Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Республики Татарстан
ГБОУ ВПО «Альметьевский государственный нефтяной институт»
Р.И. Вахитова
Термодинамика и теплопередача
Методические указания по выполнению контрольной работы и СРС
по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» для подготовки бакалавров по направлению 131000 НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО и профилям: «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти»,
«Бурение нефтяных и газовых скважин»,
«Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ», «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов переработки»
очной, очно-заочной и заочной форм обучения
Альметьевск 2013
УДК ?
Вахитова Р.И.
Термодинамика и теплопередача: методические указания по выполнению контрольной работы и СРС по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» для подготовки бакалавров по направлению 131000 НЕФТЕГАЗОВОЕ ДЕЛО и профилям: «Эксплуатация и обслуживание объектов добычи нефти», «Бурение нефтяных и газовых скважин», «Сооружение и ремонт газонефтепроводов и газонефтехранилищ», «Эксплуатация и обслуживание объектов транспорта и хранения нефти, газа и продуктов переработки» очной, очно-заочной и заочной форм обучения. – Альметьевск: Альметьевский государственный нефтяной институт, 2013. – 22 с.
Предлагаемое пособие составлено в соответствии с принятой рабочей программой. В методических указаниях приведены основные требования по выполнению контрольной работы и организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Термодинамика и теплопередача», представлены основные виды самостоятельной работы, формы контроля и список основной литературы.
Самостоятельная работа студентов является одной из важнейших составляющих образовательного процесса. Содержание самостоятельной работы студентов направлено на расширение и углубление практических знаний и умений по данному курсу, на усвоение межпредметных связей. Основная задача организации самостоятельной работы студентов (СРС) заключается в создании психолого-дидактических условий развития интеллектуальной инициативы и мышления на занятиях любой формы.
Рецензент
Содержание
|
Введение…………………………………………………………………. |
4 |
|
|
Рекомендации по организации самостоятельной работы студентов… |
5 |
|
|
Организация и формы самостоятельной работы……………………… |
8 |
|
|
Контроль самостоятельной работы…………………………………….. |
8 |
|
|
Задание для самостоятельной работы………………………………….. |
10 |
|
|
Вопросы для самоконтроля …………………………………………….. |
18 |
|
|
Задание по контрольной работе………………………………………... |
20 |
|
|
Литература……………………………………………………………….. |
22 |
Введение
Курс «Термодинамика и теплопередача» является фундаментальной учебной дисциплиной из базовой части профессионального цикла, читаемой студентам Альметьевского государственного нефтяного института. Ее важное значение связано с задачами повышения эффективности и интенсификации всех отраслей экономики России, требующих ускоренного внедрения последних достижений науки и техники. Основная роль в решении этих задач принадлежит энергетике, в теоретическую базу которой входят термодинамика и теплопередача.
Термодинамика и теплопередача являются теоретической основой ряда специальных дисциплин (Применение тепловых методов для разработки залежей высоковязкой нефти и битумов и др.) и играют определяющую роль при подготовке бакалавров широкого профиля.
В основе построения и принципах работы всех теплосиловых и энергетических установок, распространенных в промышленности, лежат законы термодинамики и теплопередачи.
При изучении данной дисциплины рассматриваются вопросы: 1.Основные понятия термодинамики. 2. Первое и второе начала термодинамики. 3. Круговые процессы. 4. Пары и парообразование. 5. Процессы истечения и дросселирования газов, паров и жидкостей. 6.Термодинамические процессы компрессорных машин. 7. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания, паро- и газотурбинных установок, холодильных машин. 8. Законы теории теплообмена.
К основным задачам изучения дисциплины «Термодинамика и теплопередача» следует отнести:
-развивать способности к деятельности в профессиональной сфере современной энергетики;
-умение изучать и анализировать необходимую информацию, технические данные, показатели и результаты работы, обобщение и их систематизация;
- использование современных информационных образовательных технологий в области эффективности и использования тепловой энергии.
