1. Цели освоения дисциплины Целью освоения дисциплины «Спецвопросы тепломассообмена»



жүктеу 109.85 Kb.
Дата30.03.2018
өлшемі109.85 Kb.






1. Цели освоения дисциплины

Целью освоения дисциплины «Спецвопросы тепломассообмена» является обеспечение базовой и профессиональной теплотехнической подготовки, включающей усвоение принципов тепломассообмена как комплексной научной и инженерной дисциплины.



2. Место дисциплины в структуре ООП

Данная дисциплина относится к вариативной части. Для изучения студентами дисциплины необходимо приобрести знания и умения по дисциплине «Математика», «Гидрогазодинамика», «Техническая термодинамика», «Тепломассобмен», «Математическое моделирование», «Теория подобия».



3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

Освоение дисциплины направлено на формирование компетенций:

ОК-1 – способностью к абстрактному мышлению, обобщению, анализу, систематизации и прогнозированию;

ОК-2 – способностью действовать в нестандартных ситуациях, нести ответственность за принятые решения;

ОК-3 – способностью к саморазвитию, самореализации, использованию творческого потенциала;

ОПК-1 – способностью формулировать цели и задачи исследования, выявлять приоритеты решения задач, выбирать и создавать критерии оценки;

ОПК-2 – способностью применять современные методы исследования, оценивать и представлять результаты выполненной работы;

ОПК-3 – способностью использовать иностранный язык в профессиональной сфере;

ПК-5 – способностью к определению потребности производства в топливно-энергетических ресурсах, обоснованию мероприятий по экономии энергоресурсов, разработке норм их расхода, расчету потребностей производства в энергоресурсах;

ПК-7 – способностью планировать и ставить задачи исследования, выбирать методы экспериментальной работы, интерпретировать и представлять результаты научных исследований в виде отчетов, рефератов, научных публикаций и на публичных обсуждениях.

В результате освоения дисциплины обучающийся должен

знать: основные принципы тепломассообмена и методики расчетов процессов тепломассообмена терминологию тепломассообмена на иностранном языке;;

уметь: самостоятельно анализировать процессы тепломассообмена и принимать оптимальные решения при конструировании тепломассообменнного оборудования энергетических установок; разрешать проблемные ситуации и разрабатывать мероприятия;

владеть: методами оптимизации тепломассообменных процессов, педагогическими навыками и навыками представлений результатов в устной и письменной формах.

4. Структура и содержание дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы 108 часов.



4.1. Лекционные занятия

Неделя

семестра


Раздел дисциплины, темы лекций и их содержание

Объем в часах/ЗЕ

ОФО

ОЗФО

ЗФО

1

Раздел 1. Принципы тепломассобмена

Законы переноса теплоты, вещества, импульса. Гипотеза сплошности. Законы сохранения (неразрывности, движения, энергии и диффузии) и дифференциальные уравнения тепломассообмена. Замыкающие соотношения – законы Ньютона, Фурье, Фика. Постановка краевых условий. Упрощения основных уравнений. Одномерные уравнения. Балансовые соотношения. Сложности постановки и решения задач тепломассообмена, связанные с нелинейностью, нестационарностью, многообразием краевых условий.



1/0,028

1/0,028

1/0,028

1, 2

Раздел 2. Основные понятия и законы, используемые при описании диффузии в смесях

Концентрации, скорости диффузии, диффузионные потоки. Связи между различными диффузионными потоками. Виды диффузии – концентрационная, термо-, бародиффузия, диффузия в поле массовых сил. Различные формы записи закона Фика. Диффузия в многокомпонентной смеси. Уравнения Стефана-Максвелла. Приближенный метод расчета диффузии в многокомпонентной смеси. Описание переноса тепла в смесях. Эффект Дюфо.

Задачи одномерной диффузии. Диффузия через одномерный слой газа: расчет распределения по толщине слоя концентраций в бинарной смеси, конвективные потоки Стефана. Испарение и конденсация на поверхности бинарной смеси: характерные режимы, расчет распределения по толщине слоя температуры бинарной смеси. Психрометр.


2/0,056

2/0,056

1/0,028

2

Раздел 3. Двухфазный теплообмен

Фазовые равновесия. Условия образования зародышей новой фазы. Гомогенная и гетерогенная нуклеация. Условия динамического и теплового взаимодействия на поверхности раздела фаз. Феномен гидродинамической неустойчивости границы раздела. Структуры, режимы и количественные характеристики двухфазных потоков.



1/0,028

1/0,028

1/0,028

3

Раздел 4. Совместный конвективный перенос тепла и массы

Уравнение конвективной диффузии, различные формы его записи. Уравнение энергии для смесей, различные формы его записи. Ламинарный пограничный слой на плоской поверхности при одновременном протекании процессов тепло- и массообмена. Автомодельное решение задачи о сопротивлении трения, теплоотдаче и массоотдаче в пограничном слое. Законы Рауля, Генри. Расчет изменения температуры и концентрации примесей по длине насадочной колонны.



2/0,056

2/0,056

1/0,028

ИТОГО

6/0,167

6/0,167

4/0,111

4.2. Лабораторные занятия

Неделя

семестра


Тема занятия

Объем в часах/ЗЕ

ОФО

ОЗФО

ЗФО

4-6

Лабораторная работа № 1 Исследование массообмена и гидродинамики процесса абсорбции

Задача 1 состоит в исследовании зависимости интенсивности поглощения углекислого газа из газовоздушной смеси водным поглотителем (абсорбентом) при различных расходных и термодинамических параметрах (исследование массообмена).

6/0,167

6/0,167

3/0,083

7-9

Лабораторная работа № 2 Исследование массообмена и гидродинамики процесса абсорбции

Задача 2 предусматривает исследование гидродинамики процесса абсорбции.

6/0,167

6/0,167




10-12

Лабораторная работа № 3 Исследование процесса сушки в конвективной сушилке

6/0,167

6/0,167

3/0,083

ИТОГО

18/0,5

18/0,5

6/0,167

4.3. Самостоятельная работа студента

№ недели

Вид СРС

Трудоемкость в часах / ЗЕ

ОФО

ОЗФО

ЗФО

4

Домашнее задание Дз 1

12/0,333

12/0,333

-

8

Домашнее задание Дз 2

12/0,333

12/0,333

-

12

Домашнее задание Дз 3

12/0,333

12/0,333

-

15

Домашнее задание Дз 4

12/0,333

12/0,333

-

-

Изучение теоретического материала и выполнение контрольной работы

-

-

89/2,472

-

Подготовка к экзамену

36/1

36/1

9/0,25




ИТОГО

48/1,333

+36/1


48/1,333

+36/1


89/2,472

+9/0,25


5. Образовательные технологии

В процессе изучения дисциплины «Спецвопросы тепломассообмена» предусматриваются методы интерактивного обучения.



Используемые

интерактивные формы



Тема занятия

Объем в часах

Мозговой штурм

Лабораторная работа 2

2

Приглашение специалистов по тепломассообмену из Института теплофизики им. Кутателадзе СО РАН

Темы лекций 2-4

2

Видеофильмы и презентации различных процессов и установок

Темы лекций 1-4

4

6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация проводятся с использованием фонда оценочных средств. Оценочными средствами промежуточной аттестации являются вопросы к экзамену. Для текущего контроля разработаны контрольные вопросы для письменного опроса на лекционных занятиях, контрольные задачи (домашнее задание Дз) из учебных пособий, решаемые студентами самостоятельно дома, защита по контрольным вопросам и отчеты по лабораторным работам. Перечень оценочных средств приводится в методических указаниях.



7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

f2bff080785c76aa81dbaffce7dea0ad



Основная литература

1. Архипов, В. Физико-химические основы процессов тепломассообмена: учебное пособие. – Томск : Издательство Томского политехнического университета, 2015. – 199 c. – Режим доступа: http://biblioclub.ru/index.php?page=book_red&id=442086. – Загл. с экрана. (12.09.2016)

2. Богомолов, А. Р. Теория, примеры и задачи по расчету тепломассообменного оборудования предприятий [Электронный ресурс] Ч. 1 : учебное пособие / А. Р. Богомолов, Е. Ю. Темникова ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. Т. Ф. Горбачева», каф. процессов, машин и аппаратов хим. пр-ва. – Кемерово, 2012. – 180 c. – Доступна электронная версия: http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90568&type=utchposob:common

3. Богомолов, А. Р. Теория, примеры и задачи по расчету тепломассообменного оборудования предприятий [Электронный ресурс] Ч. 2 : учебное пособие / А. Р. Богомолов, Е. Ю. Темникова ; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. Т. Ф. Горбачева», каф. процессов, машин и аппаратов хим. пр-ва. – Кемерово, 2012. – 119 c. – Доступна электронная версия: http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90569&type=utchposob:common

4. Цветков, Ф. Ф. Тепломассообмен : учебник для студентов вузов, обучающихся по направлению подготовки "Теплоэнергетика" / Ф. Ф. Цветков, Б. А. Григорьев. – Москва : МЭИ, 2011. – 562 c.

Дополнительная литература

5. Примеры и задачи по расчету тепломассообменного оборудования промышленных предприятий Ч. 2 : учебное пособие / сост. А. Р. Богомолов, П. Т. Петрик, О. А. Тубольцева; под ред. П. Т. Петрика; ГОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т». – Кемерово, 2003. – 119 c. – Доступна электронная версия:



http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=90133&type=utchposob:common

6. Примеры и задачи по расчету тепломассообменного оборудования промышленных предприятий Ч. 1 : учебное пособие / сост.: А. Р. Богомолов [и др.]; под ред. П. Т. Петрика; ГОУ КузГТУ. – Кемерово, 2001. – 180 c.

7. Цветков, Ф. Ф. Тепломассообмен : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по энергетическим специальностям / Ф. Ф. Цветков, Б. А. Григорьев. – Москва : Издательство МЭИ, 2005. – 550 c.

8. Лыков, А. В. Тепломассообмен : справочник / А. В. Лыков. – Москва : Энергия, 1978. – 479 c.

9. Цветков, Ф. Ф. Задачник по тепломассообмену : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. 140100 «Теплоэнергетика» / Ф. Ф. Цветков,
Р. В. Керимов, В. И. Величко. – Москва : МЭИ, 2010. – 196 c.

10. Шиляев, М. И. Интенсификация тепломассообмена в дисперсных средах при конденсации и испарении : монография / М. И. Шиляев, Е. М. Хромова, А. Р. Богомолов; науч. ред. М. И. Шиляев; ФГОУ ВПО «Том. гос. архит.-строит. ун-т». – Томск : ТГАСУ, 2010. – 272 c.

11. Примеры и задачи по тепломассообмену : учебное пособие для студентов дневной и заочной форм обучения специальностей 140101, 140104, 140105 и для бакалавров и магистров направлений подготовки 140100.62,68 «Теплоэнергетика» / В. С. Логинов [и др.]. – Санкт-Петербург : Лань, 2011. – 256 c. – Доступна электронная версия: http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_cid=25&pl1_id=1553

12. Горбачев, М. В. Тепломассообмен : учебное пособие [для студентов вузов, обучающихся по теплотехническим, энергетическим и машиностроительным специальностям] / М. В. Горбачев. – Новосибирск : НГТУ, 2015. – 443 c.



Методические издания

13. Темникова, Е. Ю. Спецвопросы тепломассообмена [Электронный ресурс] : методические указания к лабораторным занятиям и самостоятельной работе для студентов направления подготовки магистров 140100.68 «Теплоэнергетика и теплотехника» очной формы обучения / Е. Ю. Темникова, А. Р. Богомолов; ФГБОУ ВПО «Кузбас. гос. техн. ун-т им. Т. Ф. Горбачева», Каф. теплоэнергетики. – Кемерово, 2014. – 56 c. – Режим доступа: http://library.kuzstu.ru/meto.php?n=7268. – Загл. с экрана. (19.04.2016)



8. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Лекционные аудитории оснащены соответствующим учебным оборудованием – мультимедийными средствами, включающими персональный компьютер, проекционный аппарат и экран.



9. Методические указания для студентов

Основной учебной работой студента по дисциплине является самостоятельная работа. В первую очередь студенту следует ознакомиться с целями и задачами дисциплины, также с приобретаемыми знаниями и умениями. Изучение дисциплины рекомендуется вести в последовательности, определенной темами лекционных занятий и методическими указаниями. В методических указаниях представлены темы с подробными рекомендациями для самостоятельной работы, рекомендуемая литература, предложены вопросы для самоконтроля, которые помогут студентам в подготовке к лекционным и лабораторным занятиям.

В течение семестра студенту заочной формы обучения необходимо выполнить контрольную работу – итоговое задание, характеризующее степень и качество изучения дисциплины в период самостоятельной подготовки.

В конце изучения дисциплины студент сдает экзамен.



10. Аннотация рабочей программы

Основные разделы дисциплины:

1. Принципы тепломассобмена

2. Основные понятия и законы, используемые при описании диффузии в смесях

3. Двухфазный теплообмен

4. Совместный конвективный перенос тепла и массы



11. Внесение изменений




Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2017
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет