобия. Физический смысл критериев подобия. Критериальные уравнения.

2.5. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя. Критериальные уравнение для вертикальной и горизонтальной поверхности.

2.6. Теплообмен при вынужденном движении теплоносителей: теплообмен при движении теплоносителя вдоль плоской поверхности, теплообмен при течении теплоносителя в трубах, теплообмен при поперечном омывании одиночной круглой трубы и пучка труб.

2.7. Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Теплообмен при кипении;

теплообмен при конденсации. Вычисление коэффициентов теплоотдачи.

2.8. Теплообмен при излучении. Тепловой баланс лучистого теплообмена.

Законы теплового излучения. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой: теплообмен между плоско параллельными поверхностями;

защита от излучения. Излучение газов.

Сложный лучисто-конвективный теплообмен.

2.9. Теплопередача. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую (гладкую и оребренную) стенки. Коэффициент теплопередачи. Уравнение теплопередачи. Тепловая изоляция. Выбор материала тепловой изоляции.

Критическая толщина тепловой изоляции труб.

2.10 Основы расчета теплообменных аппаратов. Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Конструктивный и поверочный расчеты теплообменных аппаратов. Гидромеханический расчет теплообменных аппаратов.

2.11 Основы массообмена. Топливо и основы горения. Теплогенерирующие устройства, холодильная техника. Применение теплоты в сельском хозяйстве. Охрана окружающей среды. Основы энергосбережения. Вторичные энергетические ресурсы. Основные направления энергоресурсов.

Всего часов 2.2. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах для очной формы обучения Количе № п/п Наименование работ ство часов 1 2 Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 308 (II) Определение коэффициента теплопроводности материалов методом 1. бесконечной пластины.

Определение степени черноты твердого тела 2. Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении 3. воздуха около горизонтального цилиндра.

Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 10 (II) Изучение процесса теплопередачи в теплообменнике типа "труба в 1. трубе".

Изучение процесса теплопередачи и гидравлического сопротивления в 2. рекуперативном двухходовом теплообменном аппарате.

Зачет Всего часов Содержание и методика выполнения лабораторных работ изложены в учебных пособиях и методических указаниях, составленных коллективом преподавателей и сотрудников кафедры.

2.3. Практические занятия, их наименование и объем в часах для очной формы обучения № п/п Наименование темы занятия Количество часов 1 2 Газовые смеси. Способы задания смеси. Термодинамические 1. параметры смеси газов.

Термодинамические процессы идеального газа.

2. Истечение идеального газа через сопла. Истечение водяного пара 3. через сопла. Диаграмма i (h) –S для водяного пара.

Расчет мощности и КПД паровых и газовых турбин, холодильных 4.

установок. Тепловой расчет теплообменных аппаратов, гидромеханический 5.

расчет теплообменных аппаратов. Численные методы решения задач теплопроводности.

6. Расчет коэффициента теплоотдачи и количества переданной 7. теплоты при свободной и вынужденной конвекции.

Всего часов 2.4. Самостоятельная работа и контроль успеваемости для очной формы обучения Колич. Вид контроля № п/п Вид самостоятельных работ часов успеваемости 1 2 3 Проработка лекционного материала по учебной 1.

ФО, З литературе и конспекту Подготовка к лабораторным занятиям З 2. Подготовка к практическим занятиям З 3. Подготовка к зачёту З 4. Всего часов Текущая успеваемость студентов контролируется фронтальным опросом текущего материала (ФО), выполнением контрольной работы. Контрольная работа выполняется по заданиям, выдаваемым преподавателем каждому студенту индивидуально. Итоговая успеваемость определяется на зачете.

2.5. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах для заочной (сокращенной) формы обучения Количе № п/п Наименование работ ство часов 1 2 Лаборатория "Тепло-массообменные процессы и аппараты" ауд. 308 (II) Определение коэффициента теплопроводности материалов методом 1. бесконечной пластины.

Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении 2. воздуха около горизонтального цилиндра.

Всего часов Содержание и методика выполнения лабораторных работ изложены в учебных пособиях и методических указаниях, составленных коллективом преподавателей и сотрудников кафедры.

2.6. Практические занятия, их наименование и объем в часах для заочной (сокращенной) формы обучения № п/п Наименование темы занятия Количество часов 1 2 Газовые смеси. Способы задания смеси. Термодинамические 1. параметры смеси газов.

Термодинамические процессы идеального газа.

2. Численные методы решения задач теплопроводности.

3. Тепловой расчет теплообменных аппаратов, гидромеханический 6.

расчет теплообменных аппаратов. Всего часов 2.7. Самостоятельная работа и контроль успеваемости для заочной (сокращенной) формы обучения Колич. Вид контроля № п/п Вид самостоятельных работ часов успеваемости 1 2 3 Проработка лекционного материала по учебной 1.

ФО, З литературе и конспекту Подготовка к лабораторным занятиям З 2. Подготовка к практическим занятиям З 3. Самостоятельное написание и проработка 4.

З конспектов по вопросам зачета Подготовка к зачёту З 5. Всего часов Текущая успеваемость студентов контролируется фронтальным опросом текущего материала (ФО), выполнением контрольной работы. Контрольная работа выполняется по заданиям, выдаваемым преподавателем каждому студенту индивидуально. Итоговая успеваемость определяется на зачете.

2.8. Распределение часов по темам и видам занятий для очной формы обучения Форма № Количество часов, в том числе контрол п/п Наименование тем Лек Практ Лабор Сам. я Всего работ успевае ции..

мости занят занят а 1 2 3 4 5 6 7 Предмет теплотехники и задачи 1.1. 1 1 - - курса. Техническая ФО, З термодинамика.

Смеси рабочих тел. ФО, З 1.2. 4 1 1 1 Теплоемкость. Теплоемкость 1. ФО.З 5 1 1 1 смеси газов.

Первый закон термодинамики. ФО.З 1.4 1 1 - Анализ термодинамических 1. ФО.З 7 2 2 2 процессов.

Термодинамические процессы в 1. реальных газах. Процессы ФО.З 5 1 2 - парообразования в рV-, TS- и iS диаграммах.

Термодинамика потока.

1. Истечение и дросселирование ФО.З 5 2 1 - газов и паров Сопло Лаваля.

Дросселирование газов паров. ФО,З 1.8 4 1 - 2 Термодинамический анализ 1. ФО,З 5.5 3 1 - 1, работы компрессоров.

Второй закон термодинамики. ФО,З 1.10 2.5 1 - - 1, Термодинамический анализ 1. теплотехнических устройств.

ФО,З 12 3 2 4 Принцип действия поршневых ДВС. Циклы ГТУ.

Основы теплопередачи.

2.

Способы и виды переноса ФО,З 2.1 2.5 1 - 1, теплоты. Закон Фурье.

Теплопроводность при 2. З 8,5 1 0,5 4 стационарном режиме.

Конвекция, конвективный 2. теплообмен. Уравнение ФО,З 4 2 0,5 - 1, Ньютона-Рихмана.

Основы теории подобия.

2. ФО,З 4,5 1 0,5 1 Критериальные уравнения.

Теплоотдача при свободном 2. ФО,З 5 2 0,5 1 1, движении теплоносителя.

Теплообмен при вынужденном 2.6.

ФО,З 6,5 1 0,5 2 движении теплоносителей.

Теплообмен при изменении 2. ФО,З 7 1 1 2 агрегатного состояния.

Теплообмен при излучении.

2.8.

Сложный лучисто- ФО 5 1 - 2 конвективный теплообмен.

Теплопередача. Уравнение 2. теплопередачи. Тепловая ФО 6 1 2 изоляция.

Основы расчета теплообменных 2. аппаратов. Гидромеханический ФО,З 11,5 2 2,5 4 расчет теплообменных аппаратов.

Основы массообмена. Топливо и 2. ФО 10,5 4 4 2, основы горения.

Подготовка к зачету 2.12 42 Всего часов 165 34 16 32 2.9. Распределение часов по темам и видам занятий для заочной (сокращенной) формы обучения Форма № Количество часов, в том числе контрол п/п Наименование тем я Всего Лек Практ Лабор Сам.

успевае ции работ..

мости занят занят а 1 2 3 4 5 6 7 Предмет теплотехники и задачи 1.1.

курса. Техническая 2,5 0,5 - - ФО, З термодинамика.

Смеси рабочих тел. ФО, З 1.2. 3,5 0,5 1 - Теплоемкость. Теплоемкость 1. ФО.З 3,5 0,5 0,5 0,5 смеси газов.

Первый закон термодинамики. ФО.З 1.4 2,5 0,5 - - Анализ термодинамических 1. ФО.З 6,5 0,5 0,5 0,5 процессов.

Термодинамические процессы в 1. реальных газах. Процессы ФО.З 6 1 - парообразования в рV-, TS- и iS диаграммах.

Термодинамика потока.

1. Истечение и дросселирование ФО.З 3,5 0,5 - - газов и паров Сопло Лаваля.

Дросселирование газов паров. ФО,З 1.8 4 - - - Термодинамический анализ 1. ФО,З 5 1 - - работы компрессоров.

Второй закон термодинамики. ФО,З 1.10 2.5 0,5 - - Термодинамический анализ 1. теплотехнических устройств.

ФО,З 6 2 - - Принцип действия поршневых ДВС. Циклы ГТУ.

Основы теплопередачи.

2.

Способы и виды переноса ФО,З 2.1 2.5 0,5 - 0,5 1, теплоты. Закон Фурье.

Теплопроводность при 2. З 4 - - 1 стационарном режиме.

Конвекция, конвективный 2. теплообмен. Уравнение ФО,З 6 0,5 0,5 1 Ньютона-Рихмана.

