Рабочая программа для ХТ

Федеральное агентство по рыболовству
Федеральное Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Астраханский государственный технический университет»


СОГЛАСОВАНО
УТВЕРЖДАЮ


Председатель Учебно-методического
совета по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива»

_____________________________________
д.т.н., профессор Каратун О.Н.
Протокол заседания Методсовета
№ ____ от « » 2009 г.


Декан химико-технологического
факультета
_____________________________
к.х.н., доцент Летичевская Н.Н.

«_____» 2009 г.




ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОТЕХНИКА
РП- 240403.65 - ОПД.Ф.04; ТЭН -09,


Разработчики:
к.т.н., доцент Атдаев Д.И. ______

к.т.н., доцент Ильин Р.А. ______

«26 » декабря 2009г.

Зав. кафедрой теплоэнергетики
д.т.н., профессор Ильин А.К.
_______________
Рецензент: д.т.н.,проф.
____________ Ильин А.К. Утверждена на заседании кафедры
теплоэнергетики
протокол № 5 от 26.12.2009 г.




Астрахань - 2009 г.

НАИМЕНОВАНИЕ И ОБЛАСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОГРАММЫ

Рабочая программа РП 240403.65 ОПД .Ф.04; ТЭН – 09, РП-240100.62 – ОПД.Ф.11; ТЭН -09 используется при изучении дисциплины «Техническая термодинамика и теплотехника» для студентов по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива» и специальности 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» на кафедре «Теплоэнергетика».
Программа разработана на кафедре и апробирована.
Срок действия программы - до окончания действия Государственного образовательного стандарта.

ОСНОВАНИЯ И ИСТОЧНИКИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММЫ:

- Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива» и специальность 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»;
Утвержденный приказом ректора учебные планы по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива» и специальности 240403.65
Стандарт предприятия «Учебно-методический комплекс дисциплины» (УМК-д).
СТП АГТУ 03.1-2006.
«Разработка рабочих программ дисциплин специальностей и направлений». Методическое пособие АГТУ. 1995г.

ЦЕЛЬ И НАЗНАЧЕНИЕ

Обеспечить изучение студентами дисциплины «Техническая термодинамика и теплотехника» в объеме и на уровне, определяемыми Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования и Учебным планом направлений и специальности.
Регламентировать образовательную образовательную деятельность кафедры и сотрудников кафедры в процессе преподавания дисциплины .

ТРЕБОВАНИЯ К МИНИМУМУ СОДЕРЖАНИЯ И УРОВНЮ УСВОЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ

При разработке программы полностью учтены требования ГОС по дисциплине «Теплотехника» по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива» и специальности 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» а именно:

Техническая термодинамика и теплотехника:
Законы термодинамики для открытых систем;
Анализ основных процессов в открытых системах:
Ступени турбины и компрессора, эжекторы, сопла;
Анализ высокотемпературных тепловыделяющих и теплоиспользующих установок;
Циклические процессы преобразования теплоты в работу;
Теплосиловые установки, холодильные машины, тепловые насосы;
Основы термодинамики неравновесных процессов.

После изучения дисциплины студент должен знать все положения указанного минимума и уметь использовать их на практике при решении инженерных задач.



5. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ ПО УЧЕБНЫМ ПЛАНАМ

Общий объем дисциплины по ГОС – 102 часов.
Таблица 1
Распределение объема по видам работ

Семестр
Объем, час
РГР,
контрол. работы
курс.
рабо
та
Аттестация


Всего
лекции
практич.
занятия
лабор.
работы
самост. работа студентов




5-6 сем.
102
36

18
48
-
1 курсовая работа
экзамен


План график учебного процесса в 5-6-ом семестрах составляется деканатом ежегодно и переносится в «Приложение» к программе (см.ниже).

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (требования ГОС к минимуму содержания, приведенные в разделе 3, выделены жирным шрифтом)

Таблица 2
Содержание по темам

Тема 1
Техническая термодинамика; основные понятия и определения. Рабочие вещества. Идеальный газ, реальные газы. Уравнение состояния идеального газа. Газовая постоянная идеального газа. Р-V и Т-S диаграммы. Теплота, работа, внутренняя энергия. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые процессы.

Тема 2
Законы темодинамики для открытых систем:
Первый закон термодинамики. Смеси рабочих веществ и параметры смесей. Теплоемкость. Теплоемкости смеси идеальных газов. Газовая постоянная смеси идеальных газов. Таблицы термодинамических свойств веществ. Энтальпия.

