Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен»




НазваниеУчебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен»
страница1/3
Дата конвертации18.02.2013
Размер0.49 Mb.
ТипУчебно-методический комплекс
  1   2   3



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН


ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Научно-образовательный комплекс

по специальности 05.07.17-Теплоэнергетика


учебно-методический комплекс

по дисциплине «Тепломассообмен»


(суллабус)


по кредитной технологии обучения

для студентов 2 курса 05.07.17-Теплоэнергетика


ПАВЛОДАР 2009 год

УТВЕРЖДЕНО:

Директор Инженерной Академии


___________ Е.Б. Никитин

«___» _______________ 2009 г.


Автор: доцент, к.т.н Глазырин С.А. ___________


Кафедра Теплоэнергетики и металлургии»

Учебно-методический комплекс

(суллабус)


по дисциплине «Тепломассообмен»


для студентов специальности 050717 «Теплоэнергетика»

для очной формы обучения

на базе общего среднего образования


Разработан на основании Государственного общеобязательного стандарта высшего образования специальности 050717 « Теплоэнергетика» ГОСО РК 3-08.343-2006 и типовой учебной программы « Тепломассообмен» (Алматы, 2006)


Рассмотрена на заседании кафедры «Теплоэнергетика и металлургия»


Протокол № 5 от 20 января 2009г.


Зав. кафедрой «Теплоэнергетика и металлургия»

___________ д.т.н., профессор А.С. Никифоров

Утверждена на заседании научно-методического совета Инженерной Академии и рекомендована к изданию

Протокол №___ от ________200_ г.


Председатель НМС Инженерной Академии

К.т.н., проф. ___________ Ордабаев Е.К.

Согласовано:

Начальник ИМО


К.п.н., проф.___________ Ушакова Н.М.


Структура силлабуса учебного курса «Тепломассообмен».

1 Пояснительная записка

  1. Календарно-тематический план курса (Таблица 1)

  2. Содержание лекционного курса

  3. Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРС (Таблица 2)

  4. Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРСП (Таблица 3)

  5. Контрольные вопросы для подготовки к экзамену

  6. Рекомендуемая литература *

Основная

Дополнительная

  1. Виды и формы контроля знаний и умений студентов

  2. Шкала выставления рейтинга студентов (Таблица 4)

10 Общая шкала оценки знаний, навыков и умений студентов (Таблицы 5)


Данные о преподавателе: Глазырин Сергей Александрович, доцент кафедры «Теплоэнергетика и металлургия», К 1, ауд. 222.


Ф.И.О. преподавателя



Время и место проведения

Контактная информация



лекций

СРСП

Глазырин С. А.

Ауд. 221 (корпус 1)

Ауд. 204 (корпус 1)

Кафедра «Теплоэнергетика и металлургия» Каб. 222 570013


Данные о дисциплине: «Тепломассообмен», 4 кредита

Курс 2

Семестр 4

Лекции 30

Практические занятия 15

Лабораторные занятия 15

СРСП 60

СРС 60
Курсовая работа

Форма контроля экзамен

1 Пояснительная записка


Пререквизиты: Курс базируется на знаниях и умениях, приобретенных студентами при изучении курсов Физика, Высшая математика, Химия, Механика жидкостей и газов, Техническая термодинамика.

Постреквизиты: Знания курса «Тепломассообмен» используются при изучении всех профилирующих дисциплин, курсовых и дипломных работ.

Описание дисциплины: Тепломассообмен - это одна из первых специальных дисциплин, с которой встречаются студенты-теплоэнергетики в процессе своей учебы. Поэтому именно с ней начинается формирование будущих бакалавров те­плоэнергетики, и от того, как она будет освоена, во многом зависит и успешное усвоение ими последующих специальных дисциплин, и качество дипломного про­ектирования. Знания и навыки, полученные студентами в процессе изучения технической термодинамики, определяют их общий уровень технической культу­ры и умение не по-ремесленному, а творчески решать теплотехнические вопросы.

Цели: Дать студентам знания о фундаментальных законах, закономерно­стях и методах анализа и расчета процессов тепломассообмена, выработать прак­тические навыки определения характеристик тепломассообменных процессов те­плоэнергетических устройств и аппаратов.

Задачи курса: в результате изучения курса студенты должны:

- изучить основные теоретические положения, точные и приближенные методы решения уравнений процессов тепломассообмена, представляющие интересдля подготовки специалистов квалификации «Теплоэнергетика» широкого профиля.

иметь представление:

  • о явлениях переноса импульса, тепла и массы;

  • о решениях уравнения теплопроводности и простейшей системы уравнений конвективного теплообмена в однородной среде с постоянными теплофизическими свойствами при различных условиях однозначности;

  • о решених задач конвективного теплообмена методами теплового пограничного слоя, подобия явлений теплообмена, релаксации, конечных разностей и элементов физических аналогий и моделирования прцессов теплообмена;

  • о тепломассообмене при фазовых переходах и химических превращениях;

  • об основных понятиях и законах массообмена и тройной аналогии;

  • о методах расчета контактного тепломассообмена в парогазовой смеси с использованием Hd-диаграмм влажного воздуха и влажных дымовых газов;

  • о лучистом теплообмене, о методах расчета результирующнго лучистого потока;

  • о теплопередаче, методах интенсификации теплопередачи и расчета теплообменных аппаратов;

знать:

основные закономерности тепломассообмена;

уметь:

  • определять коэффициент теплоотдачи при естественном и вынужденном движениях жидкости, а также при фазовых переходах;

  • рассчитывать теплообмен излучением и теплоотдачу при сложном теплообмене;

  • рассчитывать теплопередачу и определять тепловые потери различных элементов теплообменных аппаратов.

Курс состоит из лекционных, практических, лабораторных занятий. Самостоя­тельная работа студентов состоит из двух частей: самостоятельная работа сту­дентов под руководством преподавателя (СРСП Office Hours) во время аудитор­ных учебных занятий; самостоятельная работа студентов (СРС) во внеаудиторное время. Самостоятельная работа студентов под руководством преподавателя по­зволяет детализировать, расширить вопросы, рассмотренные на лекционных, практических, лабораторных занятиях. Посещение занятий является обязатель­ным. При наличии пропусков занятия необходимо отработать.


Таблица 1 - Календарно-тематический план курса «Тепломассообмен»


Название темы


Распределение по неделям

Контактные часы

СРСП

СРС

№ недели

часы

№ недели

часы

№ недели

часы

1 модуль

1 . Введение

1

4

1

4

1

4

2. Теплопроводность

2-3

10

2-3

10

2-3

10

3. Теплопередача

4-6

10

4-6

10

4-6

10

2 модуль

4. Конвективный теплообмен в однородной среде

7-9

12

7-9

12

7-9

12

5. Тепломассообмен при фазовом переходе и химических превращениях

10-12

12

10-12

12

10-12

12

6. Теплообмен излучением

13-15

12

13-15

12

13-15

12

Всего (4 кредита)

15

60

15

60

15

60


3 Содержание лекционного курса

1 модуль


Тема 1. Введение

Историческая справка. Роль советских и зарубежных ученых в тепломассообмене. Тепломассообмен, как теоретическая основа теплоэнергетики. Предмет и метод тепломассопереноса.

Тема 2. Теплопроводность

Основной закон теплопроводности. Теплопроводность плоской стенки. Теплопроводность цилиндрической стенки. Теплопроводность шаровой стенки. Дополнение к расчету теплопроводности.

Тема 3. Теплопередача

Сложный теплообмен и теплопередача. Теплопередача через плоскую стен­ку. Теплопередача через цилиндрическую стенку. Теплопередача через шаровую стенку. Теплопередача через ребристую стенку. Интенсификация теплопередачи. Тепловая изоляция.


2 модуль


Тема 4. Конвективный теплообмен в однородной среде

Процесс теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи. Дифференциальные уравнения теплообмена. Теория подобия. Методы обработки результатов опыта. Теплоотдача в неограничен ном пространстве. Теплоотдача в ограниченном про­странстве. Теплоотдача при движении жидкости в трубах и каналах. Теплоотдача при поперечном смывании труб. Теплоотдача при движении жидкости вдоль пло­ской стенки (плиты).

Тема 5. Тепломассообмен при фазовом переходе и химических превращениях

Теплоотдача при кипении жидкости. Теплоотдача при конденсации паров.

Тема 6. Теплообмен излучением

Общие понятия и определения. Основные законы теплового излучения. Лу­чистый теплообмен между телами. Лучеиспускание газов. Лучеиспускание факе­ла.


Таблица 2 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по практическим занятиям




п/п

Наименование

тем

Содержание


Вид

контро-

ля

Сроки

выполне-

ния (по

неделям)

Аббре

виату-

ра

1

2

3

4

5

6

2

Теплопроводно

сть

2.1 Закон Фурье. Коэффициент

теплопроводности, его зависимость

от различных факторов.

2.2 Краевые условия для про-

цессов теплопроводности, граничные условия первого, второго, третьего и четвёртого рода. Закон Ньютона-Рихмана для теплоотдачи.

2.3 Дифференциальные урав-

нения теплопроводности

2.4 Определение параметров

теплообмена при стационарной теплопроводности плоской и цилиндрической стенок.

Сдача

расчетов

1


2


3


4

П2.1


П2.2


П2.3


П2.4

3

Теплопередача



3.1 Формулы ТП и температуры стенок.

3.2 Коэффициенты ТП тел

различной формы.

3.3 Критический диаметр

цилиндрической стенки.

3.4 Пути интенсификации ТП.

Теплопередача ребристой стенки. Эффект оребрения стенки.

3.5 Расчет теплопередачи через

стенки различной формы

Сдача

расчетов

5


6


7


8


9

П3.1


П3.2


П3.3


П3.4


П3.5

4

Конвективный

теплообмен в

однородной

среде

'

4.1 Теплоотдача при ламинар-

ном и турбулентном обтекании

плоской пластины. Теплоотдача

при вынужденном поперечном

смывании труб и пучков труб.

4.2 Расчёт теплоотдачи при

вынужденном течении жидкости в

трубах. Расчёт теплоотдачи при

свободном течении жидкости в

трубах.

Сдача

расчетов

10


11

П4.1


П4.2

5

Тепломассообм

ен при фазовом

переходе и

химических

превращениях

5.1 Процессы теплоотдачи. Ус-

ловия возникновения конденсации

пара. Пленочная и капельная кон-

денсация. Коэффициент конденса-

ции. Термическое сопротивление

фазового перехода. Особенности и

решение Нуссельта для

Сдача

расчетов

12

П5.1







теплоотдачи при пленочной КЧП. Анализ решения Нуссельта. Влияние ориентации тела. 5.2 Теплоотдача при пленочной конденсации движущегося пара на горизонтальных одиночных трубах и пучках труб и на вертикальной стенке, а также внутри труб.




13

П5.2

6

Теплообмен из­лучением

12.1 Теплообмен излучением в системе тел, разделённых прозрач­ной средой. Теплообмен излучени­ем между твердыми телами.

12.2 Законы излучения абсолютно черного тела: Закон Планка, закон Вина, закон Стефана -Больцмана. Серое тело. Степень черноты. Закон Кирхгофа для мо­нохроматического и интегрального излучения.

Сдача расчетов

14


15

П6.1


П6.2


Таблица 3 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по лабораторным занятиям



п

/

п

Наименова-

ние

тем

Содержание

Вид

контроля

Сроки

выпол-

нения

(по не-

делям)

Аб-

бре-

виату-

ра

1

2

3

4

5

6

1

Введение

Вводный инструктаж. Ознакомление с

лабораторными работами, требования к

составлению отчетов и к защите

лабораторных работ. Правила ТБ, ПБ.

Запись в

журнале ТБ

1

Л1

2

Теплопровод

ность

•V. - -•

2.1 Ознакомление с методикой опреде-

ления коэффициента теплопроводности

различных материалов.

2.2 Определение коэффициента тепло-

проводности методом цилиндрического

слоя.

2.3 Ознакомление с методикой экспери-

ментального определения коэффициента

теплопроводности материала цилиндри-

ческой формы.

2.4 Определение коэффициента тепло-

проводности методом шарового слоя.

2.5 Ознакомление с методикой экспери-

ментального определения коэффициента

теплопроводности двухслойной шаровой

стенки, а так же критического диаметра

изоляции.

Проверка

расчетов,

защита

лабора-

торной

работы

1


2


2


3


3

Л2


Л2


ЛЗ


ЛЗ


ЛЗ










2.6 Определение коэффициента темпера-

турапроводности методом регулярного

режима.

2.7 Ознакомление с методикой опреде-

ления коэффициента температурапро-

водности.

2.8 Сравнение теплопроводности раз-

личных материалов.

2.9 Методика экспериментального опре-

деления теплопроводности стержня по-

стоянного сечения.

2.10 Исследование теплопроводности

стен различной форы

-

4


4


5


5


6

Л4


Л4


Л5


Л5


Л6

3

Теплопереда

ча

3.1 Методы интенсификации

теплопередачи

3.2 Исследование эффективности

оребрения стенки.

3.3 Коэффициент эффективности

ребра

3.4 Методы оребрения стенки

3.5 Определение коэффициёнта

теплопередачи для стенок различной

формы и из различных материалов.

Проверка

расчетов,

защита

лабора-

торной

работы

6


7


7


8

9

Л6


Л7


Л7


Л8

Л9

4

Конвективны

и теплообмен

в однородной

среде

4.1 Исследование теплоотдачи

при свободной конвекции в неограни-

ченном объёме.

4.2 Ознакомление с методикой

экспериментального определения коэф-

фициента теплопроводности и коэффи-

циентов критериального уравнения при

свободной конвекции в неограниченном

объёме.

4.3 Основы теории подобия и мо-

делирования.

4.4 Моделирование процессов те-

плообмена.

4.5 Исследование распределения

температур тел сложной формы на элек-

трической модели. Методика экспери-

мента.

4.6 Исследование теплоотдачи

при вынужденном поперечном обтека-

нии цилиндра.

4.7 Определение турбулентного

числа Прандтля.

4.8 Определение среднего коэф-

фициента теплоотдачи и постоянной С в

критериальном уравнении при попереч-

ном обтекании цилиндра.

Проверка

расчетов,

защита

лабора-

торной

работы

9


10


10


11


11


12


12


13

Л9


Л10


Л10


ЛИ


ЛИ


Л12


Л12


Л13




5

Тепломассоо

бмен при

фазовом переходе и

химических

превращения

5.1 Исследование перехода от

пузырькового к пленочному режиму

кипения.

5.2 Теплоотдача при пузырьковом

КЖ в условиях свободного движения.

5.3 Теплоотдача при пузырьковом

КЖ в условиях вынужденного движения

в трубах.

5.4 Расчет критической тепловой

нагрузки при КЖ.

5.5 Факторы высокой

интенсивности теплообмена при фазовых

переходах. Понятие о тепловых трубах.

5.6 Исследование процессов

кипения и конденсаций

Проверка

расчетов,

защита лабора-

торной

работы

13


14


14


15


15


15

Л13


Л14


Л14


Л15


Л15


Л15


Таблица 4 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРС




п/

п

Наиме-

нование

тем

Содержание

Форма

контроля

Сроки

выполне

ния

(по неде-

лям)

Аббре-

виатура

1

2

3

4

5

6

2

Теплоп

роводно

сть

Понятие о пористой стенке и теплопро-

водности при наличии внутренних ис-

точников тепла для плоской, цилиндри-

ческой и шаровой стенки. Передача теп-

ла через шаровую стенку.

Многослойная цилиндрическая стенка,

критический диаметр тепловой изоляции

трубы. Передача тепла через шаровую

стенку. Теплопроводность в стержне по-

стоянного и переменного сечения, круг-

лое ребро постоянной толщины [1, с. 9-

20].

Итоговый

контроль


Итоговый

контроль

1


2

С2.1


С2.2

3

Теплопе редача

Интенсификация процесса теплопереда­чи, теплопередача ребристых стенок. Эффект оребрения стенки. [1, с. 108-124], [6, с. 332 -343].

Итоговый контроль

4

С3.1

4

Конвект ивный

теплооб

мен в

однород

ной

среде

Особенности теплообмена. Уравнение Лайона. Теплоотдача при ламинарном,

турбулентном и переходном режимах

течения жидкости в трубе. Теплоотдача

при течении жидкости в изогнутых

трубах и в трубах некруглого

поперечного сечения. Точные решения и

экспериментальные данные теплоотдачи

тел в УСК. Составление уравнения

Итоговый контроль

6


7

С4.1


С4.2




-




энергии. Его анализ. Приближенный учет подъемной силы в уравнениях движения вязкой несжимаемой ждкости. Система дифференциальных уравнеий слабонеизотермического теплообмена слабосжимаемой вязкой жидкости и условия однозначности. Повышение температуры вследствие адиабатического торможения. [6, с. 62-211 ].










5

Теплом ассообм ен при фазовом переход е и химичес ких превра щениях

Теплоотдача при пленочной конденсации движущегося пара на горизонтальных одиночных трубах и пучках труб и на вертикальной стенке, а также внутри труб. Механизм теплообмена и теоретические и экспериментальные данные теплоотдачи при капельной конденсации пара. Тепломассообмен в двух компонентной среде и при химических превращениях. Механизмы, виды и закон диффузии. Стефанов поток. Тепло- и массоотдача. [6, с. 231-302].

Итоговый контроль

*:^

9 10

и

12

С5.1

С5.2 С5.3

С5.4

6

Тепло­обмен излуче­нием

Лучистый теплообмен продуктов сгорания в пучке труб. Методы исследования лучистого теплообмена. Геометрические характеристики ситемы излучающих тел и свойства лучистых потоков. Теплообмен излучением между теплом и оболочкой. [6, с. 305-331].

Итоговый контроль

14 .;

С6.1


Таблица 5 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРСП




п/

п

Наиме-

нование

тем

Содержание

Форма

контроля

Сроки

выполне

ния

(по неде-

лям)

Аббре-

виатура

1

2

3

4

5

6

2

Теплоп

роводно

сть

Теплопроводность при стационарном

режиме. Теплопроводность плоской од-

нородной и многослойной стенки. Теп-

лопроводность однородной и многослой-

ной цилиндрической стенки. Граничные

условия 1-го, 2-го и 3-го рода при ста-

ционарной теплопроводности [1, с. 24-

38].

Итоговый

контроль

3

С2.3

3

Теплопе

редача

Теплообменники их и классификация.

Особенности расчета теплообменников.

[1,с.108-124], [6, с. 332 -343].

Итоговый

контроль

5

С3.2




4

Конвект

ивный

теплооб

мен в

однород

ной

среде

Теплообмен при ламинарном течении

Куэтта. Распределение скорости и

температуры. Связь между адиабатными

температурами сжатия и трения.

Коэффициент восстановления.

Максимальная температура.

Теория подобия конвективного

теплообмена. Приведение

дифференциальных уравнений

конвективного теплообмена к

беззразмерному виду. Критерий подобия

и критериальные^ уравнеия.

Моделирование. Эмпирический метод

получения критериальных уравнений. [6,

с. 62-211].

Итоговый

контроль

8

С4.3

5

Теплом

ассообм

ен при

фазовом

переход

е и

химичес

ких

превра

щениях

Уравнение массоотдачи. Системы

дифференциальных и критериальных

уравнений массоотдачи. Тройная

аналогия. ТМО при конденсации пара в

парогазовой смеси. ТМО при испарении

жидкости в парогазовую среду. ТМО при

химических превращениях.

[6, с. 23 1-302].

Итоговый

контроль

13

"^

С5.5

6

Тепло-

обмен

излуче-

нием

Лучистый теплообмен между

плоскопараллельными поверхностями.

Лучистый теплообмен между серыми

телами с высокими коэффициентами

поглощения. Метод поточной алгебры.

Определение угловых коээфициентов

облученности (УКО) методом поточной

алгебры. Действие теплозащитных

экранов. Особенности излучения и

поглщения газов. Расчет теплового

излучения продуктов сгорания. Тепловое

излучение пламени. [6, с. 305 -331 ].

Итоговый

контроль

15

С6.2

6 Контрольные вопросы для подготовки к экзамену.


  1. Тепломассообмен, как теоретическая основа теплоэнергетики. Предмет и метод тепломассопереноса.

  2. Основной закон теплопроводности.

  3. Теплопроводность плоской стенки.

  4. Теплопроводность цилиндрической стенки.

  5. Теплопроводность шаровой стенки.

  6. Дополнение к расчету теплопроводности.

  7. Сложный теплообмен и теплопередача.

  8. Теплопередача через плоскую стенку.

  9. Теплопередача через цилиндрическую стенку.

  10. Теплопередача через шаровую стенку.

  11. Теплопередача через ребристую стенку.

  12. Интенсификация теплопередачи. Тепловая изоляция.

  13. Конвективный теплообмен в однородной среде. Процесс теплоотдачи. Коэффициент теплоотдачи.

  14. Дифференциальные уравнения теплообмена.

  15. Теория подобия. Методы обработки результатов опыта.

  16. Теплоотдача в неограниченном пространстве.

  17. Теплоотдача в ограниченном пространстве.

  18. Теплоотдача при движении жидкости в трубах и каналах.

  19. Теплоотдача при поперечном смывании труб.

  20. Теплоотдача при движении жидкости вдоль плоской стенки (плиты).

  21. Теплоотдача при кипении жидкости.

  22. Теплоотдача при конденсации паров.

  23. Теплообмен излучением. Общие понятия и определения.

  24. Основные законы теплового излучения.

  25. Лучистый теплообмен между телами.

  26. Лучеиспускание газов.

  27. Лучеиспускание факела.

  1   2   3

Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02. 1
Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. 02 “Экологическая анатомия растений” составлен в соответствии с требованиями Государственного...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» как часть образовательной программы является совокупностью учебно-методических материалов, способствующих
Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 07. «Геология» составлен в соответствии с требованиями Государственного образовательного...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Физическая культура
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Иностранные языки
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Схемотехника ЭВМ
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Строительные конструкции
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине История железнодорожного
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Мировая экономика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Мировая экономика
...

Учебно-методический комплекс по дисциплине «Тепломассообмен» iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Строительная механика
...


Разместите кнопку на своём сайте:
lib.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©lib.convdocs.org 2012
обратиться к администрации
lib.convdocs.org
Главная страница