Основы теории подобия.

2. ФО,З 6 0,5 0,5 1 Критериальные уравнения.

Теплоотдача при свободном 2.5 ФО,З 4,5 - 0,5 движении теплоносителя.

Теплообмен при вынужденном 2.6.

ФО,З 4 0,5 - 0,5 движении теплоносителей.


Теплообмен при изменении 2. ФО,З 3,5 0,5 - - агрегатного состояния.

Теплообмен при излучении.

2.8. Сложный лучисто- ФО 5 - 0,5 4, конвективный теплообмен.

Теплопередача. Уравнение 2.9 теплопередачи. Тепловая ФО 5 - изоляция.

Основы расчета теплообменных 2. аппаратов. Гидромеханический ФО,З 8 - - расчет теплообменных аппаратов.

Основы массообмена. Топливо и 2.11 ФО 8 - основы горения.

Подготовка к зачету 63 Контроль 4 Всего часов 165 10 4 6 3. Вопросы к зачету 1. Термодинамическая система и термодинамический процесс.

2. Основные параметры состояния. Уравнения состояния идеальных газов.

3. Смеси рабочих тел. Способы задания состава смеси, соотношения между массовыми и объемными долями.

4. Вычисление параметров состояния смеси, определение кажущейся молекулярной массы и газовой постоянной смеси, определение парциальных давлений компонентов.

5. Равновесное и неравновесное состояние. Теплота и работа как формы передачи энергии.

6. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы.

Круговые процессы (циклы).

7. Теплоемкость. Массовая, объемная и молярная теплоемкости.

8. Теплоемкость при постоянном объеме и давлении. Зависимость теплоемкости от температуры и давлении. Средняя и истинная теплоемкости.

9. Формулы и таблицы для определения теплоемкостей. Теплоемкость смеси рабочих тел.

10. Первый закон термодинамики. Сущность первого закона термодинамики.

Формулировки первого закона термодинамики.

11. Аналитические выражения первого закона термодинамики. Определение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния.

12. Внутренняя энергия. Энтальпия. Р,V- диаграмма.

13. Анализ термодинамических процессов. Общие методы исследования процессов, изменения состояния рабочих тел.

14. Политропные процессы. Основные характеристики политропных процессов.

Изображение в координатах P-V и T-S.

15. Основные термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный – частные случаи политропного процесса.

16. Термодинамические процессы в реальных газах и парах. Свойства реальных газов Пары. Основные определения.

17. Процессы парообразования в P-V, T-S и I-S диаграммах. Водяной пар – как рабочее тело. Понятие об уравнениях Ван-дер-Ваальса и Вукаловича-Новикова.

18. Термодинамические параметры воды и водяного пара в P-V, T-S и I-S диаграммах. Расчет термодинамических процессов водяного пара с помощью I-S диаграммы.

19. Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров.

20. Уравнение первого закона термодинамики для потока. Массовый расход при истечении идеального газа через суживающее сопло. Критическое давление.

21. Расчет скорости и массового расхода для критического режима. Условия перехода для критического режима. Условия перехода через критическую скорость. Сопло Лаваля.

22. Расчет процесса истечения водяного пара с помощью i (h)-S диаграммы.

Действительный процесс истечения.

23. Дросселирование газов и паров. Сущность процесса дросселирования.

24. Понятие об эффекте Джоуля-Томсона. Особенности дросселирования идеального и реального газов.

25. Понятие о температуре инверсии. Практическое использование процесса дросселирования в i (h)-S диаграмме.

26. Термодинамический анализ работы компрессоров. Классификация компрессоров и принцип действия. Поршневые компрессоры.

27. Индикаторная диаграмма идеального компрессора. Изотермическое, адиабатное и политропное сжатие. Полная работа, затрачиваемая на привод компрессора.

28. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора. Предел сжатия.

Многоступенчатое сжатие газов и паров.

29. Второй закон термодинамики. Сущность второго закона термодинамики.

Основные формулировки второго закона термодинамики.

30. Прямой и обратный обратимые циклы Карно. Энтропия – как функция состояния. Изменение энтропии в обратимых и необратимых процессах. Т-S диаграмма.

31. Термодинамический анализ тепловых двигателей. Принцип действия поршневых ДВС. Циклы с изохорным и изобарным подводом теплоты (цикл Отто и Дизеля). Цикл со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера).

Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термические кпд циклов ДВС.

32. Сравнительный анализ циклов ДВС. Циклы газотурбинных установок с изобарным и изохорным подводом теплоты (цикл Брайтона и Гемфри).

Изображение циклов в P-V и T-S диаграммах. Термические кпд циклов ГТУ.

33. Циклы паросиловых установок. Принципиальная схема паросиловых установок.

Схема работы паровой турбины. Цикл Ренкина и его исследование. Влияние начальных и конечных параметров на термический кпд цикла Ренкина.

