Рабочая программа дисциплины “техническая термодинамика и теплотехника” для специальности 170500- «Машины и аппараты химических производств», направление 655400 «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии» icon

Рабочая программа дисциплины “техническая термодинамика и теплотехника” для специальности 170500- «Машины и аппараты химических производств», направление 655400 «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии»


Смотрите также:
Рабочая программа дисциплины «Технология машиностроения» для специальности 170500 «Машины и...
Рабочая программа дисциплины «Специальное оборудование» для специальности 240801 «Машины и...
Образовательный стандарт специальность: 170500 [240801] «Машины и аппараты химических...
Образовательный стандарт специальность: 170500 «Машины и аппараты химических производств»...
Образовательная программа: Специальность: 170500 Машины и аппараты химических производств...
Рабочая программа дисциплины «основы и элементы гидравлического привода» для специальности...
Рабочая программа дисциплины Общая химическая технология для специальности 170500 «Машины и...
Рабочая программа дисциплины «Проектирование предприятий отрасли» для специальности 240801...
Рабочая программа дисциплины теория механизмов и машин для специальности: 240801 Машины и...
Рабочая программа дисциплины «электротехника и электроника» для специальности 240801 «Машины и...
Рабочая программа дисциплины «процессы и аппараты химической технологии» для специальности 17...
Рабочая программа дисциплины «процессы и аппараты химической технологии» для специальности 17...



Загрузка...
скачать
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОРОНЕЖСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

Кафедра промышленной энергетики


УТВЕРЖДАЮ



Декан факультета ЭХТ

проф._________Корыстин С.И.

“_____“_____________2002 г.


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

ДИСЦИПЛИНЫ


“ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА”


для специальности 170500- «Машины и аппараты химических производств»,

направление 655400 «Энерго-ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии».


Программа рассмотрена

на заседании кафедры промэнергетики, протокол № от «__»______2002г.


Заведующий кафедрой промэнергетики проф. Харин В.М.


на заседании методической комиссии ф-та ЭХТ

протокол № от __ ______2002г.


Председатель методической комиссии ф-та ЭХТ

доцент Енютина М.В.


СОГЛАСОВАНО

Зав. кафедрой МАХП, профессор Шаповалов Ю.Н.


Воронеж

2002

  1. Цели и задачи дисциплины


Задача использования различных видов энергии на химических предприятиях в комплексе с экологическими проблемами является чрезвычайно актуальной. В этой связи возникает необходимость более фундаментальной энергетической подготовки инженера химика-технолога. Теоретической основой энергетики являются техническая термодинамика и теплотехника.

Целью дисциплины является подготовка специалистов неэнергетического профиля, владеющего навыками грамотной эксплуатации современного теплового и холодильного оборудования в выбранной отрасли производства при максимальной экономии тепловой энергии, топлива и сырья, выявления и использования вторичных энергоресурсов.

К основным задачам дисциплины можно отнести усвоение основных понятий и законов термодинамики, теоретических основ термодинамических процессов и циклов (прямых и обратных) преобразования теплоты и работы, основных сведений по теплофизическим свойствам веществ и фазовым переходам.

Главной базовой дисциплиной курса техническая термодинамика и теплотехника является физика, широко используется математика, в том числе дифференциальные уравнения в частных производных.

Курс технической термодинамики и теплотехники играет существенную роль в общеинженерной подготовке студентов, знание курса необходимо при изучении последующих дисциплин и спецкурсов.


2.Требования к уровню освоения содержания дисциплины.


В результате изучения дисциплины студент должен знать:

-основные проблемы научно-технического развития современной энергетики, играющей решающую роль в материальном производстве;

-теоретические основы тепло- и хладотехники, процессов и устройств, в которых происходит преобразование тепловой энергии в механическую или электрическую, что позволит успешно решать задачи, стоящие перед специалистом в процессе производственной деятельности;

-физическую сущность рабочих процессов в компрессорах, теплосиловых и холодильных установках;

-перспективы развития техники и технологии теплоэнергетического хозяйства химической промышленности;

-иметь представление о методах интенсификации тепловых процессов;

-основные направления экономии энергоресурсов в химической промышленности;

-основные способы использования вторичных энергоресурсов.


Студент должен уметь:

-использовать уравнения состояния при определении параметров газовых систем;

-используя аналитические методы и термодинамические диаграммы, выполнять расчеты основных термодинамических процессов и циклов;

-проводить термодинамический анализ работы тепловых двигателей и холодильных установок и оценивать эффективность их работы.

-определять теплофизические характеристики теплоносителей, теплоизоляционных материалов, а также обрабатываемого сырья.


3. Объем различных форм учебной работы в часах и виды контроля в соответствии с учебным планом


Таблица 1

Виды учебной работы

Всего часов


Семестр 5


Общая трудоемкость дисциплины

102

102

Аудиторные занятия

51

51

Лекции

34

34

Лабораторные работы (ЛР)

17

17

Самостоятельная работа (СРС)

51

51

Проработка конспекта лекций

0.534=17

17

Подготовка к ЛР

1.58/166=4.5

4.5

Изучение материалов, изложенных в лекции, по учебникам


1.2160/16=12


12

Самостоятельное изучение материала по учебникам


0.23534=8


8

Расчетно-графическая работа:

- проведение технических расчетов

- оформление ПЗ

- рабочий чертеж


0.88=6.4

0.28=1.6

1.51=1.5



9.5

Вид итогового контроля




экзамен

Дисциплина входит в цикл ОПД, в соответствии с ГОС ВПО


4. Содержание дисциплины.

4.1 Разделы дисциплины и виды занятий.


Таблица 2





Раздел дисциплины

Всего

Лекции

Лаб.

работы

СРС


1


2

3

4

5


6

7


8

9

10

11

12

13

14


15


16

17


Введение

Техническая термодинамика

Основные понятия и определения

Первый закон термодинамики

Влажный воздух

Второй закон термодинамики

Термодинамические процессы рабочих тел

Термодинамика потока.

Истечение и дросселирование газов и паров

Термодинамические циклы.


Основы теплопередачи.

Основные понятия и определения теории теплообмена.

Теплопроводность

Конвективный теплообмен

Теплообмен излучением

Теплопередача

Основы расчета теплообменных аппаратов.


Промышленная теплоэнергетика.

Топливо, основы теории горения.

Основы энерготехнологии.

охрана окружающей среды.

основы энергосбережения.

Вторичные энергетические ресурсы.

Котельные установки. Теплоснабжение промышленных предприятий

Расчетно-графическая работа


Итого


1.5

7

9

6

6


12


4


4


2

6

12

7

3

2


3


2

2

4

9.5


102




1

2

4

4

2


4


2


2


1

2

2

1

2

1


1


1

1

1

34



3

2


4

2

4

2

17



0,5

2

3

2

4


4


2


2


1

2

6

4

1

1


2


1

1

3

9.5/2


51




4.2. Содержание разделов дисциплины.


Введение.


Предмет теплотехники, место и роль в подготовке инженерных кадров. Связь теплотехники с другими областями знаний. Роль теплотехники в научно-техническом прогрессе, развитии новой техники и технологии.


Техническая термодинамика


Тема 1. Основные понятия и определения.

Предмет технической термодинамики и ее методы. Термодинамическая система. Рабочее тепло. Основные параметры состояния. Уравнения состояния. Термодинамический процесс. Равновесное и неравновесное состояние. Обратимые и необратимые процессы. Теплота и работа как формы передачи энергии.Теплоемкость.

Тема 2. Первый закон термодинамики.

Сущность первого закона термодинамики. Формулировки первого закона термодинамики. Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия. Энтропия. Уравнение первого закона термодинамики для потока.


Тема 3. Влажный воздух.

Определения понятия "влажный воздух". Приборы для определения влажности воздуха. Основные величины характеризующие состояние влажного воздуха. I-d диаграмма влажного воздуха. Процессы нагревания и охлаждения влажного воздуха. Сушка влажным воздухом.


Тема 4.

Второй закон термодинамики.

Энтропия. Сущность второго закона термодинамики, его основные формулировки. Прямой иобратный циклы Карно, их назначение. Аналитическое выражение второго закона термодинамики.


Тема 5. Термодинамические процессы рабочих тел.

Общие методы исследования процессов изменения состояния рабочих тел. Основные термодинамические процессы: изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный, политропный. Свойства реальных газов, уравнения их состояния. Пары, основные определения. Водяной пар. Диаграммы состояния водяного пара. Термодинамические таблицы водяного пара.


Тема 6. Термодинамика потока. Истечение и дросселирование газов и паров.

Основные положения. Уравнение первого закона термодинамики для потока, его анализ. Критическое давление икритичнская скорость истечения, Сопло Лаваля. Расчет процесса истечения с помощью h-s диаграммы.


Тема 7. Термодинамические циклы.

Термодинамические циклы двигателей внутреннего сгорания, их анализ, термический КПД цикла.Циклы паросиловых установок: схема и принцип действия, цикл в p-v и T-s диаграммах. Теплофикационный цикл.


Основы теплопередачи.


Тема 8. Основные понятия и определения.

Предмет и задачи теории теплообмена. Значение теплообмена в процессах хранения и переработки зерна. Основные понятия и определения. Виды переноса тепла: теплопроводность, конвекция и излучение. Сложный теплообмен.


Тема 9. Теплопроводность.

Основные понятия и определения. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Механизм передачи теплоты. Дифференциальное уравнение теплопроводности. теплопроводность при стационарном режиме. Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок.


Тема 10. Конвективный теплообмен.

Основные понятия и определения. Уравнение Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Основы теории подобия. Физический смысл основных критериев подобия. Теплоотдача при свободном и вынужденном движении жидкости. Теплоотдача в неограниченном объеме. Теплообмен при изменении агрегатного состояния: кипении и конденсации.


Тема 11. Теплообмен излучением.

Общие понятия и определения; тепловой баланс лучистого теплообмена. Законы теплового излучения. Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой. Защита от излучения. Излучение газов.


Тема 12. Теплопередача. Сложный теплообмен. Теплопередача через плоскую, цилиндрическую, сферическую и оребренную стенки. Коэффициент теплопередачи. Пути интенсификации теплопередачи. Тепловая изоляция.


Тема 13.Основы расчета теплообменных аппаратов.

Назначение, классификация и схемы теплообменних аппаратов. Основы теплового расчета рекуперативных теплообменных аппаратов.Средний температурный напор.


Промышленная теплотехника


Тема 14. Топливо, основы теории горения.

Классификация топлив и их характеристика. Условное топливо.Расчеты процессов горения.


Тема 15. Основы энерготехнологии. Охрана окружающей средыю

Направления разработки энерготехнологических схем. Применение энерготехнологии в промышленности. проблема защиты окружающей среды от выбросов продуктов сгорания топлива.

Тема 16. Основы энергосбережения. Вторичные энергетические ресурсы.

Основные направления экономии энергоресурсов. Снижение энергопотерь, совершенствование учета и нормирования расхода энергоресурсов. Вторичные энергоресурсы (ВЭР). Общие положения и классификация ВЭР . Возможность использования ВЭР в отрасли.

Тема 17. Котельные установки.

Котельная установка, ее элементы и их назначение. Паровые котлы. Котельный агрегат. Водоподготовка. Тепловой баланс и КПД котельного агрегата. Общие сведения об эксплуатации котельных установок.Особенности теплоснабжения предприятий. Автономное, централизованное и комбинированное теплоснабжение предприятий. Тепловой баланс предприятий. Расход теплоты на технологические нужды, горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию.


Расчетно-графическая работа

Включает задачи, позволяющие закрепить теоретический материал по теме "Основные термодинамические процессы в реальных газах и парах" с исполльзованием основных термодинамических зависимостей и i-s диаграммы водяного пара.


5. Лабораторный практикум



п/п

№ раздела дисциплины

Наименование лабораторных работ


1


2


3


4

5

6



1


2


5


9

10

11


Определение изобарной теплоемкости воздуха


Определение газовой постоянной воздуха


Определение удельной теплоты парообразования воды


Исследование теплопроводности тела методом цилиндрического слоя


Исследование теплоотдачи цилиндра в свободном потоке воздуха


Определение степени черноты твердого тела

  1. Формы и содержание текущего, промежуточного и итогового контроля


6.1 Защита лабораторных работ.

6.2 Защита расчетно-графической работы.

6.3 Экзамен.


7. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

7.1. Основная литература


  1. Баскаков А.П. Теплотехника. –М.: Энергоатомиздат, 1991.

  2. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.:ВШ, 1988.

  3. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. -

М.: Наука, 1979.

  1. Теплотехника/ под общ. ред. В. И. Крутова. – М.:Машиностроение, 1986.


7.2. Дополнительная литература


  1. Новиков И.И. Термодинамика. – М,: Машиностроение, 1984.

  2. Андрющенко А.И. Основы термодинамики циклов теплоэнергетических установок. – М.: ВШ, 1985.

  3. Делягин Г.А., Лебедев В.И., Пермяков Б.А. Теплогенерирующие установки.

М.: Стройиздат, 1986.


Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности подготовки дипломированного специалиста


Программу составил, проф. Харин В.М.




Скачать 125,01 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер125,01 Kb.
ТипРабочая программа, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх