СТО АлтГТУ 13.62.1.0716 - 2012 Приложение Б ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» ПАМЯТКА для студентов групп ЭМ–11,12 по изучению дисциплины «Термодинамика и тепломассообмен» (5 семестр) Составил доцент каф.КиРС Лихачева Г.Н. УТВЕРЖДАЮ Зав. каф.___________Фурсов И.Д. «___»______________2012 г. 1 Содержание дисциплины Дисциплина «Термодинамика и тепломассообмен» изучается в 5 семестре после сдачи зачетов и экзаменов по общенаучным и общетехническим дисциплинам. Задачи изучения дисциплины: знать: физические основы процессов, используемых в тепловых энергетических установках, основные законы термодинамики и теории теплообмена; уметь: выполнять расчетные работы по созданию тепловых энергетических установок; Дисциплина «Термодинамика и тепломассообмен» базируется на знании материала Физики, Химии, Математики, Экологии. 1.1 Виды занятий и их трудоемкость: лекции –34час; лабораторные занятия – 34 часа; практические занятия –34часа; самостоятельная работа студентов –78 часов. Всего 216 часов. Расчетное задание. Зачет, экзамен. 1.2 Лекции: Модуль 1 ТЕМА 1. Идеальные газы и их смеси. Перенос энергии в термодинамических процессах. Внутренняя энергия и энтальпия. Теплота и работа как формы передачи энергии. Теплоемкость идеальных и реальных газов – 4 часа [1,2,3]. ТЕМА 2. Первый закон термодинамики. Первый закон для потока идеального газа – 2 часа [1,3]. 1 ТЕМА 3. Второй закон термодинамики. Прямые и обратные циклы. Термический коэффициент полезного действия. Условия работы тепловых машин, обратимые и необратимые циклы. Энтропия. Т – S диаграмма термодинамических процессов – 2 часа [1,2]. ТЕМА 4. Основные термодинамические процессы и дифференциальные уравнения термодинамики – 2 часа [2,3]. ТЕМА 5. Реальные газы и пары. Термические свойства реальных газов. Расчет изменения свойств реальных газов. Уравнение Ван-дерВаальса. Расчет параметров воды и водяного пара. Таблицы и диаграммы водяного пара – 2 часа [1,3,7]. Модуль 2. . ТЕМА 6. Методы анализа .циклов теплосиловых установок. Циклы поршневых компрессоров. Циклы ГТУ. Сравнение циклов по параметрам и термическому к.п.д. –4часа. [1,2,3]. ТЕМА 7. Теплосиловые паровые циклы. Цикл Карно для влажного пара. Цикл Ренкина. Термический к.п.д. цикла, влияние параметров рабочего тела на к.п.д. цикла Ренкина – 2 часа [1,3,7,]. Вторичный перегрев пара, цикл со вторичным перегревом. Термический к.п.д., выбор параметров вторичного перегрева. Регенеративный цикл – 2 часа [1,2,3 ,]. Теплофикационные циклы. Сравнение экономичности ТЭЦ и КЭС. Бинарный цикл – 2 часа [1,3,]. Модуль 3. ТЕМА 8. Основные виды теплообмена, характеристики и их связь между собой. Основной закон теплопроводности – 2 часа [2,4]. Теплопроводность при стационарном режиме. Передача тепла через однослойные и многослойные стенки плоской и цилиндрической формы. Коэффициент теплопередачи – 2 часа [2,4]. ТЕМА 9. Основные положения теории конвективного теплообмена. Дифференциальные уравнения, пограничный слой – 2 часа [2,4]. Теплообмен при вынужденной конвекции. Теплопередача при омывании пучков труб – 2 часа [2,4]. ТЕМА 10. Теплообмен излучением. Основные законы излучения. Излучение в системе тел, разделенных прозрачной средой, особенности излучения газов и паров – 2 часа [2,6,4]. Теплообменные аппараты – 2 часа [2,4]. 1.3 Лабораторные занятия: 1) Определение коэффициента Пуассона. Определение теплоемкости воздуха – 4 часа [1,11]. 2) Исследование процессов во влажном воздухе - 4 часа [1,11]. 3) Изохорное нагревание воды и водяного пара - 4 часа [3,11]. 4) Определение коэффициента теплопроводности при стационарном режиме - 4 часа [2,4,16]. 5) Световое моделирование лучистого теплообмена – 4 часа [2,4,14]. 6) Исследование теплоотдачи при естественной конвекции - 4 часа [2,4,13]. 7) Теплообмен при омывании пучков труб - 4 часа [2,4,15]. 8) Исследование водо-водяного теплообменника - 4 часа [2,4,16]. 1.4 Практические занятия направлены на решение задач, связанных с выполнением расчетного задания. 1.5 Расчетное задание состоит из нескольких самостоятельных заданий: 1) Расчет цикла с промперегревом – 10 часов [1,7,3,9]. 2) Расчет регенеративного цикла –4часа [1,7,3,9]. 3) Расчет теплофикационного цикла –3часа [1,7,3,9]. 4) Расчет теплообменного аппарата – 12 часов [2,4,10]. 5) Защита задания -3 часа. 1.6 Самостоятельная работа студентов: - подготовка к контрольным опросам – 10 часов [1,2,3,4]; - выполнение расчетного задания –32часа; - подготовка к защите лабораторных работ – 16 часов. - выполнение домашних заданий – 20 часов - подготовка к экзамену – 36 часов. 1.7 Учебно-методические материалы по дисциплине Основная литература 1 Теплотехника: [учебник для Вузов по направлению «Энергомашиностроение»] / [ А.М. Архаров и др.] ; под редакцией А.М. Архарова, В.Н. Афанасьева – М.: изд-во МГТУ, 2004. 2 Теплотехника: [учебн. для инж. – техн. специальностей ]/[ А.П. Баскаков и др.] ; М.: БАСТЕТ, 2010. 3 Цветков Ф.Ф. Задачник по тепломассообмену. М.: Изд. дом МЭИ, 2008. - 150 с. Дополнительная литература 4 Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. - М.: Энергоатомиздат, 1984. - 448 с., 64 экз. 5 Исаченко В.П., Осипова В.А., Сухомел А.С. Теплопередача. - М.: Энергоиздат, 1981. - 416 с., 30 экз. 6 Задачник по технической термодинамике и теории теплообмена. Под ред. В.И.Крутова. - М.: Высшая школа, 1986 г. 7 Ривкин С.А,, Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1984. - 80 с., 5 экз. 8 Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник под общей редакцией В.А.Григорьева, В.М.Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982. - 515 с., 42 экз. Перечень пособий, методических указаний, используемых в учебном процесе 9 Лихачева Г.Н, Меняев К.В.Расчёт термодинамических циклов. Методические указания к расчётному заданию. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2008. - 40 с.,10 экз..электронный вариант. 10 Лихачёва Г.Н. Расчёт теплообменных аппаратов. Методические указания к расчётному заданию. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2009. - 27 с.,10 экз ., электронный вариант. 11 Лихачева Г.Н., Троян Е.Н., Меняев К.В. Техническая термодинамика. Метод.указания к лаб.работам. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2010. - 36 с.,10 экз ., электронный вариант. 12 Лихачева Г.Н. Определение коэффициента теплопроводности методом регулярного режима. Метод.указания к лаб.работе. - Барнаул. Изд-во АлтГТУ,2010. - 20 с., 10 экз. 13 Лихачева Г.Н. Определение коэффициента теплоотдачи при свободной конвекции. Метод.указания к лаб.работе. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2008. - 11 с.,10 экз. 14 Лихачева Г.Н., Троян Е.Н., Меняев К.В. Определение угловых коэффициентов методом светового моделирования. Методические указания к лаб. работе. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2009. - 12 с.,10 экз , электронный вариант. 15 Лихачева Г.Н. Исследование теплоотдачи трубных пучков. Метод.указания к лаб.работам. - Барнаул. Изд-во АлтГТУ, -2010. - 16 с., 10 экз. 16 Пронь Г.П. Троян Е.Н. Определение теплопроводности теплоизоляционных материалов методом трубы Метод.указания к лаб.работе. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2010. - 40 с.,10 экз., электронный вариант. 17 Троян Е.Н, Гладких А.А., Меняев К.В. Исследование теплопередачи в водо-водяном теплообменнике. Метод.указания к лаб.работе. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова - Барнаул:изд-во АлтГТУ, 2009. 12 с.,10 экз., электронный вариант. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы 18 Microsoft EXCEL. 19 Библиотека электронных ресурсов АлтГТУ. 20 Toad Data Modeler 2.24 2 Модуль 1 График контроля Контрольное испытание Время проведения Вес в итоговом рейтинге Выполнение лабораторных 6 неделя работ Контрольное тестирование 6 неделя по теме № 5 Выполнение расчетного за- 11 неделя дания по теме 7 0,05 Выполнение лабораторной работы № 3 Выполнение самостоятельного задания по теме № 8 Контрольное тестирование по теме № 10 Выполнение самостоятельного задания по теме № 11 Выполнение лабораторных работ по графику Зачет Экзамен 11 неделя 0,05 14 неделя 0,05 15 неделя 0,1 16 неделя 0,1 16 неделя 0,1 17 неделя Сессия 0,1 0,25 0,1 0,1 2 3 Примечание 2 работы (100 баллов) 2 вопроса (100 баллов) Расчет и защита задания (100 баллов) Выполнение и защита (100 баллов) 2 задачи (100 баллов) 2 вопроса (100 баллов) 1 задача и защита (100 баллов) 3 работы (100 баллов ) Примечания: 1. Любая контрольная точка, выполненная после срока без уважительной причины, оценивается на 10% ниже. Максимальная оценка в этом случае 90 баллов. Задания и тесты, выполненные после завершения семестра, оцениваются 0-баллом. 2. К экзамену допускаются студенты, имеющие итоговый рейтинг R ≥ 25 баллов. При невыполнении расчетного задания студент к экзамену не допускается. 3. «Автоматы» по дисциплине не выставляются. 3 Шкала оценок и правила вычисления рейтинга Успеваемость студента оценивается с помощью текущего рейтинга (во время каждой аттестации) и итогового рейтинга (после сессии). Во всех случаях рейтинг вычисляется по формуле: RT R p p i i , i где Ri – оценка за i-ю контрольную точку, pi – вес этой контрольной точки. Суммирование проводится по всем контрольным точкам с начала семестра до момента вычисления рейтинга. 4 Возможности повышения рейтинга Для студентов с высоким текущим рейтингом (50 и более баллов) по их желанию может быть организовано углубленное изучение предмета и выдано дополнительное задание. В этом случае проводится дополнительный контроль: оценка расчетной работы или защиты реферата. После проведения такого контроля (с оценкой R*), текущий рейтинг пересчитывается: (100 R T )(R 50) R RT . 100 T В соответствии с приказом № Д-259 от 13.10.10 рейтинг зависит от посещаемости занятий, а именно: Rсем=0,9R+Бн, где R – текущий рейтинг на конец семестра, Бн – дополнительные баллы за посещаемость занятий, определенные по схеме: П< 50% - Бн= 0 50<П< 60% - Бн= 2 60<П< 70% Бн= 4 70<П< 80% Бн= 6 80<П< 90% Бн= 8 90<П< 100% Бн=10