34. Изображение цикла в P-V, T-S и I-S диаграммах. Пути повышения экономичности паросиловых установок. Теплофикационный цикл.

35. Виды и характеристики топлив.

36. Топливо и основы горения.

37. Теплопроводность – как вид теплообмена. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты в металлах, диэлектриках, жидкостях и газах.

38. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент температуропроводности. Условия однозначности.

39. Теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенок. Теплопроводность сферической стенки.

40. Конвективный теплообмен. Основные понятия и определения. Понятие о пограничном слое. Уравнение Ньютона –Рихмана.

41. Коэффициент теплоотдачи. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена: уравнение теплоотдачи на границе потока и стенки;

уравнение энергии для потока жидкости;

уравнение движения вязкой жидкости (уравнение Навье -Стокса);

уравнение неразрывности. Условия однозначности к дифференциальным уравнениям конвективного теплообмена.

42. Основы теории подобия. Основные определения условия подобия физических явлений. Критерии подобия.

43. Физический смысл основных критериев подобия. Определяющие критерии.

Теоремы подобия. Критериальные уравнения.

44. Теплоотдача при свободном движении теплоносителя. Критериальные уравнения.

45. Теплообмен при вынужденном движении теплоносителей: теплообмен при движении теплоносителя вдоль плоской поверхности;

теплообмен при течении жидкости в трубах;

теплообмен при поперечном омывании одиночной круглой трубы и при поперечном омывании пучков труб, коридорно и шахматно расположенных. Критериальные уравнения. Теплообмен при изменении агрегатного состояния.

46. Теплообмен при кипении, механизм процессов при пузырьковом и пленочном режимах кипения. Теплообмен при конденсации.

47. Тепловой баланс лучистого теплообмена. Законы теплового излучения.

Излучение газов. Сложный лучисто-конвективный теплообмен. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой: теплообмен между плоско-паралельными поверхностями;

защита от излучения.

48. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую (гладкую и оребренную) стенки. Коэффициент теплопередачи. Уравнение теплопередачи.

49. Тепловая изоляция. Выбор материала тепловой изоляции. Критическая толщина тепловой изоляции труб.

50. Основы расчета теплообменных аппаратов. Назначение, классификация и схемы теплообменных аппаратов. Конструктивный и поверочный расчеты теплообменных аппаратов.

51. Гидромеханический расчет теплообменных аппаратов. Технико-экономический расчет.

4. Учебно-методическое обеспечение дисциплины Основная учебная литература 1. Кудинов, В. А. Теплотехника [Электронный ресурс] : учебное пособие / В. А.

Кудинов, Э. М. Карташов, Е. В. Стефанюк ;

Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Абрис, 2012. – 426 с. – Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/1176.

Дополнительная учебная, учебно-методическая литература 1. Дикман, Л. Г. Организация строительного производства [Текст] : учеб. для студ., обучающихся по спец. "Промышленное и гражданское строительство" и 653500 – "Строительство" / Л. Г. Дикман. – Изд. 4-е, перераб. и доп. – Москва : АСТ, 2003. – с.

2. Круглов, Г. А. Теплотехника [Электронный ресурс] : учеб. пособие для студ.

вузов, обучающихся по направлению «Агроинженерия» / Г. А. Круглов, Р. И.

Булгакова, Е. С. Круглова ;

Издательство "Лань" (ЭБС). – Изд. 2-е, стер. – Санкт Петербург : Лань, 2012. – 208 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература). – Режим доступа: http://e.lanbook.com/view/book/3900/.

3. Сотникова, О. А. Теплоснабжение [Текст] : учеб. пособие для студ., обучающихся по спец. 290700 "Теплогазоснабжение и вентиляция" по направлению 653500 "Строительство" / О. А. Сотникова, В. Н. Мелькумов. – Москва : АСВ, 2007. – 296 с.

4. Теплотехника [Электронный ресурс] : сборник описаний лабораторных работ для студентов технических специальностей и направлений бакалавриата всех форм обучения : самостоятельное учебное электронное издание / М-во образования и науки Рос. Федерации, Сыкт. лесн. ин-т (фил.) ФГБОУ ВПО С.-Петерб. гос. лесотехн. ун-т им.

С. М. Кирова, Каф. теплотехники и гидравлики ;

сост.: С. Г. Ефимова, В. Т. Чупров. – Электрон. текстовые дан. (1 файл в формате pdf: 1,30 Мб). – Сыктывкар : СЛИ, 2012. – on-line. – Систем. требования: Acrobat Reader (любая версия). – Загл. с титул. экрана. – Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com/ft/301-000252.pdf.

5. Шарапов, В. И. Регулирование нагрузки систем теплоснабжения [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" / В. И. Шарапов ;

Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Новости теплоснабжения, 2007. – 165 с. – Режим доступа: http://www.biblioclub.ru/book/56220/.

6. Шарапов, В. И. Технологии обеспечения пиковой нагрузки систем теплоснабжения [Электронный ресурс] : учебное пособие для студентов специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция" / В. И. Шарапов ;


Университетская библиотека онлайн (ЭБС). – Москва : Новости теплоснабжения, 2006. – 208 с. – Режим доступа:

http://www.biblioclub.ru/book/56219/.

Дополнительная литература 1. Добромыслов, А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам [Текст] : справ. пособие / А. Н. Добромыслов. – Москва : АСВ, 2004. – 72 с.

2. Добромыслов, А. Н. Оценка надежности зданий и сооружений по внешним признакам [Текст] : справ. пособие / А. Н. Добромыслов. – Москва : АСВ, 2006. – 72 с.

3. Теплоэнергетика [Текст]. – Выходит ежемесячно.

2010 № 1-6;

4. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочная серия в 4-х книгах / под общ. ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина. – (Теплоэнергетика и теплотехника).

Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент : справочник. Кн.

2 / ред. : А. В. Клименко, В. М. Зорин. – 3-е изд., перераб. и доп. – 564 с. – (Теплоэнергетика и теплотехника : справочная серия в 4-х книгах).

5. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочная серия в 4-х книгах / под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. – 2-е изд., перераб. – Москва :

Энергоатомиздат, 1987 – 1988.

Кн. 1 : Общие вопросы. – 1987. – 456 с.

6. Теплоэнергетика и теплотехника [Текст] : справочник : в 4-х книгах. Кн. 1.

Общие вопросы / под общ. ред. : А. В. Клименко, В. М. Зорина. – 3-е изд., перераб. и доп. – Москва : Изд-во МЭИ, 1999. – 528 с.

7. Хазов, Б. Ф. Справочник по расчету надежности машин на стадии проектирования [Текст] : справочное издание / Б. Ф. Хазов, Б. А. Дидусев. – Москва :

Машиностроение, 1986. – 224 с. – (Основы проектирования машин).

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ Методические рекомендации по самостоятельному изучению тем Самостоятельная работа студентов по изучению отдельных тем дисциплины включает поиск учебных пособий по данному материалу, проработку и анализ теоретического материала, самоконтроль знаний по данной теме с помощью нижеприведенных контрольных вопросов и заданий. При изучении тем дисциплины рекомендуется использовать источники [1-7].

№ Наименование темы Контрольные вопросы и задания 1 2 Техническая термодинамика Что понимается под термодинамической 1. 1.

Техническая термодинамика системой?

1. – как раздел теплотехники. 2. Каким числом независимых параметров Термодинамическая система характеризуется состояние рабочего тела?

и термодинамический 3. Какое состояние называется равновесным, процесс. Основные какое - неравновесным?

параметры состояния. 4. Что называется термодинамическим Уравнения состояния. процессом?

Теплота и работа как формы 5. Какие процессы называются равновесными, передачи энергии. какие неравновесными?

6. Какие процессы называются обратимыми, какие необратимыми?

7. Каковы условия обратимости процессов?

Смеси рабочих тел. Способы 1. Дайте определение парциального объема.

1. задания смеси, соотношение 2. Как задают состав смеси идеальных газов?

между массовыми и 3. Приведите формулы для вычислений объемной объемными долями. доли, молярной доли, массовой доли смеси.

Вычисление параметров 4. Приведите определение теплоемкости тела и состояния смеси, какие виды теплоемкостей используют в расчетах?

определение парциальных 5. Что представляет собой удельная газовая давлений компонентов смеси постоянная?

Теплоемкость. Массовая, 1. Дать определение удельной теплоемкости.

1. объемная и молярная 2. Определение объемной и молярной теплоемкости. Теплоемкость теплоемкостей.

при постоянном давлении и 3. В каких единицах выражаются теплоемкости?

объеме. Средняя 4. Что такое истинная теплоемкость?

теплоемкость. 5. Дать определение средней теплоемкости 6. Написать уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.

7. Чем различаются теплоемкости идеальных и реальных газов?

Первый закон Дайте формулировку и аналитическое 1.4 1.

термодинамики. выражение первого закона термодинамики.

Формулировки первого 2. Что такое «функция состояния» и «функция закона термодинамики, их процесса»? Приведите примеры этих функций.

аналитические выражения. 3. Когда теплота, работа и изменение внутренней Вычисление работы, энергии считаются положительными и когда теплоты и изменения отрицательными?

внутренней энергии через 4. Почему внутренняя энергия и энтальпия термодинамические идеального газа зависят только от одного параметры состояния. параметра – температуры?

5. В чем отличие понятий «истинная теплоемкость» и «средняя теплоемкость»?

6. Как с помощью дифференциальных соотношений термодинамики по известному уравнению состояния определить и, i, s?

Анализ термодинамических 1. Как называется процесс, в котором вся 1. процессов. Общие методы подведенная теплота идет на увеличение исследования процессов внутренней энергии?

изменения состояния 2. Как называется процесс, в котором вся рабочих тел. Политропные подведенная теплота идет на совершение работы?

процессы, изображение в 3. Как называется процесс, в котором координатах pv и Тs. подведенная к рабочему телу теплота численно Основные равна изменению энтальпии? Какая доля термодинамические подведенной теплоты в этом случае идет на процессы: изохорный, совершение работы?

изобарный, изотермный и 4. Какой процесс называется политропным адиабатный. 5. Написать уравнение политропы и указать, в каких пределах изменяется показатель политропы.

6. В каких политропных процессах внутренняя энергия уменьшается, и в каких увеличивается?

Показать на pv-диаграмме.

7. По каким уравнениям вычисляется изменение энтропии в изохорном, изобарном, изотермном, адиабатном и политропном процессах?

Термодинамические 1. Чем отличаются реальные газы от идеальных?

1. процессы в реальных газах и 2. Что называется коэффициентом сжимаемости?

парах. Свойства реальных 3. Что положено в основу вывода уравнения Ван газов. Процессы дер-Ваальса?

парообразования в pv, Ts и 4. Какая величина называется внутренним is диаграммах. Расчет давлением газа?

термодинамических 5. Уравнение Ван-дер-Ваальса для 1 кг газа.

процессов в is диаграмме. 6. При каких условиях можно превращать газы в жидкое состояние?

7. Уравнение Ван-дер-Ваальса в приведенных параметрах.

8. Какой пар называется влажным насыщенным, сухим насыщенным, перегретым?

9. Что такое степень сухости и степень влажности?

10.Определение удельного объема, энтальпии и внутренней энергии влажного пара.

Термодинамика потока. В чем особенность расчета изотермического 1.7 1.

Истечение и процесса водяного пара по сравнению с дросселирование газов и идеальным газом?

паров. Расчет скорости и 2. Как изображаются основные процессы расхода идеального газа водяного пара на pv-, Ts- и is-диаграммах?

через сопла. Расчет процесса3. Какие каналы называются соплами и истечения водяного пара с диффузорами?

помощью is диаграммы. 4. Графическое изображение располагаемой работы в pv-диаграмме.

5. Скорость истечения идеального газа при адиабатном процессе.

6. Уравнение для определения критической скорости.

7. Как определяется максимальный расход идеального газа?

8. Какие случаи встречаются при истечении газа из суживающегося сопла?

9. Дать описание комбинированного сопла Лаваля.

10. Как определяются площади минимального и выходного сечений сопла Лаваля?

11. Как определяется длина сопла Лаваля?

Дросселирование газов 1. Какой процесс называется дросселированием и 1. паров. Сущность процесса где он встречается?

дросселирования. Эффект 2. Какие величины изменяются и какие остаются Джоуля-Томсона. постоянными за суженным отверстием?

3. Уравнение адиабатного процесса дросселирования.

4. Почему процесс дросселирования нельзя назвать изоэнтальпийным?

5. Как изменяется температура идеального газа при дросселировании?

6. Эффект Джоуля - Томcона и его уравнение.

7. Что называется точкой и температурой инверсии?

8. Исследование дросселирования водяного пара по is-диаграмме.

9. Дать определение температуры и давления смеси газов при постоянном объеме.

Термодинамический анализ 1. Какая машина называется компрессором?

1. работы компрессоров. 2. Дать описание одноступенчатого компрессора.

Индикаторная диаграмма 3. Теоретическая индикаторная диаграмма идеального компрессора. одноступенчатого компрессора.

Изотермическое, адиабатное 4. Какие процессы возможны при сжатии газа в и политропное сжатие. компрессоре?

Индикаторная диаграмма 5. Какими уравнениями определяется работа на реального поршневого привод компрессора при изотермическом, компрессора. Предел сжатия. адиабатном и политропном сжатии рабочего Многоступенчатое сжатие тела?

газов. Степень сжатия. 6. Почему нельзя получить газ высокого давления в одноступенчатом компрессоре?

7. Дать определение объемного КПД.

8. До каких давлений сжатия газа применяют одноступенчатый компрессор?

9. Почему применяют многоступенчатый компрессор?

1.10 Второй закон 1. Основные формулировки второго закона термодинамики. Сущность термодинамики.

второго закона 2. Что называется круговым процессом (или термодинамики. Прямой и циклом)? Какие бывают циклы?

обратный обратимые циклы, 3. Что называется термическим КПД?

степень их совершенства. 4. При каких условиях термический КПД Прямой и обратный цикла может быть равен единице?

обратимые циклы Карно, 5. Описать обратимый цикл Карно.

термический к.п.д. и 6. Вывод выражения для термического КПД холодильный коэффициент обратимого цикла Карно.

7. От каких параметров зависит термический КПД обратимого цикла Карно?

8. Что такое холодильный коэффициент и как он определяется?

9. Сущность теоремы Карно.

10. Как определяется максимальная полезная работа рабочего тела?

11.Что такое холодильный коэффициент?

1.11 Термодинамический анализ 1. На какие группы делятся поршневые тепловых двигателей. двигатели внутреннего сгорания (ДВС) ?

Принцип действия 2. Дать определения основным характеристикам поршневых ДВС. Циклы с циклов.

изохорным, изобарным и 3. Дать описание цикла ДВС с подводом смешанным подводом теплоты при p=const и сравнить его с циклом, где теплоты. Изображение подводится теплота при v = const.

циклов в P-V и T-S 4. Дать описание идеального цикла ГТУ с диаграммах. Термический подводом теплоты при р= const.

к.п.д. циклов. Циклы 5. Цикл газотурбинной установки с газотурбинных установок с подводом теплоты при p=const на pv- и Ts изобарным и изохорным диаграммах.

подводом теплоты. 6. Описать ГТУ с горением топлива при v = Изображение циклов в P-V и const.

T-S диаграммах. 7. Вывести выражение для термического кпд Термический к.п.д. циклов цикла с подводом теплоты при v = const.

ГТУ. Цикл ГТУ с подводом теплоты при v = 8.

const на pv- и Ts-диаграммах.

9. Какие методы существуют для повышения кпд ГТУ?

Основы теплопередачи 1. Дайте определение теплопроводности?

2.

Способы и виды переноса 2. Какое тело называют изотропным?

2.1.

теплоты: теплопроводность, 3. Что представляет температурное поле, при конвекция, излучение. каких условиях его считают стационарным, а при Теплопроводность – как вид каких - нестационарным?

теплообмена. Закон Фурье, 4. Сформулируйте определение градиента температурное поле;

температур.

коэффициент 5. Запишите основное уравнение теплопроводности. теплопроводности (закон Фурье).

6. Приведите формулу для расчета поверхностной плотности теплового потока.

7. Какие металлы являются лучшими проводниками теплоты?

8. В каких единицах измеряется теплопроводность?

9. Приведите дифференциальное уравнение теплопроводности.

2.2. Теплопроводность при 1. Написать дифференциальное уравнение стационарном режиме. теплопроводности однослойной плоской стенки.

Теплопроводность 2. Вывод уравнения теплопроводности через однослойной и однослойную плоскую стенку.

многослойной плоской и 3. От каких величин зависит тепловой поток, цилиндрической стенок. передаваемый теплопроводностью через Теплопроводность шаровой однослойную плоскую стенку?

стенки. 4. Теплопроводность многослойной плоской стенки – вывод уравнения.

5. Что называется эквивалентной теплопроводностью?

6. Как определяется температура между слоями в многослойной плоской, стенке?

7. Теплопроводность через однослойную цилиндрическую стенку – вывод уравнения.

8. Каков закон изменения температуры в цилиндрической стенке?

9. Вывод уравнения теплопроводности через многослойную цилиндрическую стенку.

10. Теплопроводность шаровой стенки - вывод уравнения.

2.3.- Конвективный теплообмен. 1. Что называется конвективным теплообменом?

2.4 Понятие о пограничном 2. Какие различают виды конвекции?

слое. Уравнение Ньютона- 3. Какие встречаются виды движения жидкости Рихмана. Коэффициент и их различие?

теплоотдачи. 4. Число Рейнольдса и его обозначение.

Дифференциальное 5. Каков механизм передачи теплоты при уравнение конвективного ламинарном и турбулентном движениях теплообмена жидкости?

6. Дать определение динамической и Основы теории подобия. кинематической вязкостям.

Основные определения 7. Определение коэффициента теплоотдачи.

условия подобия физических 8. Почему для определения коэффициента явлений. Критерии подобия. теплоотдачи применяют теорию подобия?

Физический смысл 9. От каких величин зависит коэффициент критериев подобия. теплоотдачи?

Критериальные уравнения 10.Какими числами подобия характеризуется конвективный теплообмен для газов и капельных жидкостей?

11.Каким соотношением учитывается направление теплового потока?

Теплоотдача при свободном Что такое средняя температура жидкости?

2.5 1.

движении теплоносителя. Как определяется средняя температура – 2.

Критериальное уравнение жидкости?

2. для вертикальной и 3. Как определяется средняя скорость жидкости?

горизонтальной Как определяется эквивалентный диаметр 4.

поверхности. для каналов некруглого сечения?

До какого числа Рейнольдса поток жидкости 5.

Теплообмен при не может переходить из ламинарного в вынужденном движении турбулентный режим?

теплоносителей: теплообмен 6. Как влияет свободная конвекция на при движении теплоотдачу при ламинарном движении теплоносителя в трубах и жидкости?

каналах, теплообмен при 7. Чем отличается теплоотдача в змеевиках?

поперечном омывании 8. Какие уравнения подобия рекомендуются при круглой одиночной трубы и движении жидкости вдоль пластины?

пучка труб. 9. Какие уравнения подобия рекомендуются для одиночной трубы при поперечном движении жидкости?

10. Какими уравнениями подобия определяется теплоотдача при больших скоростях жидкости?

11. Какими уравнениями подобия определяется теплоотдача при свободном движении жидкости?

Теплообмен при изменении 1. При каких условиях возникают процессы 2. агрегатного состояния. кипения и конденсации жидкости?

Теплообмен при кипении и 2.. Какое кипение называется пузырьковым и конденсации. Вычисление пленочным?

коэффициентов теплоотдачи 3. Какой момент кипения называется критическим?

4. Какие уравнения рекомендуются для определения коэффициента теплоотдачи при пузырьковом кипении жидкости?

5. Какие различают виды конденсации?

6. От чего зависит коэффициент теплоотдачи при конденсации?

7. Написать уравнение подобия для теплообмена при конденсации.

8. Как влияет направление движения пара на теплоотдачу?

9. Как влияет на теплоотдачу состояние поверхности?

Теплообмен при излучении. 1. Что называется коэффициентами поглощения, 2. Тепловой баланс лучистого отражения и пропускания?

теплообмена. Законы 2. Что называется абсолютно белой теплового излучения. поверхностью, абсолютно черной, абсолютно Теплообмен излучением прозрачной, диффузной и зеркальной?

между телами, 3. Что называется излучательностью?

разделенными прозрачной Закон Планка и его графическое изображение.

4.

средой: теплообмен между Закон Вина.

5.

плоскопараллельными Закон Стефана - Больцмана.

6.

поверхностями;

защита от Коэффициент излучения абсолютно черного 7.

излучения. Излучение газов.тела.

8. Серые тела. Что называется коэффициентом черноты?

9. Закон Кирхгофа.

10. Анализ уравнения закона Кирхгофа.

11. Закон Ламберта. Для каких тел он справедлив?

12. Уравнение теплообмена излучением для произвольно расположенных тел.

2.9 Теплопередача. 1. Что называется теплопередачей?

теплопередача через 2. Описать передачу теплоты через стенку.

плоскую, цилиндрическую 3. Каким уравнением описывается передача стенки. коэффициент теплоты через стенку?

теплопередачи. уравнение 4. Как получается основное уравнение теплопередачи. тепловая теплопередачи?

изоляция. выбор материала 5. Что называется коэффициентом тепловой изоляции. теплопередачи?

критическая толщина 6. Как определяются температуры поверхностей тепловой изоляции стенок стенки?

труб 7. Коэффициент теплопередачи через однослойную цилиндрическую стенку;

дать определение.

8. Тепловой поток и коэффициент теплопередачи через многослойную цилиндрическую стенку.

9. Уравнение общего термического сопротивления через многослойную цилиндрическую стенку.

10.Определение температур внутренней и наружной поверхностей цилиндрической стенки.

2.10 Основы расчета 1. Что называется теплообменным аппаратом?

теплообменных аппаратов. 2. На какие группы делятся теплообменные Назначение, классификация аппараты?

и схемы теплообменных 3. Основное уравнение теплопередачи и аппаратов. Конструктивный теплового баланса.

и поверочный расчеты 4. Как изменяются температуры жидкостей и теплообменных аппаратов. условные эквиваленты в аппаратах?

Тепловой расчет 5. Графики изменения температур рабочих теплообменных аппаратов. жидкостей в аппаратах с прямотоком и противотоком.

6. Как определяется среднеарифметический температурный напор в аппарате?

7. Вывод уравнения средне логарифмического температурного напора.

8. Написать уравнения среднеарифметического температурного напора для аппаратов с прямотоком и противотоком.

9. Как определяются конечные температуры рабочих жидкостей в аппаратах с прямотоком, противотоком и поперечным током?

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДГОТОВКЕ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ Самостоятельная работа студентов по подготовке к лабораторным работам, оформлению отчетов и защите лабораторных работ включает проработку и анализ теоретического материала, описание проделанной экспериментальной работы с приложением графиков, таблиц, расчетов, а также самоконтроль знаний по теме лабораторной работы с помощью ниже перечисленных контрольных вопросов и заданий.

№ лаб. Наименование Контрольные вопросы и задания работы лабораторной работы Определение коэффициента 1.Какое температурное поле называется теплопроводности установившимся?

материалов методом 2.Определение температурного градиента и бесконечной пластины теплового потока.

3.Физический смысл коэффициента теплопроводности.

4.Дифференциальное уравнение процесса теплопроводности.

5.Какова общая характеристика используемого метода определения теплопроводности?

6.С помощью, каких приборов производятся измерения при выполнении работы?

7.Какие тепловые потери учитываются работе и методика их определения?



Pages:   || 2 | 3 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.