Повышение качества подготовки бакалавра, перестройка процесса обучения требует особого внимания, уделяемого самостоятельной работе студентов.
Самостоятельная работа студентов является одной из важнейших составляющих образовательного процесса. Основным принципом организации самостоятельной работы студентов является комплексный подход, направленный на формирование навыков репродуктивной и творческой деятельности студента в аудитории, при внеаудиторных контактах с преподавателем, при домашней подготовке.
Формы самостоятельной работы определены кафедрой и преподавателями на основе рабочей программы по учебной дисциплине с учетом курса обучения, степени подготовленности.
Рекомендации по организации самостоятельной работы студентов
Основная задача высшего образования заключается в формировании творческой личности специалиста, способного к саморазвитию, самообразованию, инновационной деятельности. Решение этой задачи вряд ли возможно только путём передачи знаний в готовом виде от преподавателя к студенту. Необходимо перевести студента из пассивного потребителя знаний в активного их творца, умеющего сформулировать проблему, проанализировать пути её решения, найти оптимальный результат и доказать его правильность. Происходящая в настоящее время реформа высшего образования связана с переходом от парадигмы обучения к парадигме образования. В этом плане следует признать, что самостоятельная работа студентов (СРС) является не просто важной формой образовательного процесса, а должна стать его основой.
Это предполагает ориентацию на активные методы овладения знаниями, развитие творческих способностей студентов, переход от поточного к индивидуализированному обучению с учётом потребностей и возможностей личности.
Что же такое СРС? В общем случае это любая деятельность, связанная с воспитанием мышления будущего профессионала. Любой вид занятий, создающий условия для зарождения самостоятельной мысли, познавательной активности студента связан с самостоятельной работой. В широком смысле СРС это совокупность всей самостоятельной деятельности студентов как в учебной аудитории, так и вне её, в контакте с преподавателем и в его отсутствии.
Самостоятельная работа реализуется:
1. Непосредственно в процессе аудиторных занятий - на лекциях, практических и семинарских занятиях, при выполнении лабораторных работ.
2. В контакте с преподавателем вне рамок расписания - на консультациях по учебным вопросам, в ходе творческих контактов, при ликвидации задолженностей, при выполнении индивидуальных заданий и т.д.
3. В библиотеке, дома, в общежитии, на кафедре при выполнении студентом учебных и творческих задач.
Границы между этими видами работ достаточно размыты, а сами виды самостоятельной работы пересекаются. Таким образом, СРС может быть как в аудитории, так и вне её. Рассматривая вопросы СРС, обычно имеют в виду в основном внеаудиторную работу. Для активного владения знаниями в процессе аудиторной работы необходимо, по крайней мере, понимание учебного материала, а наиболее оптимально творческое его восприятие. Реально, особенно на младших курсах, сильна тенденция на запоминание изучаемого материала с элементами понимания. Кафедры и лекторы часто преувеличивают роль логического начала в преподнесении своих дисциплин и не уделяют внимания проблеме его восприятия студентами. В образовательных стандартах на внеаудиторную работу отводится половина учебного времени студента. Активная СРС возможна только при наличии серьёзной и устойчивой мотивации.
Ниже приведены внутренние факторы, способствующие активизации СРС:
1. Полезность выполняемой работы. Если студент знает, что результаты его работы будут использованы в лекционном курсе, в методическом пособии, в лабораторном практикуме, при подготовке публикации или иным образом, то отношение к выполнению задания существенно меняется в лучшую сторону и качество выполняемой работы возрастает. При этом важно психологически настроить студента, показать ему, как необходима выполняемая работа.
2. Участие студентов в творческой деятельности. Это может быть участие в научно-исследовательской, опытно-конструкторской или методической работе, проводимой на кафедре.
