- •Северо-Западный государственный заочный технический университет
- •1. Информация о дисциплине «теплотехника»
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины по гос
- •190601.65 – Автомобили и автомобильное хозяйство.
- •150501 – Материаловедение в машиностроении.
- •150104 – Литейное производство черных и цветных металлов.
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля:
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (136 часов)
- •Раздел 1. Техническая термодинамика (36 часов)
- •Раздел 2. Тепломассообмен (40 часов)
- •Раздел 3. Гидрогазодинамика
- •3.1. Гидростатика. Гидравлика
- •3.2. Газодинамика
- •3.3. Техническая гидрогазодинамика
- •Раздел 4. Топливо и теория горения
- •4.1. Характеристики энергетических топлив
- •4.2. Уравнения сгорания и физико-химические основы горения топлива
- •4.3. Процессы сгорания жидкого, газообразного и твердого топлива
- •5. Промышленная теплоэнергетика (10 часов)
- •5.1. Теплоснабжение населения и предприятий. Экономия энергоресурсов
- •5.2. Снижение энергопотерь и вредных выбросов в окружающую среду
- •2.2. Тематический план дисциплины «теплотехника»
- •2.2.1. Тематический план лекций для студентов заочной формы обучения
- •2.2.2. Тематический план дисциплины «Теплотехника» для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.3. Структурно-логическая схема дисциплины «Теплотехника»
- •Раздел 3 Гидрогазо- Динамика Раздел 4 Топливо и теория горения Раздел 5 Промышленная теплотехника Раздел 2 Тепломассообмен Раздел 1 Техническая Термодинамика
- •2.4. Временной график изучения дисциплины «Теплотехника»
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.2. Лабораторный практикум
- •2.5.2.1. Лабораторные работы (очно-заочная форма обучения)
- •2.5.2.2. Лабораторные работы (заочная форма обучения)
- •2.6 Рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины «теплотехника»
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект введение
- •Раздел 1. Техническая термодинамика
- •Уравнение состояния. Первый закон термодинамики
- •1.1.1. Параметры состояния
- •1.1.2. Функции состояния. Первый закон термодинамики.
- •1.1.3. Теплоемкость газов
- •1.2. Газовые процессы. Второй закон термодинамики
- •1.2.1. Термодинамические процессы
- •1.2.2. Сжатие газа в компрессоре
- •1.2.3. Второй закон термодинамики
- •1.3. Газовые циклы тепловых машин
- •1.3.1. Цикл быстрого сгорания (карбюраторного двс)
- •1.3.2. Цикл медленного сгорания (дизеля)
- •1.3.3. Цикл газотурбинной установки
- •1.4. Реальные газы. Водяной пар
- •1.4.1. Реальные газы
- •1.4.2. Параметры воды и пара
- •1 .4.3. Циклы паротурбинных установок
- •1.4.4. Термодинамика холодильных машин
- •Раздел 2. Тепломассообмен
- •2.1. Теплопроводность
- •Основной закон теплопроводности
- •2.1.2. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •2.1.3. Теплопроводность при стационарном режиме и граничных условиях первого рода
- •2.1.4. Теплопроводность плоской и цилиндрической стенок при стацио-нарном режиме и граничных условиях третьего рода (теплопередача)
- •2.1.5. Регулирование интенсивности теплопередачи
- •2.1.6. Нестационарная теплопроводность
- •2.2. Конвективный теплообмен (теплоотдача)
- •2.2.1. Основные понятия и определения
- •2.2. Гидродинамический и тепловой пограничные слои
- •2.2.3. Основы теории подобия
- •2.2.4. Обобщение опытных данных на основе теории подобия
- •2.2.5. Теплоотдача при свободной конвекции
- •2.2.6. Теплоотдача при вынужденном движении жидкости
- •2.2.7. Теплоотдача при кипении и конденсации
- •2.3. Тепловое излучение
- •2.3.1. Основные понятия и определения
- •2.3.2. Законы теплового излучения
- •2.3.3. Лучистый теплообмен между телами
- •2.3.4. Излучение газов и паров
- •2.3.5. Процессы сложного теплообмена
- •2.4. Тепловой расчет теплообменных аппаратов
- •2.4.1. Типы теплообменных аппаратов
- •2.4.2. Расчетные уравнения рекуперативных аппаратов
- •2.4.3. Тепловой расчет теплообменных аппаратов
- •2.5. Массообмен
- •Раздел 3. Гидрогазодинамика
- •3.1. Гидростатика. Гидравлика
- •3.1.1. Физические свойства жидкостей
- •3.1.3. Давление жидкости на стенки
- •3.1.5. Движение идеальной жидкости
- •3.1.6. Уравнение Бернулли
- •3.1.7. Измерение полного напора. Трубка Пито
- •3.1.8. Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •3.1.9. Уравнение количества движения
- •3.1.10. Число Рейнольдса. Потери напора по длине трубы
- •3.1.12. Гидравлический удар в трубах
- •3.2. Газодинамика
- •3.2.1. Адиабатные соотношения. Скорость звука, число Маха.
- •3.2.2. Уравнение энергии. Критическая и максимальная скорости газа
- •3.2.3. Связь скорости газа с сечением потока. Сопло Лаваля
- •3.2.4. Параметры изоэнтропического торможения газа
- •3.2.5. Истечение газа
- •3.3. Техническая гидрогазодинамика
- •3.3.4. Влияние вязкости. Моделирование в гидрогазодинамике
- •3.3.5. Критерии подобия
- •3.3.6. Пограничный слой
- •3.3.7. Отрыв пограничного слоя
- •3.3.8. Крыло в газовом потоке
- •3.3.9. Лопаточная решетка в газовом потоке
- •3.3.10. Распыливание жидкостей
- •3.3.11. Диффузоры
- •3.2.12. Эжекторы
- •Раздел 4. Топливо и теория горения
- •4.1. Характеристики энергетических топлив
- •4.1.1. Состав и характеристики жидкого топлива
- •4.1.2. Твердые и искусственные топлива
- •4.1.3. Условное топливо. Приведенные характеристики топлива
- •4.2. Физико-химические основы теории горения топлива
- •4.2.1. Стехиометрические соотношения. Количество воздуха, необходимое для горения топлива
- •4.2.2. Объем продуктов сгорания. Уравнения полного и неполного сгорания
- •4.2.3. Физико-химические процессы воспламенения и горения топлива
- •4.3. Процессы сгорания жидкого, газообразного и твердого топлива
- •4.3.1. Сжигание жидкого топлива
- •4.3.2. Сжигание газообразного топлива
- •4.3.3. Сжигание твердого топлива
- •Раздел 5. Промышленная теплоэнергетика
- •5.1. Теплоснабжение предприятий и населенных пунктов
- •5.1.1. Системы теплоснабжения
- •5.1.2. Источники теплоснабжения
- •5.1.3. Вторичные энергоресурсы
- •5.1.4. Биотопливо и установки для его сжигания
- •5.2. Энергосбережение и снижение вредных выбросов
- •5.2.1. Энергосберегающие теплообменные установки на тепловых насосах и тепловых трубах
- •5.2.2. Выход вэр и экономия от их использования
- •5.2.3. Токсичные выбросы в окружающую среду
- •5.2.4. Снижение вредных выбросов и сбросной теплоты
- •3.3. Глоссарий (словарь терминов)
- •Библиографический список к лаблраторному практимуму
- •Лабораторная работа 1 определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Экспериментальная установка и методика опыта
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 2 определение коэффициента теплопроводности керамического материала методом трубы
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Экспериментальная установка и методика опыта
- •Порядок выполнения работы
- •Форма 2
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 3 теплоотдача горизонтальной и вертикальной труб при свободном движении воздуха
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Экспериментальная установка и методика опыта
- •4. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 4
- •1. Цель работы
- •2. Основные теоретические положения
- •3. Зкспериментальная установка и методика опыта
- •4. Порядок выполнения работы
- •5. Содержание отчета
- •Лабораторная работа 5 определение влажности и зольности топлива
- •1. Цель работы
- •2. Определение влажности топлива
- •2.1. Основные теоретические положения
- •2.2. Описание лабораторной установки
- •2.3. Порядок выполнения работы
- •Форма 5а
- •2.4. Содержание отчета
- •3. Определение зольности топлива
- •3.1. Основные теоретические положения
- •Зольность топлива в расчете на сухую массу пересчитывают по формуле %:
- •3.2. Описание лабораторной установки
- •3.3. Порядок выполнения работы
- •3.4. Содержание отчета
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1.2. Методические указания к выполнению контрольной работы
- •Тема 1.1. Уравнение состояния газа. Первый закон термодинамики
- •Тема 1.4. Циклы компрессоров и тепловых двигателей. Циклы холодильных машин (Зад 2,3,4)
- •Тема 2.2 Теплопроводность через стенки
- •Тема 2.3. Теплообмен при конвекции и фазовых превращениях
- •Тема 2.4. Теплообмен излучением. Расчеты теплообменных аппаратов
- •Тема 3.2. Режимы течения газовых потоков
- •Тема 4.2. Уравнение сгорания и физико–химические основы горения топлива.
- •4.2. Тренировочные и контрольные тесты Тренировочные тесты
- •Тренировочные тесты по разделу 1
- •Тренировочные тесты по разделу 2
- •Тренировочные тесты по разделу 3
- •Тренировочные тесты по разделу 4
- •Тренировочные тесты по разделу 5
- •Правильные ответы на тренировочные тесты
- •Контрольные тесты по разделу 2
- •Контрольные тесты по разделу 3
- •Контрольные тесты по разделу 4
- •Контрольные тесты по разделу 5
- •Оглавление
- •Павлов Евгений Павлович
- •191186, Санкт-Петербург, ул. Миллионная, д.5
1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы
(для специальности 150501, 136 часов)
Вид учебной работы |
Всего часов |
|
Форма обучения |
||
Очно-заочная |
Заочная |
|
Общая трудоемкость дисциплины |
136 |
|
Работа под руководством преподавателя (включая ДОТ) |
82 |
82 |
В т.ч. аудиторные занятия: лекции практические занятия (ПЗ) лабораторный работы (ЛР) |
16 0 12 |
8 0 8 |
Самостоятельная работа студентов |
54 |
54 |
Промежуточный контроль, количество В т.ч. контрольная работа (реферат) |
5 1 |
4 1 |
Вид итогового контроля (зачет, экзамен) |
Экзамен |
|
1.2.3. Перечень видов практических занятий и контроля:
Контрольные работы – одна для всех форм обучения и специальностей.
Лабораторные работы– для очно-заочной формы обучения - 12 часов; для заочной - 8 часов;
Тесты (по разделам дисциплины: тренировочные и контрольные) –для очно-заочной формы – 5; для заочной формы – 4;
Экзамен (зачет) – (для спец. 190601.65 ) для всех форм обучения.
Зачет (для спец. 150501.65, 150104.65, 190205.65) - для всех форм обучения.
2. Рабочие учебные материалы
2.1. Рабочая программа (136 часов)
Темы рабочей программы, не обязательные для сп. 190601, помечены *).
Темы рабочей программы, не обязательные для сп. 190205, помечены **).
Курсивом выделены дополнительные подразделы для сп.150104.
Введение (1 час)
[1], с. 15-18
Предмет теплотехники, его место при подготовке специалистов транспорт- в области металлургии, технологических систем ных средств, и оборудования. Связь теплотехники с другими отраслями знаний. Сведения из истории развития теплотехники. Проблемы топливно-энергетических ресурсов, использование вто-ричных и нетрадиционных энергоресурсов, защита окружающей среды. Задачи курса.
Раздел 1. Техническая термодинамика (36 часов)
1.1. Уравнение состояния. Первый закон термодинамики
[1], с. 18-23; [2], с. 6-8
Параметры состояния –температура, давление, удельный объем. Уравнение состояния идеального газа. Термодинамический процесс. Функции состояния – внутренняя энергия, работа расширения, теплота. Теплоемкость газов. Первый закон термодинамики. Смеси газов, задание состава смеси массовыми и объем-ными долями.
1.2. Газовые процессы. Второй закон термодинамики.
[1], с. 11-17, 63-70; [2], с. 19-27
Энтропия. Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный, политро-пный процессы. Термодинамические диаграммы. Обратимые и необратимые про-цессы. Сжатие газа в компрессоре. Второй закон термодинамики.
1.3. Газовые циклы тепловых машин
[1], с. 138-168; [2], с. 60-63
Цикл быстрого сгорания (карбюраторного ДВС). Цикл медленного сгора-ния (дизеля), цикл смешанного сгорания. Цикл газотурбинной установки. Повышение эффективности тепловых машин.
1.4. Реальные газы. Водяной пар. Циклы паротурбинных установок**)
[1], с. 209-216; [2], с. 63-71
Свойства реальных газов. Р-v, T-s, h-s диаграммы водяного пара. Влажный пар. Истечение пара через сопла. Циклы паротурбинных установок *), **). Циклы холодильных установок. Тепловые насосы.