Тема 3
Анализ основных процессов в открытых системах:
Частные и общие случаи политропных процессов и их изображение в Р-V и Т-S диаграммах. Зависимости между параметрами и уравнения для теплоты, работы, внутренней энергии и энтропии в процессах. Графический анализ процессов.

Тема 4
Круговые (циклические) термодинамические процессы (циклы) преобразования теплоты в работу. Второй закон термодинамики. Обратимые и необратимые циклы. Прямые и обратные циклы. Термический КПД цикла и холодильный коэффициент. Цикл Карно. Энтропия. Физический смысл энтропии. Максимальная работа. Эксергия.

Тема 5

Анализ высокотемпературных тепловыделяющих и теплоиспользующих установок;
Схемы и принципы работы ДВС. Термодинамический циклы ДВС быстрого, изобарного и смешанного сгорания в Р-V и T-S диаграммах. КПД и основные характеристики циклов. Эксергетический анализ циклов.

Тема 6
Схемы и принципы работы газовых турбин. Циклы ГТУ. Регенеративнй цикл ГТУ. Эффективный КПД ГТУ. Новые методы анализа.

Тема 7
Процессы сжатия воздуха в одноступенчатом и многоступенчатом компрессорах. Условия работы многоступенчатого компрессора и определение числа ступеней. Определение работы и мощности на привод компрессора.

Тема 8
Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Влажный воздух: свойства; i-d диаграмма; термодинамические процессы.

Тема 9
Водяной пар. Степень сухости пара. Диаграммы Р-V и i-S и таблицы водяного пара. Энтальпия влажного пара и ее использование в расчетах. Процессы водяного пара.

Тема 10
Основы термодинамики потока (неравновесных процессов). Истечение жидкостей, паров и газов через сопла, насадки и отверстия. Уравнения течения газов и паров большой скоростью. Параметры торможения. Адиабатное течение идеального газа в суживающихся и расширяющихся каналах. Конфузоры и диффузоры. Истечение реальных газов и паров из сопел. Процессы в эжекторах.

Тема 11
Циклы паросиловых (теплосиловых) установок и их эффективность. Цикл ПСУ с перегревом пара, циклы регенеративный. Бинарный циклы. Необратимое расширение пара в турбине. Ступени турбины. Внутренний относительный КПД в турбине ПСУ. Парогазовые циклы.

Тема 12


Обратные термодинамические циклы. Показатели эффективности. Циклы холодильных машин. Циклы тепловых насосов. Условия эффективного использования.

Тема 13
Способы теплообмена. Теплообмен при фазовых преврашениях.
Значение теплообмена для технологических процессов переработки нефти, газа, и конденсата. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Температурный градиент. Теплопроводность при стационарном режиме однослойной, многослойной плоской и цилиндрической стенки и тел произвольной формы.

Тема 14
Конвекционный теплообмен. Коэффициент теплоотдачи. Применение методов подобия и размерностей к анализу и расчету процессов конвективного теплообмена.
Конвективный теплообмен. Теплоотдача при свободном движении жидкости. Теплоотдача при свободном движении жидкости в трубах. Расчетные уравнения.

Тема 15
Теплообмен излучением. Закон Стефана-Больцмана. Теплообмен излечением между параллельно и произвольно расположенными телами. Излучение газов. Теплообмен излучением в котельных топках.

Тема 16
Теплопередача. Сложный теплообмен. Коэффициент теплопередачи. Тепловой расчет теплообменных аппаратов.

Тема 17
Промышленная теплотехника.
Топливо. Классификация и состав топлива. Теплота сгорания. Понятие об условном топливе. Разновидности топлива.
Основы теории горения. Общие понятия о процессе горения. Особенности горения твердого, жидкого топлива.

Тема 18
Промышленные котельные установки. Назначение и классификация. Элементы котельной установки. Конструктивные особенности. Тепловой баланс кательного агрегата.




АУДИТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ
Таблица 3
7.1. Объем по темам и по видам аудиторным занятиям

По табл.2
Лекции, час
Практические занятия, час
Лабораторные
работы, час

1
2
3
4

5 семестр, 18 недель

Тема 1
2



Тема 2
2



Тема 3
2

2

Тема 4
2



Тема 5
2

1

Тема 6
2

1

Тема 7
2

1

Тема 8
2

2

Тема 9
2

2

Тема 10
2

2

Тема 11
2

2

Тема 12
2

2

Тема 13
2

1

Тема 14
2



Тема 15
2



Тема 16
2

2

Тема 17
2



Тема 18
2



Всего часов
36

18


Примечания:
Лекционные, практические и лабораторные занятия проводятся в аудиториях, указанных в расписании, составляемом Учебным отделом АГТУ. Часть практических занятий проводится в ауд. 5.204 и 5.303, в которых размещены плакаты по разделам дисциплины. Лабораторные занятия проводятся в ауд. 5.204, 5.101, 5.303.

7.2. Лабораторные работы (занятия) могут проводиться по решению преподавателя непосредственно на производственных объектах. В этом случае необходимо уведомление или согласие кафедры, а также извещение об этом Учебного отдела.
Конкретные лабораторные работы из перечня в разделе 8 «Лабораторные работы» могут выбираться также по усмотрению преподавателя.
7.4. Аудиторные занятия (лекции, лабораторные) проводятся последовательно по неделям семестра и по темам дисциплины.

8. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

1
Экспериментальное изучение процесса адиабатного течения воздуха при больших скоростях

2
Исследование изотермического процесса (расширение газа)

3
Исследование изотермического процесса (сжатие газа)

4
Изучение изохорного процесса идеального газа

5
Изучение свойств влажного воздуха: (влагосодержание, энтальпия и др.)

6
Термодинамический анализ политропного процесса (диаграммы p-v)

7
Измерение параметров работы двухступенчатого воздушного компрессора

8
Расчет термодинамического цикла ДВС, ГТУ, ПТУ

9
Расчет термодинамических процессов водяного пара по диаграмме i-s

10
Исследование внешней теплоотдачи при естественной конвекциии горизонтальной оребренной трубы

11
Определение тепловых потерь теплопровода ( стационарная теплопроводность)

12
Тепловой баланс теплообменного аппарата («вода»-«воздух»)

13
Изучение схем и конструкций теплообменных аппаратов ( на стенде)

14
Определение коэффициента теплопроводности изоляционных материалов

15
Определение температуры пламени при горении


ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВИДЫ РАБОТ:

КУРСОВЫЕ РАБОТЫ

Темы курсовых работ (6 семестр):

1
Расчет термодинамического цикла теплового двигателя

2
Расчет цикла многоступенчатого компрессора

3
Расчет цикла паросиловой установки

4
Расчет цикла парогазовой установки

5
Сравнительный анализ эффективности циклов тепловых двигателей

7
Расчет термодинамического цикла теплового насоса

8
Сравнительный анализ методов интенсификации теплоотдачи при течении газов и жидкостей

9
Тепловой расчет теплообменных аппаратов (различного назначения, типа, конструкции, с различными рабочими веществами)


Кроме указанных, преподаватель может предлагать дополнительные темы курсовых работ. Возможны темы по предложению студентов.
Курсовые работы, как правило, должны выполняться как творческие самостоятельные решения инженерных задач с помощью как учебной литературы, указанной ниже в программе, так и, в основном, с привлечением новых данных, теоретических сведений и разработок, имеющихся в периодической печати ( журналах). Список см.ниже.
Преподаватель во время консультаций дает студенту конкретные научные и методические рекомендации непосредственно по каждой теме и фактически выполняют функции не только консультанта, но и научного руководителя.
Темы курсовых работ выдаются на 1-2 неделях 6-го семестра.
Рекомендуется окончание курсовой работы и ее защита до начала зачетной недели.


ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

Экзамены проводятся в письменной и в устной форме.
Рекомендуется письменно-устная форма, которая методически отработана и успешно применяется кафедрой с 2003 года. Студент для получения экзамена должен ответить на все вопросы, полностью соответствующие формулировкам тем в п.6 «Содержание программы» данного семестра.
Студентам, ответившим на все вопросы (т.е. по всем темам п.6 данного семестра ) преподаватель ставит в экзаменационную ведомость оценку «удовлетворительно», «хорошо», «отлично» в зависимости от глубины усвоения содержания дисциплины и продемонстрированных возможностей его практического и творческого использования.
Курсовые работы принимаются, как правило, в письменной форме (защита и обсуждение в присутствии группы) с дифференцированной оценкой.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ

Самостоятельная работа студентов направлена конкретно на усвоение содержания дисциплины по всем темам, указанным в п. 6. Она сопровождает все этапы изучения и усвоения содержания дисциплины: изучение и повторение материала лекций, практических и лабораторных занятий, с использованием конспектов, рекомендуемой основной и дополнительной литературы, задачников, справочников, периодических изданий (журналов) и имеющихся у преподавателей результатов НИР, материалов научных конференций и других источников, а также при подготовке к выполнению контрольных работ и экзамена.
Рекомендуемое распределение часов самостоятельной работы в семестре:
5 семестр - 2 часа в неделю регулярно и 12 часов с использованием студентом по своему
усмотрению с учетом необходимости подготовки к экзамену, рейтингу и т.п.
Участие преподавателя в самостоятельной работе студентов имеет существенное значение и заключается в индивидуальной (или иногда в групповой) работе со студентами во время консультаций по расписанию консультаций кафедры ( не менее двух консультаций в неделю) или в другой форме, приемлемой для студента или преподавателя.
Задача преподавателя – полностью контролировать эффективность самостоятельной работы каждого студента и группы в целом. Результаты контроля могут фиксироваться в рабочем журнале преподавателя.

ВОСПИТАТЕЛЬНАЯ РАБОТА

Воспитательная работа со студентами проводится в течение аудиторных занятий, индивидуальных и групповых консультаций, при выполнении курсовых работ и проектов, в период учебных и производственных практик, при выполнении выпускных квалификационных работ, при выполнении совместных со студентами научных работ.

ЛИТЕРАТУРА
Основная
1. Теплотехника. Учебник для вузов/ под ред. В.И. Луканина.- Изд. 5-е. - М.Высшая
школа. 2005. 671 с. 10 экз. ( библ. АГТУ). [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
2. Гончаров С.А. Термодинамика. Учебник для студентов вузов/ С.А.Гончаров- 2-е изд.
М.: Изд-во МГТУ, 2002 . 440 с. 6 экз.( библ. АГТУ)
3. Овсянников М.К., Костылев И.И. Теплотехника: техническая термодинамика и тепло
передача. С.-Пб: Элмор, 1998 . 206 с. 20 экз. ( библ. АГТУ)
4. Андрианова Т.Н. и др. Сборник задач по технической термодинамике. 4-е изд-е. М.: Изд. МЭИ, 2000. 355 с. 3 экз. ( библ. АГТУ)
5. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин Е.С. Техническая термодинамика. 4-е
издание. М. :Энергоатомиздат,1983. 416 с.
6. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукоменл А.С. Теплопередача. 4-е издание.
М.: Энергоиздат, 1981. 485 с.
7. Аметистов Е.В., Соколов Г.Я., Плитунов Е.С. Основы теории теплообмена. М.:
Изд. МЭИ, 2000. 242 с.
8. Апальков А.Ф. Теплотехника: учеб. пособие – Ростов-н/Д.: Феникс, 2008. – 186с. 5 экз.
(библ. АГТУ).
9. Ерофеев В.Л., Семенов П.Д., Пряхин А.С. Теплотехника: учебник для вузов – М.: Академкнига, 2006. – 456 с. 20 экз. (библ. АГТУ).
10. Жуховицкий Д. Л. Сборник задач по технической термодинамике: учебное пособие.
(2-е издан) Ульяновск: УлГТУ 2004 г. 98 с. [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ].


Дополнительная

Амерханов Р.А., Драганов Б.Х. Теллотехника. М.: Энергоатомиздат, 2006. 432 с.
Злотин Г.Н., Федянов Е.А. Теплотехника. Волгоград: ВолгГТУ, 2005. 339 с.
Теория тепломассообмена. Под ред. акад. А.И.Леонтьева.М.: энергоиздат, 1979. 317 с.
Агеев Е.П. Неравновесная термодинамика в вопросах и ответах. МГУ. М.: Эдиториал УРСС, 2001. 136 с.

Задачники

Андрианова Т.Н. и др. Сборник задач по технической термодинамике. 4-е изд-е. М.: Изд. МЭИ, 2000. 355 с.
Зубарев В.Н., Александров А.А. Практикум по технической термодинамике. М.: Энергия, 1971. 352 с.
Задачник по технической термодинамике и теории тепломассобмена. Под ред. В.И.Крутова. М.: Высшая школа, 1986. 383 с.
Сафонов А.П. Сборник задач по теплофикации и тепловым сетям. М.: Энергия, 1968. 240 с.
Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. М.: Химия, 1971. 448 с.
Данилова Г.Н. и др. Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности. М. Агропромиздат, 1986. 288 с.
Справочники

Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Книга 2.
Справочная серия «Теплоэнергетика и теплотехника» М.: Энергоатомиздат, 1986.
560 с.
Теплотехнический справочник. Т.1. М.: Энергия, 1975. 744 с.
Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. Книга 4. М.: Энергоатомиздат, 1991. 558 с.
Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Госфизматиздат, 1972. 708 с.

Периодические издания (журналы)

Химическое и нефтегазовое машиностроение.
Теплоэнергетика
Известия вузов, серия «Проблемы энергетики».
Промышленная энергетика.
Известия РАН, серия “Энергетика”
Новости теплоснабжения.
Энергетик.
Известия вузов, серия «Машиностроение».
Газотурбинные технологии.
Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Техн. науки.
Вестник АГТУ.


Преподаватель на первом занятии в семестре дает краткую характеристику литературным источникам 1-3. Дает рекомендации по их использованию в самостоятельной работе. Поясняет, что :
по темам 1 – 12 используется любая литература по поз.1, 2 или 3,
по темам 13 – 16 используется литература по поз. 1 или 3,
по темам 17 – 18 - поз. 1.
Сборник задач (поз.4) который содержит условия задач, рекомендуется для использования преподавателем при разработке примеров для лекционных занятий.







Рецензент:
д.т.н., профессор Ильин А.К.
Приложение

ГРАФИКИ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА ПО УЧЕБНЫМ ГОДАМ
(заполняются кафедрой ежегодно по готовности планов деканата)



2011 – 2012 учебный год

Осенний семестр с _1_ по _18_ недели
Лекции:
1-я неделя _2_ часа в неделю
2-я неделя _2_ часа в неделю
практические работы по ___нет______ неделям
1-я неделя по _-__ часов , 2-я неделя _-_ часов
лабораторные занятия по __четным____ неделям
1-я неделя - часов, 2-я неделя _2_ часа

Весенний семестр – курсовая работа
2012 – 2013 учебный год

Осенний семестр с __ по __ недели
Лекции:
1-я неделя _ часа в неделю
2-я неделя __ часа в неделю
практические работы по _________ неделям
1-я неделя по ___ часов , 2-я неделя _ часов
лабораторные занятия по __ ____ неделям
1-я неделя - часов, 2-я неделя __ часа

Весенний семестр –


















Карта обеспеченности дисциплины «Техническая термодинамика и теплотехника» для студентов по направлениям 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива» и специальности 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов» учебно-методическими разработками (по кафедре теплоэнергетики)

Дисциплина (специальность, направление)
Обеспеченность работ по учебному плану
Рекомендации для преподавателей


Рабочая программа
лекции
Семинарские занятия
Практические занятия
Лабораторные работы
СРС
Текущий контроль (к/т)
Итоговый контроль
Практика
Курсовая работа


1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

«Техническая термодинамика и теплотехника»
Специальность 240403.65 «Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов»; направления 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива»

Рабочая программа
РП.240403.65.ОПД.Ф.04; ТЭН-09,

РП.240100.62.ОПД.Ф.11; ТЭН-09


**


***


***


*


*


*


*


-


*



Примечание: * - рекомендации по этим видам занятий приведены в рабочей
программе РП-240403.65-ОПД.Ф.04; ТЭН-09, РП.240100.62.ОПД.Ф.11; ТЭН-09
** - По пункту «Обеспеченность лекции» см. отдельные списки , которые находятся в УМК-д кафедры теплоэнергетики в библиотеке АГТУ. Названия списков : Обеспеченность лекций учебниками и учебными пособиями по дисциплинам кафедры «Теплоэнергетика» ,
Учебные пособия, разработанные кафедрой теплоэнергетики в 2002-2009 г.. Список монографий кафедры теплоэнергетики, используемых в учебном процессе.


*** - не предусмотрены учебным планом






Темы практических занятий

Тема 1
Параметры состояния термодинамической системы. Уравнение состояния идеального газа. Теплота, работа, внутренняя энергия.

Тема 2
Уравнение первого закона термодинамики. Теплоемкость. Энтальпия.
Второй закон термодинамики. Эксергия.
Влажный воздух: свойства; i-d диаграмма.

Тема 3
Термодинамические (изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный и политропные) процессы идеальных газов.
Водяной пар: свойства; i-s диаграмма; термодинамические процессы.

