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