3. Важным мотивационным фактором является интенсивная педагогика. Она предполагает введение в учебный процесс активных методов, прежде всего игрового тренинга, в основе которого лежат инновационные и организационно-деятельностные игры. В таких играх происходит переход от односторонних частных знаний к многосторонним знаниям об объекте, его моделирование с выделением ведущих противоречий, а не просто приобретение навыка принятия решения. Первым шагом в таком подходе являются деловые или ситуационные формы занятий, в том числе с использованием ПК.
4. Участие в олимпиадах по учебным дисциплинам, конкурсах научно-исследовательских или прикладных работ и т.д.
5. Использование мотивирующих факторов контроля знаний (накопительные оценки, рейтинг, тесты, нестандартные экзаменационные процедуры). Эти факторы при определенных условиях могут вызвать стремление к состязательности, что само по себе является сильным мотивационным фактором самосовершенствования студента.
6. Поощрение студентов за успехи в учёбе и творческой деятельности и санкции за плохую учебу. Например, за работу, сданную раньше срока, можно проставлять повышенную оценку, а в противном случае её снижать.
7. Индивидуализация заданий, выполняемых как в аудитории, так и вне её, постоянное их обновление.
8. Мотивационным фактором в интенсивной учебной работе и, в первую очередь, самостоятельной является личность преподавателя. Преподаватель может быть примером для студента как профессионал, как творческая личность. Преподаватель может и должен помочь студенту раскрыть свой творческий потенциал, определить перспективы своего внутреннего роста.
9. Мотивация самостоятельной учебной деятельности может быть усилена при использовании такой формы организации учебного процесса, как цикловое обучение ("метод погружения"). Этот метод позволяет интенсифицировать изучение материала, так как сокращение интервала между занятиями по той или иной дисциплине требует постоянного внимания к содержанию курса и уменьшает степень забываемости. Разновидностью этого вида занятий является проведение многочасового практического занятия, охватывающего несколько тем курса и направленного на решение сквозных задач.
В общем случае возможны два основных направления построения учебного процесса на основе СРС. Первый - это увеличение роли самостоятельной работы в процессе аудиторных занятий. Реализация этого пути требует от преподавателя разработки методик и форм организации аудиторных занятий, способных обеспечить высокий уровень самостоятельности студентов и улучшение качества подготовки. Второй - повышение активности студентов по всем направлениям самостоятельной работы во внеаудиторное время.
Цель СРС - научить студента осмысленно и самостоятельно работать сначала с учебным материалом, затем с научной информацией, заложить основы самоорганизации и самовоспитания с тем, чтобы привить умение в дальнейшем непрерывно повышать свою квалификацию.
Виды внеаудиторной СРС разнообразны: подготовка и написание контрольных работ, рефератов, докладов и других письменных работ на заданные темы. Индивидуальное задание может получать как каждый студент, так и часть студентов группы; выполнение курсовых проектов и работ; подготовка к участию в научно-теоретических конференциях, смотрах, олимпиадах и др.
В словаре русского языка С.И.Ожегова, слово «самостоятельность» обозначает совершение чего-нибудь без посторонней помощи, без постороннего участия. Опираясь на данное определение и рассматривая различные источники следует, что: самостоятельная работа заключается в формировании навыков самостоятельного изучения и анализа литературных источников, а также обобщение опыта своей работы и других воспитателей во время учебной деятельности; самостоятельная деятельность студентов – деятельность личности, направленное на овладение профессиональным мастерством; самостоятельная работа – это закрепление знаний, профессиональных умений и навыков студентов, которая проходит в процессе педагогической практики в дошкольном образовательном учреждении.
Делаем вывод, что самостоятельная работа студентов – это организованная преподавателями активная деятельность студентов, направленная на выполнение поставленной дидактической цели в специально отведенное для этого время.
Организация и формы самостоятельной работы
При изучении клинических дисциплин организация СРС представляет единство трех взаимосвязанных форм:
1. Аудиторная самостоятельная работа, которая осуществляется под непосредственным руководством преподавателя;
2. Внеаудиторная самостоятельная работа;
3. Творческая, в том числе научно-исследовательская работа.
Главным в организации самостоятельной работы студентов является оптимизация ее отдельных видов и создание условий высокой активности, самостоятельности и ответственности студентов в аудитории и вне ее в ходе всех видов учебной деятельности.
Контроль самостоятельной работы
Необходимость контроля не вызывает сомнений: его отсутствие или эпизодический характер порождает у части студентов безответственное отношение к учебе, что неизбежно выливается в снижение качества знаний. Однако недопустимо сводить контроль исключительно к сигнальным мероприятиям, выявляющим факты прямого невыполнения студентами учебной программы. Правильно организованная система контроля, затрагивающая суть преподаваемой дисциплины, призвана помогать студентам в ее усвоении и в адаптации к учебному процессу вообще.
Формы контроля также допускают разнообразие, зависящее от индивидуальных пристрастий преподавателя, но общим для всех форм контроля должны быть систематичность и гласность, т.е. открытое оглашение информации о проведенном контроле, анализ результатов и типичных ошибок.
Просмотр конспектов позволяет установить, кто систематически работает над теоретическим материалом.
Существуют различные формы проверки того, как усваивается материал лекций: коллоквиум, диктант или мини-контрольная для всего потока. Информация о контрольных мероприятиях фиксируется в журнале учета самостоятельной работы студентов - рабочем документе, отражающем состояние самостоятельной работы студентов всех групп и потоков, занятия в которых ведет данный преподаватель.
Для проведения контроля самостоятельной работы студентов в ВУЗе применяются:
собеседование
проверка индивидуальных заданий;
семинарские занятия;
коллоквиумы;
конференции;
деловые игры;
зачет по теме, разделу;
тестирование;
отчеты;
контрольные работы;
защита работ;
устный и письменный экзамены и т.д.
Критериями оценки результатов самостоятельной работы студента могут являться:
уровень освоения студентом учебного материала;
умение студента использовать теоретические знания при выполнении практических задач;
обоснованность и четкость изложения ответа;
оформление материала в соответствии с требованиями стандартов;
сформированные умения и навыки в соответствии с целями и задачами изучения дисциплины.
Таким образом, правильно спланированная, организованная и контролируемая самостоятельная работа студентов имеет огромное образовательное и воспитательное значение. Она является определяющим условием в достижении высоких результатов обучения, так как без самостоятельной работы невозможно превращение полученных знаний в умения и навыки. Укрепляя чувство ответственности, повышая уровень рабочей мотивации, развивая привычку к познавательной деятельности, самостоятельная работа способствует формированию необходимых деловых и нравственных качеств будущего специалиста.
Задание для самостоятельной работы:
I Тема: «Области применения феноменологической термодинамики. Дифференциальные уравнения термодинамики. Термодинамические потенциалы»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Теплотехника: Учебник для вузов/ В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.: под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высшая школа, 2000 –. стр. 18-54
2. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 7-10 , стр. 19-21
3. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 23-24
4. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Что такое термодинамика?
2. Что называется технической термодинамикой?
3.Назовите объекты термодинамического исследования.
4. Что называют окружающей средой?
5. Приведите примеры гомогенных и гетерогенных систем.
6. Что понимается под контрольной поверхностью.
7. Дайте определение изолированной, открытой и закрытой систем.
8. Какие системы называются равновесными и неравновесными?
9. Какое состояние рабочего тела называют стационарным?
10. Что такое абсолютное давление?
11. Что такое абсолютная температура?
12. Что такое удельный объм?
13. Какой газ называется идеальным?
14. Напишите уравнения состояния идеального и реального газов.
15. Объясните значение изотерм Ван-дер-Ваальса.
16. Объясните закон Дальтона.
17. Что такое парциальные давления и объем?
18. Что такое теплоемкость тела?
19. Напишите и объясните закон Майера.
20. Что такое термодинамический процесс?
21. Что такое энтропия, энтальпия, внутренняя энергия системы?
2 Тема; «Первое начало термодинамики для закрытой и открытой систем.»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Теплотехника: Учебник для вузов/ В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.: под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высшая школа, 2000 –. стр. 54-57
2. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 21-25
3. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 33-53
4. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
3 Тема; «Схемы превращения энергии. Третье начало термодинамики»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 27-29
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 48.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Опишите открытие В. Нернста.
2.Сформулируйте принцип недостижимости абсолютного нуля.
3. Нарисуйте схемы превращения энергии.
4. Расскажите тепловую теорему.
5. Опишите изоэнтропийный процесс.
4 Тема; «Изоэнтропный процесс. Применение уравнения политропы к исследованию действительных процессов»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 34-41, стр. 43-44
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 53-66.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Дайте определение изоэнтропного прцесса.
2. Опишите схемы трансформации энергии в изотермическом и изоэнтропном процессах.
3. Что такое показатель политропы?
4.Какой процесс называют политропным?
5. Как можно применить уравнение политропы к исследованию действительных процессов?
5 Тема; «Влажный воздух, свойства, процессы изменения состояния, охлаждение, подогрев»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 57-65.
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
6 Тема; «Трехступенчатые компрессоры с двумя промежуточными охладителями газа»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 68-70
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 457-475.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.В каких случаях применяют многоступенчатое сжатие?
2. Для чего применяется промежуточное охлаждение газа в компрессорах?
3. Что такое степень повышения давления?
4. Как выбирается рациональное число ступеней компрессора?
7 Тема; «Параметры торможения в термодинамике газовых потоков»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 72-73
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Что изучает курс газовой динамики?
2. Какие параметры позволяет определить термодинамическая теория газового потока?
3. Назовите параметры торможения.
4. Напишите и прокомментируйте уравнение сплошности потока.
5. Напишите и прокомментируйте уравнение Бернулли.
8 Тема; «Формы каналов сопел и диффузоров для течения газов»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 73-78
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Опишите сопловое и диффузорное течение газа.
2. Что такое число Маха?
3. Назовите классификацию обмена энергией с окружающей средой.
4. Опишите сопло Лаваля.
5. В чем суть сформулированного Л.А. Вулисом закона обращения воздействий?
9 Тема; «Обобщенные и эквивалентные циклы Карно»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 87-90
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 49.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
10 Тема; «Цикл Стирлинга. Тенденции развития ДВС»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 90-99.
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 85, 337.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
11 Тема; «Цикл ГТУ с регенерацией»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 99-104.
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 87.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Чем ограничена максимальная температура цикла ГТУ?
2. С какой целью применяют в ГТУ регенеративные устройства?
3. Что называется степенью регенереции?
4. Проведите сравнительный анализ циклов ДВС Ии ГТУ при постоянной степени сжатия и в заданном интервале температур.
12 Тема; «Циклы тепловых насосов»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 84-87.
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 497.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Для чего необходимы круговые процессы?
2. Какие циклы называют прямыми, обратными?
3. Что такое холодильный коэффициент?
4. Опишите цикл теплового насоса.
5. Что такое коэффициент трансформации теплоты?
13 Тема; «Эксергетический КПД. Энтропийный и эксергетический методы анализа»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 118-122.
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Объясните физический смысл энтропии.
2. Что является мерой потери работоспособности?
3. За счет чего возрастает энтропия в необратимых процессах?
4. Что такое эксергия теплоты и эксергия рабочего тела в потоке?
5. Назовите значение величины эксергетического к.п.д. обратимого цикла.
14 Тема; «Дифференциальные уравнения теплопроводности. Условия однозначности. Численные методы решения задач теплопроводности»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 143-161.
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр.110-121.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Что такое теплопередача?
2. Назовите способы распространения теплоты в природе.
3. Что называется теплопроводностью?
4. Что называется конвекцией?
5. Что такое конвективный теплообмен?
6. Что называется тепловым излучением?
7. Что называется температурным полем, изотермической поверхностью?
8. Что такое температурный градиент?
9. Опишите закон Фурье.
10. Что называется тепловым потоком?
11. Что называется плотностью теплового потока?
12. Назовите значения коэффициентов теплопроводности различных материалов.
15 Тема; «Подобие физических явлений. Гидромеханическое и тепловое подобие»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 161-188.
2.. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Объясните понятие о подобии физических явлений.
2. Опишите теоремы теории подобия.
3. Объясните физический смысл чисел Эйлера, Рейнольдса, Грасгофа, Фурье, Пекле,
16 Тема; «Лучистый теплообмен в поглощающих и излучающих средах. Защита от теплового излучения»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 229-247.
2. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 160-168.
3. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Что называется тепловым излучением?
2. Назовите виды излучений и радиоволн.
3. Какой поток называется лучистым?
4. Дайте определение потока монохроматического излучения.
5. Какое излучение называется интегральным?
6.Что такое излучательность?
7. Что такое черное тело?
8. Что такое белое тело?
9. Что такое зеркальное тело?
10. Какие тела являются атермичными?
11. Что такое спектральная плотность потока излучения?
12. Сформулируйте закон поглощения.
13. Назовите основные законы излучения.
14. Какое тело называется серым?
15. Каковы особенности излучения газов?
16. Опишите защиту от теплового излучения?
17 Тема; «Тепловая изоляция»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. –2. стр. 247-254.
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Как снижают тепловые потери в окружающую среду?
2. Какие материалы применяются для тепловой изоляции?
3.Как влияет наружный диаметр изоляции на полное термическое сопротивление?
4.К чему приводит увеличение влажности изоляции?
5.Назовите теплоизоляционные материалы из органического и неорганического сырья.
18 Тема; «Тепловые трубы и термосифоны. Вторичные эффекты в теплообменных аппаратах. Оптимизация теплообменников»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – стр. 257-276.
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1. Какие аппараты называются теплообменными?
2. Что такое теплоносители?
3. Дайте определение рекуператорам.
4. Дайте определение регенераторам.
5. Дайте определение контактным аппаратам.
6. Какие различают аппараты по характеру теплового режима?
7. Какие различают аппараты по характеру движения теплоносителей?
8. Какие различают аппараты по роду теплоносителя?
9. Какие существуют схемы токов теплоносителей?
10. Как определяется температурный напор?
11. Какие существуют виды расчетов теплообменников?
12. Что такое тепловые трубы и термосифоны?
19 Тема; «Пути использования вторичных энергетических ресурсов»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. –2. стр.483-484.
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
1.Для чего используют вторичные энергоресурсы?
2. Назовите напрвления использования ВЭР.
3. Что такое теплоутилизационный контур?
4. Как определяется коэффициент топливоиспользования?
20 Тема; «Криогенные установки и системы»
Прочитать и усвоить следующий теоретический материал:
1. Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – стр. 475-525
2. или соответствующие темы из других рекомендованных учебников.
Контрольные вопросы:
Вопросы для самоконтроля
1. Основные понятия и определения термодинамики.
2. Параметры состояния.
3. Удельный объем, плотность.
4. Давление и температура.
5. Термодинамическая система: открытая, закрытая, изолированная.
6. Термодинамическое равновесие, равновесный процесс.
7. Внутренняя энергия системы.
8. Теплота и теплообмен.
9. Работа. Термодинамическая и потенциальная работа.
10. Физическое состояние вещества.
11. Законы идеальных газов.
12. Смеси жидкостей, паров и газов. Закон Дальтона.
13. Понятие теплоемкости.
14. Первое начало термодинамики как математическое выражение закона сохранения энергии.
15. Первое начало термодинамики для простых тел.
16. Первое начало термодинамики для идеальных газов. Закон Майера.
17. Классификация термодинамических процессов.
18. Изохорный процесс, его изображения в и - диаграммах.
19. Изобарный процесс, его изображения в и - диаграммах.
20. Изотермный процесс, его изображения в и - диаграммах.
21. Адиабатный процесс, его изображения в и - диаграммах.
22. Политропный процесс и его обобщающее значение, его изображения в и - диаграммах.
23. Тепловые машины.
24. Круговые процессы (циклы).
25. Цикл Карно.
26. Второе начало термодинамики.
27. Математическое выражение принципа существования энтропии абсолютной температуры.
28. Свойства энтропийных диаграмм.
29. Математическое выражение принципа возрастания энтропии изолированных систем.
30. Уравнения состояния реальных газов.
31. Процесс парообразования.
32. Фазовые переходы. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.
33. Процессы истечения газов, паров и жидкостей.
34. Режимы истечения.
35. Режимы истечения и профиль канала.
36. Процесс дросселирования. Эффект Джоуля-Томсона.
37. Сжатие газов в компрессоре. Одноступенчатый поршневой компрессор.
38. Многоступенчатый компрессор.
39. Циклы поршневых двигателей.
40. Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме.
41. Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении.
42. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты.
43. Циклы газотурбинных установок.
44. Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении.
45. Цикл ГТУ с подводом теплоты при постоянном объеме.
46. Циклы паротурбинных установок.
47. Цикл Ренкина.
48. Циклы холодильных машин.
49. Основные определения теории теплообмена.
50. Основные законы переноса теплоты.
51. Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности.
52. Конвекция. Конвективный теплообмен. Коэффициент теплоотдачи.
53. Свободная и вынужденная конвекция.
54. Теплообмен излучением.
55. Теплопередача. Коэффициент теплопередачи.
56. Коэффициент теплопроводности.
57. Теплообменные аппараты.
58. Основы массообмена.
59. Основы расчета теплообменных аппаратов.
60. Топливо.
61. Основы горения топлива.
62. Промышленная теплотехника.
63. Теплогенерирующие устройства.
64. Виды возобновляемых источников энергии.
65. Ветроэнергетика.
66. Гелеоэнергетика.
67. Геотермальная энергия.
68. Биоэнергетика.
69. Использование вторичных энергоресурсов для получения электрической и тепловой энергии.
70. Промышленные котельные установки.
71. Топочные устройства.
72. Котлы и их элементы.
73. Классификация котлов.
74. Рабочий процесс котла.
75. Тепловой баланс котла.
Задание по контрольной работе
Контрольная работа по дисциплине «Термодинамика и теплопередача» включает в себя ответы на теоретические вопросы и решение практических задач. Теоретические вопросы описаны в разделе «Вопросы для самоконтроля». Номер варианта выбирается по последней цифре в зачетной книжке студента.
|
№ варианта |
Теоретические вопросы |
Задачи |
||
|
1 |
1,21,41 |
11,31,51,61 |
1 |
2 |
|
2 |
2,22,42 |
12,32,52,62 |
1 |
2 |
|
3 |
3,23,43 |
13,33,53,63 |
1 |
2 |
|
4 |
4,24,44 |
14,34,54,64 |
1 |
2 |
|
5 |
5,25,45 |
15,35,55,65 |
1 |
2 |
|
6 |
6,26,46 |
16,36,56,66 |
1 |
2 |
|
7 |
7,27,47 |
17,37,57,67 |
1 |
2 |
|
8 |
8,28,48 |
18,38,58,68 |
1 |
2 |
|
9 |
9,29,49 |
19,39,59,69 |
1 |
2 |
|
10 |
10,30,50 |
20,40,60,70 |
1 |
2 |
Задачи
|
№ варианта |
р1 |
р2 |
V |
Т1 |
Т2 |
|
1 |
5 |
3 |
0,1 |
300 |
280 |
|
2 |
4,75 |
2,75 |
0,12 |
297 |
279 |
|
3 |
4,5 |
2,5 |
0,15 |
295 |
278 |
|
4 |
4,25 |
2,25 |
0,18 |
292 |
276 |
|
5 |
4 |
2 |
0,2 |
290 |
275 |
|
6 |
3,8 |
1,9 |
0,22 |
288 |
274 |
|
7 |
3,6 |
1,8 |
0,24 |
286 |
273 |
|
8 |
3,4 |
1,4 |
0,26 |
284 |
273 |
|
9 |
3,2 |
1,2 |
0,28 |
282 |
272 |
|
10 |
3 |
1 |
0,3 |
280 |
270 |
|
№ варианта |
Количест-во цилиндров |
среднее эффективное давление ре, 105 Па |
низшая теплота сгорания топлива, кДж/кг |
диаметр цилиндра D, мм |
ход поршня S, мм |
средняя скорость поршня сm, м/с |
расход топлива В,10 -3 кг/с |
|
1 |
4 |
4 |
40000 |
10 |
8 |
6 |
3 |
|
2 |
6 |
5 |
41000 |
14 |
10 |
6,5 |
3,5 |
|
3 |
8 |
4,5 |
43000 |
16 |
11 |
7 |
4 |
|
4 |
4 |
6 |
44000 |
18 |
12 |
7,5 |
4,4 |
|
5 |
6 |
5,5 |
45000 |
20 |
13 |
8 |
5 |
|
6 |
8 |
5 |
46000 |
21 |
15 |
8,5 |
5,1 |
|
7 |
4 |
6,5 |
47000 |
22 |
16 |
9 |
3 |
|
8 |
6 |
6 |
48000 |
23 |
17 |
9,5 |
3,5 |
|
9 |
8 |
7,5 |
49000 |
24 |
18 |
8 |
4 |
|
10 |
6 |
7 |
50000 |
25 |
19 |
9 |
5 |
Оформление контрольной работы
Титульный лист оформляется в соответствии с требованиями ГОСТ и внутренними указаниями, регламентирующими порядок оформления контрольной работы.
Расположение заголовков, оформление списков и т.п. производится в соответствии с требованиями ГОСТ Р6 30-97.
На титульном листе в верхней части указывается учреждение, в котором учится студент, спустя две строки - факультет и кафедра, в середине листа - название контрольной работы, ниже, в правой стороне листа - курс, фамилия и инициалы студента, затем, пропустив строку, - информация о руководителе (фамилия, инициалы, ученая степень, должность). В нижней части листа - город и год выполнения работы
Страница нумеруется по порядку от титульного листа до последней страницы. Нумерация указывается в середине нижнего поля. На титульном листе страницы не ставятся.
Литература
|
№ п/п |
Наименование учебно-методической литературы (указать год издания, автора, кол-во страниц и издательство) |
|
1 |
2 |
|
Учебная литература (основная) |
|
|
1 |
Теплотехника: Учебник для вузов/ В.Н. Луканин, М.Г. Шатров, Г.М. Камфер и др.: под ред. В.Н. Луканина. – М.: Высшая школа, 2000 – 671с. |
|
2 |
Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 456с. |
|
3 |
Архаров А.М., Архаров И.А. Теплотехника. Учебник. – М.: МГТУ им. Баумана, 2004г. – 711с. |
|
4 |
Поршаков Б.П., Козаченко А.Н. Основы термодинамики и теплопередачи: Учеб.-метод пособие.-М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина, 2002.-132с. |
|
5 |
Теплотехника: учебник для студ. высш. учеб. заведений/ М.Г. Шатров, И.Е. Иванов, С.А. Пришвин и др.; под. ред. М.Г. Шатрова. – 2-у изд., испр. – М.: Издательский центр «Академия», 2012.-288с. – (сер. Бакалавриат) |
|
Учебная литература (дополнительная) |
|
|
6 |
Быстрицкий Б.Ф. Энергосиловое оборудование промышленных предприятий. Учебник. – М.: Академия, 2003г. |
|
7 |
Клименко А.В., Зорина В.М. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Книга 2. – М.: МЭИ, 2001г. |
|
8 |
Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник в 4 кн. Кн. 4/ Ред. В.Н. Зорин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: МЭИ, 2004. – 632 с. |