- •Содержание
- •Тематический план дисциплины
- •Структура учебной дисциплины
- •10 Основные понятия и определения теплопередачи, теплопроводность, закон Фурье
- •10.1 Основные положения теплопередачи
- •10.2. Дифференциальное уравнение теплопроводности
- •10.3 Условия однозначности. Начальные и граничные условия
- •Вопросы для самоконтроля
- •11 Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности
- •11.1 Стационарная теплопроводность через плоскую стенку
- •11.2 Нестационарные процессы теплопроводности
- •Вопросы для самоконтроля
- •12 Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
- •12.1 Конвективный теплообмен
- •12.2. Гидродинамический и тепловой пограничные слои
- •12.3 Дифференциальное уравнение конвективного теплообмена
- •12.5 Методы теории подобия и теплового моделирования
- •12.6 Основные критерии гидродинамического и теплового подобия
- •Вопросы для самоконтроля
- •13 Теплоотдача при свободном движении жидкости
- •13.1 Решение задач свободной конвекции
- •13.2 Теплоотдача при свободном движении жидкости в большом объеме
- •13.3 Теплоотдача при свободном движении жидкости в ограниченном пространстве
- •Вопросы для самоконтроля
- •14 Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых превращениях
- •14.1 Теплоотдача в трубах различной формы поперечного сечения и различной шероховатости
- •14.2 Теплоотдача при вынужденном поперечном омывании трубы
- •14.3 Теплоотдача при вынужденном поперечном пучков труб
- •14.4 Теплообмен при конденсации пара
- •14.5 Теплообмен при кипении жидкости
- •Вопросы для самоконтроля
- •15 Теплообмен излучением. Основные законы теплового излучения
- •15.1 Теплообмен излучением
- •15.2 Основные законы теплового излучения
- •15.3 Теплообмен излучением между телами, разделёнными прозрачной средой
- •15.4 Теплообмен излучением при наличии экранов
- •15.5 Лучистый теплообмен между газовой средой и оболочкой
- •Вопросы для самоконтроля
- •16 Сложный теплообмен. Теплопередача через плоские и цилиндрические стенки
- •16.1 Сложный теплообмен
- •16.2 Теплопередача через плоские и цилиндрические стенки
- •16.3 Теплопередача через ребристые поверхности
- •16.4 Тепловая изоляция. Критический диаметр изоляции
- •Вопросы для самоконтроля
- •17 Теплообменные аппараты. Горение
- •17.1 Теплообменные аппараты
- •17. 2 Горение
- •Вопросы для самоконтроля
- •Список использованной и рекомендуемой литературы
- •26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
- •2 98309, Г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждениевысшего образования «КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра «Судовые энергетические установки»
Богатырева Е.В.
ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА (Часть 2 «Теплопередача») Конспект лекций для курсантов специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» очной и заочной форм обучения
Керчь 2016 г.
|
УДК
Составитель: Богатырева Е.В., преподаватель кафедры СЭУ
ФГБОУ ВО «КГМТУ» ____________
Рецензент: Конюков В.Л., канд. техн. наук., доцент кафедры СЭУ
ФГБОУ ВО «КГМТУ»
Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры судовых энергетических установок ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № _____ от ____________20____г.
Зав. кафедрой СЭУ _______________В.Л. Конюков
Методические указания утверждены и рекомендованы к публикации на заседании методической комиссии МФ ФГБОУ ВО «КГМТУ»,
протокол № _____ от ____________20____г.
© ФГБОУ ВО «КГМТУ», 2016 г.
|
|
Содержание
Введение……………………………………………………………………. |
4 |
10 Основные понятия и определения теплопередачи. Теплопроводность, закон Фурье………………………………………….. |
9 |
11 Теплопроводность плоских и цилиндрических стенок. Нестационарные процессы теплопроводности………………………...… |
15 |
12 Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена……..………………………………………………………….. |
25 |
13 Теплоотдача при свободном движении жидкости…………………… |
36 |
14 Теплоотдача при вынужденном движении жидкости. Теплоотдача при фазовых превращениях……………………………...….…………….. |
41 |
15 Теплообмен излучением. Основные законы теплового излучения…………………………………………………..………………... |
50 |
16 Сложный теплообмен. Теплопередача через плоские и цилиндрические стенки……………………………………………………. |
59 |
17 Теплообменные аппараты. Горение……….…………………………... |
68 |
Список использованной и рекомендуемой литературы…………………. |
75 |
ВВЕДЕНИЕ
Конспект лекций разработан в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности «Эксплуатация судовых энергетических установок», утвержденного приказом Минобрнауки от 24.12.2010 года № 2060 (ред. от 31.05.2011 года), рабочей программой учебной дисциплины «Техническая термодинамика и теплопередача».
Целью изучения дисциплины «Техническая термодинамика и теплопередача» для студентов, обучающихся по специальности 26.05.06 «Эксплуатация судовых энергетических установок» является успешное освоение основных законов термодинамики, вытекающих из них общих теоретических положений, которые составляют основу для последующего изучения и количественного анализа рабочих циклов тепловых машин; освоение теории рабочих циклов тепловых двигателей и холодильных машин, термодинамических принципов получения тепла; освоение основных законов теории тепло-массообмена, которые составляют основу для последующею изучения и количественного анализа процессов передачи теплоты в тепловых машинах и двигателях и теплообменных аппаратах
Задачей дисциплины является дать необходимые знания в доступной форме, научить использовать полученные знания для анализа основных термодинамических процессов, рабочих циклов тепловых двигателей и холодильных машин, определения основных характеристик циклов и их термодинамической эффективности; научить использовать полученные знания для анализа основных видов переноса теплоты, определения основных характеристик теплообменных аппаратов и интенсификации процессов теплопередачи.
Общекультурные компетенции (ОК):
№ компе-тенции |
Содержание компетенции |
ОК-3 |
владение математической и естественнонаучной культурой как частью профессиональной и общечеловеческой культуры |
Профессиональные компетенции (ПК):
№ компе-тенции |
Содержание компетенции |
ПК-1 |
способность генерировать новые идеи, выявлять проблемы, связанные с реализацией профессиональных функций, формулировать задачи и намечать пути исследования |
ПК-2 |
способность и готовностью к самостоятельному обучению в новых условиях производственной деятельности с умением установления приоритетов для достижения цели в разумное время |
ПК-5 |
способность на научной основе организовать свой труд, самостоятельно оценить результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований |
ПК-10 |
способность и готовность осуществлять разработку эксплуатационной документации |
ПК-12 |
способность и готовность устанавливать причины отказов судового оборудования, определять и осуществлять мероприятия по их предотвращению |
ПК-15 |
способность применять базовые знания фундаментальных и профессиональных дисциплин, осуществлять управление качеством изделий, продукции и услуг, проводить технико-экономический анализ в области профессиональной деятельности, обосновывать принимаемые решения по технической эксплуатации судового оборудования, уметь решать на их основе практические задачи профессиональной деятельности |
ПК-22 |
в проектной деятельности: способность и готовность сформировать цели проекта (программы), разработать обобщенные варианты ее решения, выполнить анализ этих вариантов, прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений |
ПК-23 |
способность и готовность разработать проекты объектов профессиональной деятельности с учетом физико-технических, механико-технологических, эстетических, экологических, эргономических и экономических требований, в том числе с использованием информационных технологий |
ПК-30 |
в научно-исследовательской деятельности: способность участвовать в фундаментальных и прикладных исследованиях в области судов и судового оборудования |
ПК-31 |
способность создавать теоретические модели, позволяющие прогнозировать свойства объектов профессиональной деятельности |
ПК-32 |
способность разрабатывать планы, программы и методики проведения исследований объектов профессиональной деятельности |
ПК-33 |
способность выполнять информационный поиск и анализ информации по объектам исследований |
ПК-34 |
способностью осуществлять и анализировать результаты исследований, разрабатывать предложения по их внедрению |
Компетенции в соответствии с разделом Кодекса ПДНВ (К):
№ компе-тенции |
Содержание компетенции |
К-4 |
эксплуатация главных и вспомогательных механизмов и связанных с ними систем управления |
К-19 |
планирование и график работы |
К-33 |
для несения вахты в котельном отделении: Поддержание надлежащего уровня воды и давления пара |
К-36 |
Содействие наблюдению и управлению несением машинной вахты |
В результате освоения дисциплины студент должен:
ЗНАТЬ:
- основные понятия теории теплообмена;
- законы термодинамики;
- характеристики топлив.
УМЕТЬ:
- излагать, систематизировать и критически анализировать базовую общепрофессиональную информацию;
ВЛАДЕТЬ:
- методами термодинамического расчета теплоэнергетических устройств и двигателей.