Тема 4
Истечение жидкостей, паров и газов через сопла. Адиабатное течение идеального газа в суживающихся и расширяющихся каналах. Дросселирование газов, паров и жидкостей.

Тема 5
Термодинамический анализ процессов в компрессорах. Условия работы многоступенчатого компрессора и определение числа ступеней. Определение работы и мощности на привод компрессора.

Тема 6
Циклы: поршневых двигателей внутреннего сгорания, газотурбинных, паросиловых, холодильных установок.

Тема 7
Способы теплообмена. Теплообмен при фазовых превращениях.

Тема8
Теплопроводность. Коэффициент теплопроводности. Температурный градиент. Теплопроводность при стационарном режиме.

Тема 9
Конвекционный теплообмен. Коэффициент теплоотдачи. Расчетные уравнения.

Тема 10
Теплообмен излучением. Закон Стефана-Больцмана. Теплообмен излучением в котельных топках.

Тема 11
Сложный теплообмен. Коэффициент теплопередачи. Тепловой расчет теплообменных аппаратов.

Тема 12
Поток массы, испарение с поверхности жидкости, сушка Молекулярная диффузия. Концентрационная диффузия.

Тема 13
Топливо. Теплота сгорания. Теплотехнические расчеты горения. Состав и количество продуктов сгорания.

Тема 14
Расчет термодинамической и технико-экономической эффективности систем теплоснабжения.

Тема 15
Теплотехнические расчеты эффективности нетрадиционных энергетических установок.

Тема 16
Промышленные котельные установки. Конструкции. Тепловой баланс котельного агрегата.




Карта обеспеченности дисциплины «Техническая термодинамика и теплотехника» учебно-методическими разработками
(в соответствии с СГП АГТУ 03.1-2006 «Учебно-методический комплекс дисциплин»)
Дисциплина
(специальность,
направление)

Обеспеченность всех видов работ по учебному плану
Рекомендации
преподавателей


Рабочие программы
лекции
семинары
практические занятия
лабораторные
занятия
Самостоятельная
работа
студентов
Текущий
контроль
(т/к)
Итоговый
контроль
Практика
Курсовая
работа


Техническая термодинамика и теплотехника
(240403.65
«Химическая технология природных
энергоносителей
и углеродных
материалов» направления 240100- «Химическая технология и биотехнология», 240400- «Химическая технология органических веществ и топлива»)

РП 240403.65. ОПД. Ф. 04; ТЭН-09, РП.240100.62.ОПД.Ф.11; ТЭН-09
Разработчик:
к.т.н., доц.
Атдаев Д.И., к.т.н., доц. Ильин Р.А.

1. Овсяников М.К., Костылёв И.И. Теплотехника: техническая термодинамика и теплопередача. С-Пб: Элмор, 1998. – 206 с.
2. Кирилин В.А., Сычев В.В., Шейндлин Е.С. Техническая термодинамика. 4-е издание. М.: Энергоатомиздат, 1983. 416 с.

По
данной дисципли-
не семинары не предусмотрены

По
данной дисциплине практические
занятия не предусмотрены







1. Флореа о., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. М.: Химия, 1971. 448 с.
2. Лысова В.А., Максименко Ю.А. Тепловое оборудование химических производств. Учебное пособие. Астрахань: АГТУ, 2004 г. 75 с.




2. Ильин Р.А., Ильин А.К. Практикум по технической термодинамике (лабораторные работы №№ 1-6). Учебное пособие. Астрахань, 2007. 31 с.


Определен в
рабочей программе






Экзаменационные вопросы по дисциплине

По данной дисциплине практика не предусмотрена

1. Ильин Р.А., Ильин А.К. Обратные термодинамические циклы и тепловые насосы. Учебное пособие. Астрахань: АГТУ, 2007. 11 с.
2. Ильин Р.А. Поверочный тепловой расчет рекуперативных теплообменных аппаратов. Учебное пособие. Астрахань: АГТУ, 2005. 40 с.

1. Агеев Е.П. Неравновесная термодинамика в вопросах и ответах. МГУ. М.: энергоатомиздат, 1979. 317 с.
2. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент. Книга 2. Справочная серия «Теплоэнергетика и теплотехника» М.: Энергоатомиздат, 1986. 560 с.



Зав. кафедрой теплоэнергетики, д.т.н., профессор Ильин А.К.

Экзаменационные вопросы

Техническая термодинамика; основные понятия и определения. Рабочие вещества. Идеальный газ, реальные газы. Уравнение состояния идеального газа. Газовая постоянная идеального газа. Р-V и Т-S диаграммы. Теплота, работа, внутренняя энергия. Равновесные и неравновесные, обратимые и необратимые процессы.

Законы темодинамики для открытых систем:
Первый закон термодинамики. Смеси рабочих веществ и параметры смесей. Теплоемкость. Теплоемкости смеси идеальных газов. Газовая постоянная смеси идеальных газов. Таблицы термодинамических свойств веществ. Энтальпия.

Анализ основных процессов в открытых системах:
Частные и общие случаи политропных процессов и их изображение в Р-V и Т-S диаграммах. Зависимости между параметрами и уравнения для теплоты, работы, внутренней энергии и энтропии в процессах. Графический анализ процессов.

Круговые (циклические) термодинамические процессы (циклы) преобразования теплоты в работу. Второй закон термодинамики. Обратимые и необратимые циклы. Прямые и обратные циклы. Термический КПД цикла и холодильный коэффициент. Цикл Карно. Энтропия. Физический смысл энтропии. Максимальная работа. Эксергия.

Анализ высокотемпературных тепловыделяющих и теплоиспользующих установок;
Схемы и принципы работы ДВС. Термодинамический циклы ДВС быстрого, изобарного и смешанного сгорания в Р-V и T-S диаграммах. КПД и основные характеристики циклов. Эксергетический анализ циклов.

Схемы и принципы работы газовых турбин. Циклы ГТУ. Регенеративнй цикл ГТУ. Эффективный КПД ГТУ. Новые методы анализа.

Процессы сжатия воздуха в одноступенчатом и многоступенчатом компрессорах. Условия работы многоступенчатого компрессора и определение числа ступеней. Определение работы и мощности на привод компрессора.

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Влажный воздух: свойства; i-d диаграмма; термодинамические процессы.

Водяной пар. Степень сухости пара. Диаграммы Р-V и i-S и таблицы водяного пара. Энтальпия влажного пара и ее использование в расчетах. Процессы водяного пара.

Основы термодинамики потока (неравновесных процессов). Истечение жидкостей, паров и газов через сопла, насадки и отверстия. Уравнения течения газов и паров большой скоростью. Параметры торможения. Адиабатное течение идеального газа в суживающихся и расширяющихся каналах. Конфузоры и диффузоры. Истечение реальных газов и паров из сопел. Процессы в эжекторах.

Циклы паросиловых (теплосиловых) установок и их эффективность. Цикл ПСУ с перегревом пара, циклы регенеративный. Бинарный циклы. Необратимое расширение пара в турбине. Ступени турбины. Внутренний относительный КПД в турбине ПСУ. Парогазовые циклы.

Обратные термодинамические циклы. Показатели эффективности. Циклы холодильных машин. Циклы тепловых насосов. Условия эффективного использования.

Способы теплообмена. Теплообмен при фазовых преврашениях.
Значение теплообмена для технологических процессов переработки нефти, газа, и конденсата. Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности. Температурный градиент. Теплопроводность при стационарном режиме однослойной, многослойной плоской и цилиндрической стенки и тел произвольной формы.

Конвекционный теплообмен. Коэффициент теплоотдачи. Применение методов подобия и размерностей к анализу и расчету процессов конвективного теплообмена.
Конвективный теплообмен. Теплоотдача при свободном движении жидкости. Теплоотдача при свободном движении жидкости в трубах. Расчетные уравнения.

Теплообмен излучением. Закон Стефана-Больцмана. Теплообмен излечением между параллельно и произвольно расположенными телами. Излучение газов. Теплообмен излучением в котельных топках.

Теплопередача. Сложный теплообмен. Коэффициент теплопередачи. Тепловой расчет теплообменных аппаратов.

Промышленная теплотехника.
Топливо. Классификация и состав топлива. Теплота сгорания. Понятие об условном топливе. Разновидности топлива.
Основы теории горения. Общие понятия о процессе горения. Особенности горения твердого, жидкого топлива.

Промышленные котельные установки. Назначение и классификация. Элементы котельной установки. Конструктивные особенности. Тепловой баланс кательного агрегата.


Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 4 Заголовок 515

Приложенные файлы

  • doc 14430549
    Размер файла: 182 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий