Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника»




Скачать 228.07 Kb.
НазваниеРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника»
Дата конвертации23.12.2012
Размер228.07 Kb.
ТипРабочая программа


Энгельсский технологический институт (филиал)

федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования

«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»


Кафедра «Машины, аппараты пищевых производств и теплотехника»


РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ОПД. Ф.11

«Техническая термодинамика и теплотехника»


240302.65 Технология электрохимических производств

240502.65 Технология переработки пластмасс и эластомеров

240100.62 Химическая технология и биотехнология

(очное обучение)

курс –3

семестр – 5

лекции – 34

практические занятия – 17

лабораторные занятия – нет

самостоятельная работа – 51

экзамен – 5 семестр

зачет – нет

курсовая работа – нет

курсовой проект – нет

расчетно-графическая работа – нет

контрольная работа - нет

часов в неделю – 3

Всего аудиторных часов – 51

Всего часов – 102

Утверждена на заседании кафедры

« » 201 г, протокол №

Зав. кафедрой МППиТ, доц. __________С.Н.Никоноров

Утверждена на заседании УМКС «ТПЭ»

« » 201 г, протокол №

Председатель УМКС «ТПЭ»___________Т.П.Устинова

Утверждена на заседании УМКС «ТЭП»

« » 201 г, протокол №

Председатель УМКС «ТЭП»___________Н.Д.Соловьева

Утверждена на заседании УМКН «ХТБТ»

« » 201 г, протокол №

Председатель УМКН «ХТБТ»___________Н.Д.Соловьева


Энгельс, 2011 г.



  1. Цели и задачи дисциплины, ее место и учебном процессе.

  1. Цель преподавания дисциплины: Формирование у студентов комплекса теплотехнических знаний, позволяющих разрабатывать и эксплуатировать теплотехническое оборудование химических предприятий.

  2. Задачи изучения дисциплины: Освоение теоретических основ теплотехники, включающих в себя термодинамический анализ энерготехнологических систем, а также изучение конструкций, принципов работы и методов теплового расчета энергетического и энерготехнологического оборудования химических предприятий.

  3. Перечень дисциплин, усвоение которых студентами необходимо для усвоения данной дисциплины: «Математика», «Физика», «Процессы и аппараты химической технологии».




  1. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине.

Студент должен знать:

  • свойства и область применения основных видов рабочих тел тепловых машин и теплохладоносителей;

  • законы термодинамики и методы анализа термодинамических процессов и систем;

  • принципиальные схемы, рабочие процессы, циклы и энергетические характеристики основных типов тепловых двигателей и холодильных машин, применяемых в химической промышленности;

  • основные конструкции, принципы работы, методы анализа и инженерного расчета теплотехнического оборудования предприятий химической промышленности.

Студент должен уметь:

  • проводить термодинамический анализ энергетических и энерготехнологических установок и систем;

  • проводить обоснованный выбор конструкций и режимов эксплуатации теплотехнических установок и оборудования.




  1. Распределение трудоемкости (час.) дисциплины по темам и видам занятий




№ модуля

№ недели

№ темы

Наименование темы

Часы

всего

лек.

л.з.

пр.з.

СРС

1

2

3

4

4

5

6

7

8

1




1.

Техническая термодинамика.
















1

1.1

Общие понятия и определения.

1

1










1

1.2

Идеальные газы.

5

1




2

2

2

1.3

Первый закон термодинамики для неподвижных (закрытых) систем.

2

2










3

1.4

Процессы изменения состояния идеальных газов.

6

2




2

2

4

1.5

Первый закон термодинамики для газового потока (открытых систем). Истечение газов и паров.

2

2










5, 6

1.6

Второй закон термодинамики. Теория циклов.

4

4










7

1.7

Эксергетический метод термодинамического анализа энергохимико-технологических систем (ЭХТС)

2

2










8

1.8

Термодинамические основы компрессора

6

2




2

2

9

1.9

Водяной пар

2

2










2

10

1.10

Паросиловая установка (ПСУ)

6

2




2

2

11

1.11

Газотурбинная установка (ГТУ)

1

1










11

1.12

Термодинамические основы получения низких температур

1

1










12

1.13

Парокомпрессорная холодильная машина (ПКХМ)

6

2




2

2

13

1.14

Абсорбционная холодильная установка (АХУ)

1

1










13

1.15

Пароэжекторная холодильная установка (ПЭХУ)

1

1










14

1.16

Влажный воздух

6

2




2

2




2.

Высокотемпературные теплотехнические установки
















15

2.1

Топливо. Основы теории горения и организации сжигания топлива

18

2




2

14

16

2.2

Котельные агрегаты (КА) химической промышленности

19

2




3

14

17

2.3

Печи химической промышленности

13

2







11

Итого

102


34




17

51


4. Содержание лекционного курса


№ темы

Всего часов

№ лекции

Тема лекции.

Вопросы, отрабатываемые на лекции.


1

2

3

4

1







Техническая термодинамика.

1.1.

1

1

Общие понятия и определения.

Предмет и методы технической термодинамики. Понятия термодинамического процесса и термодинамической системы. Тепловая машина, рабочее тело.

1.2.

1

1

Идеальные газы.

Основные параметры состояния идеальных газов. Уравнения состояния идеальных газов. Смеси идеальных газов. Теплоемкость идеальных газов.

1.3.

2

2

Первый закон термодинамики для неподвижных (закрытых) систем.

Понятия внутренней энергии и работы расширения газа. Аналитическое выражение первого закона термодинамики для неподвижных систем. Понятия энтальпии и энтропии.

1.4

2

3

Процессы изменения состояния идеальных газов.

Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы. Политропный процесс. Уравнения и энергетические характеристики процессов. Отображение процессов в pv- и Ts – координатах.

1.5

2

4

Первый закон термодинамики для газового потока (открытых систем). Истечение газов и паров.

Аналитическое выражение закона. Истечение газов и паров- теоретические положения. Сопла, эжекторы.

1.6

4

5, 6

Второй закон термодинамики. Теория циклов.

Необратимость термодинамических процессов. Основы теории циклов. Прямые и обратные термодинамические циклы. Понятия термического к.п.д. и холодильного коэффициента. Цикл Карно. Аналитическое выражение второго закона термодинамики. Свойство изолированной термодинамической системы, уравнение Ги- Стодолы.

1.7

2

7

Эксергетический метод термодинамического анализа энергохимико-технологических систем (ЭХТС)

Понятие эксергии. Виды эксергии. Эксергетический баланс и эксергетический к.п.д. ЭХТС и её элементов.

1.8

2

8

Термодинамические основы компрессора

Общие положения. Теория работы объёмного компрессора. Работа изотермического, адиабатного и политропного сжатия газа. Многоступенчатое сжатие. Конструктивные схемы компрессоров.

1.9

2

9

Водяной пар.

Общие положения. Определение параметров состояния водяного пара. Pv- Тs- и hs – диаграммы состояния водяного пара. Процесс парообразования в паровых диаграммах.

1.10

2

10

Паросиловая установка (ПСУ).

Общие положения. Принципиальная схема ПСУ, рабочие процессы. Теоретический цикл ПСУ (цикл Ренкина) в pv- и Ts- диаграммах. Схема и цикл ПСУ с промежуточным перегревом пара. Выражения для термического к.п.д. циклов. Использование hs – диаграммы для анализа и расчёта ПСУ. Паровая турбина.

1.11

1

11

Газотурбинная установка (ГТУ)

Общие положения. Принципиальная схема ГТУ с регенерацией теплоты отработанных газов. Рабочие процессы. Цикл ГТУ с подводом теплоты по изобаре в pv- и Ts- координатах. Выражения для термического к.п.д.

1.12

1

11

Термодинамические основы получения низких температур.

Дросселирование газов и паров. Общие положения. Температурный дроссельный эффект. Расширение газов с совершением внешней полезной работы в детандоре.

Совместное получение теплоты и холода. Понятие теплового насоса.

1.13

2

12

Парокомпрессорная холодильная машина (ПКХМ)

Общие положения. Принципиальная схема ПКХМ, рабочие процессы. Цикл ПКХМ в Ts-диаграмме. Выражение для холодильного коэффициента. lgP-h-диаграмма состояния хладагента. Изображение цикла ПКХМ в lgP-h-диаграмме. Расчёт цикла и определение основных характеристик работы машины.

1.14

1

13

Абсорбционная холодильная установка (АХУ)

Общие положения. Принципиальная схема АХУ, рабочие процессы. Сравнительный анализ схем АХУ и ПКХМ, области применения.

1.15

1

13

Пароэжекторная холодильная установка (ПЭХУ)

Общие положения. Принципиальная схема ПЭХУ, рабочие процессы. Область применения.

1.16

2

14

Влажный воздух.

Основные положения, характеристики влажного воздуха. hd - диаграмма влажного воздуха. Исследование процессов сушки в hd - диаграмме.

2







Высокотемпературные теплотехнические установки.

2.1

2

15

Топливо. Основы теории горения и организации сжигания топлива.

Общие сведения о топливе. Технические характеристики топлива. Элементы теории горения и организации сжигания топлива. Расчёты процесса горения топлива.

2.2

2

16

Котельные агрегаты (КА) химической промышленности.

Общие сведения. Классификация КА. Принципиальная схема парогенератора с естественной циркуляцией, рабочие процессы. Тепловой баланс КА, к.п.д. КА, расход топлива.

2.3

2

17

Печи химической промышленности.

Общие сведения. Классификация печей по теплотехническому признаку. Основные типы и конструктивные схемы печей химической промышленности.


5. Перечень практических занятий


№ темы

Всего часов

№ занятия

Тема практического занятия.

Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии.

1

2

3

4

1.2

2

1

Расчеты характеристик и параметров газовых смесей.

Решение задач на определение основных характеристик смесей идеальных газов и определение их параметров по уравнению состояния.

1.4,

1.5

2

2

Расчеты процессов изменения состояния идеальных газов.

Решение задач на применение уравнений частных процессов изменения параметров состояния идеального газа, расчетных соотношений для энергетических характеристик процессов и графический анализ процессов. Применение первого закона термодинамики.

1.8

2

3

Расчёт компрессоров.

Расчёт энергетических характеристик компрессора. Определение числа ступеней сжатия.

1.10-

1.15

4

4, 5

Расчет и анализ циклов тепловых двигателей и холодильных машин.

Решение задач на построение, расчёт и анализ циклов.

1.16

2

6

Расчеты процесса сушки.

Решение задач на использование hd-диаграммы влажного воздуха для анализа и расчета процессов сушки.

2.1

2

7

Расчеты горения топлива.

Решение задач на определение теплоты сгорания топлива и количества продуктов сгорания топлива различного вида и состава.

2.2,

2.3

3

8

Тепловой баланс котельных агрегатов и промышленных печей. Решение задач на определение составляющих теплового баланса, к.п.д. и расхода топлива.


6. Перечень лабораторных работ - нет


7. Задания для самостоятельной работы студентов.


№ темы

Всего часов

Вопросы для самостоятельного изучения (задания).

Литература

1

2

3

4

1.2-2.3

20

Изучение теоретических положений и решение домашних задач (по заданию преподавателя) по темам практических занятий.

[1-2, 7, 10]

2.1

10

Углублённое изучение элементов теории горения и организации сжигания топлива, основных конструкций горелочных и топочных устройств.

[10-12]

2.2

10

Углублённое изучение конструкций, режимов работы и методов расчёта котельных агрегатов химической промышленности.

[1,2,12]

2.3

11

Углублённое изучение конструкций и режимов работы печей химической промышленности.

[11]


8. Курсовой проект - нет

9. Курсовая работа - нет

10. Расчетно-графическая работа - нет

11. Контрольная работа - нет

12. Экзаменационные вопросы.


  1. Предмет и задачи термодинамики. Основные понятия и определения.

  2. Основные параметры состояния газов.

  3. Уравнения состояния идеальных газов.

  4. Способы задания состава газовых смесей. Расчёт основных свойств газовых смесей - , R, , pi ,c.

  5. Теплоёмкость. Виды теплоёмкостей. Определение количества теплоты через теплоёмкость.

  6. Изобарная и изохорная теплоёмкости. Уравнение Майера.

  7. Внутренняя энергия, работа расширения газа.

  8. Первый закон термодинамики для неподвижных систем.

  9. Энтальпия.

  10. Энтропия.

  11. Первый закон термодинамики для газового потока.

  12. Истечение газов и паров через сопла. Эжекция.

  13. Изохорный процесс изменения состояния идеальных газов.

  14. Изобарный процесс изменения состояния идеальных газов.

  15. Изотермический процесс изменения состояния идеальных газов.

  16. Адиабатный процесс изменения состояния идеальных газов.

  17. Политропный процесс изменения состояния идеальных газов.

  18. Необратимость термодинамических процессов.

  19. Прямой и обратный термодинамические циклы. Понятия термического К.П.Д. и холодильного коэффициента.

  20. Прямой и обратный циклы Карно. Выражения для термического К.П.Д. и холодильного коэффициента.

  21. Аналитическое выражение второго закона термодинамики.

  22. Свойство изолированной термодинамической системы. Уравнение Ги- Стодолы.

  23. Эксергия. Виды эксергии.

  24. Эксергетический баланс и эксергетический к.п.д. ЭХТС и её элементов.

  25. Термодинамические основы сжатия газов и паров в компрессорах. Основные типы компрессоров.

  26. Водяной пар. Общие положения.

  27. pv, Ts, hs – диаграммы водяного пара.

  28. Паросиловая установка. Цикл Ренкина. Термический К.П.Д.

  29. Паросиловая установка. Цикл с промежуточным перегревом. Термический К.П.Д.

  30. Использование hs - диаграммы для анализа и расчёта паросиловых установок.

  31. Газотурбинные установки. Цикл, термический К.П.Д.

  32. Дросселирование газов и паров. Расширение с совершением внешней полезной работы.

  33. Парокомпрессионная холодильная машина. Цикл в Ts - диаграмме, холодильный коэффициент.

  34. Парокомпрессионная холодильная машина. Цикл в lgP-h - диаграмме. Определение основных характеристик работы машины.

  35. Абсорбционная холодильная установка. Холодильный коэффициент.

  36. Пароэжекторная холодильная установка.

  37. Основные характеристики влажного воздуха.

  38. hd – диаграмма влажного воздуха. Исследование процесса сушки в hd - диаграмме.

  39. Топливо. Общие сведения. Технические характеристики топлива.

  40. Физические представления о горении топлива.

  41. Котельные агрегаты. Общие сведения. Принципиальная схема парогенератора.

  42. Тепловой баланс котельного агрегата.

  43. Печи химической промышленности. Общие сведения. Классификация.

  44. Основные типы и конструкции печей химической промышленности.



13. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине.


Основная:

  1. Ляшков В.И. Теоретические основы теплотехники: учеб. Пособие для вузов/В.И. Ляшков.-М.: Высш. шк., 2008.-318 с.

  2. Баскаков А.П. Техническая термодинамика: учебное пособие/ А.П. Баскаков, Е.Ю. Павлюк. Екатеринбург, 2010. 128 с.

  3. Техническая термодинамика и теплотехника: учеб. пособие для вузов/ Л.Т. Бахшиева, Б.П. Кондауров, А.А. Захарова, В.С. Салтыкова; под ред. А.А. Захаровой. - М.: Академия, 2008.-272 с.

  4. Апальков А.Ф. Теплотехника. - Ростов н/Д: Феникс, 2008.-186 с.

  5. Дячек П.И. Холодильные машины и установки.- Ростов н/Д: Феникс, 2007.-424 с. - ISBN 978-5-222-11403-2.

  6. Кудинов В.А. Техническая термодинамика. – М.: Высш. шк., 2007.-261 с. – ISBN 978-5-06-004344-0.


Дополнительная:


  1. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике / О.М. Рабинович. М.: Машиностроение, 1973. 344 с.

  2. Богданов С.Н. Холодильная техника. Свойства веществ: справочник / С.Н. Богданов, О.П. Иванов, А.В. Куприянова. М.: Агропромиздат, 1985. 208 с.

  3. Ривкин С.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара: справочник / С.А. Ривкин, А.А. Александров. М.: Энергоатомиздат, 1984. 80 с.

  4. Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике / Г.П. Панкратов. М.: Высшая школа, 1986.

  5. Исламов М.Ш. Печи химической промышленности/ М.Ш. Исламов.- Л.: Химия, 1975.

  6. Чечеткин А.В., Занемонец Н.А. Теплотехника. - М.: Высш. шк., 1986.- 344 с


14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники:

При проведении занятий используются плакаты, поясняющие и иллюстрирующие теоретические положения и прикладные вопросы.

Лекции по темам 2.2. «Котельные агрегаты химической промышленности» и 2.3. «Печи химической промышленности» читаются с использованием мультимедийной техники.


Рабочую программу составил ______________________ доцент И.Л. Казанцева


15. Дополнения и изменения в рабочей программе


Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры МППиТ

«_____» _____________20 _ года, протокол №______


Зав. кафедрой ________________ С.Н.Никоноров


Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС/УМКН

«_____» _____________20 _ года, протокол №______


Председатель УМКС/УМКН ______________________


Добавить в свой блог или на сайт

Похожие:

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 10 «Теплотехника»
Цель преподавания дисциплины: Формирование у студентов комплекса теплотехнических знаний, позволяющих разрабатывать и эксплуатировать...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconТехническая термодинамика и теплотехника программа
К их числу относятся: разработка новых энергосберегающих технологий, модер­низация оборудования, создание энерготехнологических установок...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа дисциплины “техническая термодинамика и теплотехника” для специальности 170500- «Машины и аппараты химических производств»
Целью дисциплины является подготовка специалистов неэнергетического профиля, владеющего навыками грамотной эксплуатации современного...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconТермодинамика учебно
Учебно-методическое пособие предназначено для самостоятельного изучения курса «Техническая термодинамика и теплотехника» ивыполнения...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа дисциплины «Техническая термодинамитка»
Рабочая программа дисциплины (рпд) составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconСписок рекомендуемой литературы по курсу «Техническая термодинамика»
Коновалов В. И. Техническая термодинамика: учеб. / В. И. Коновалов; Федеральное агенство по образованию, гоувпо «Ивановский государственный...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа по дисциплине опд ф08 «Общая химическая технология» для студентов специальности тпэ (240502. 65); тэп (240302. 65); опд ф08 направления хтбт (240100. 62)
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры химической технологии, «09» 11 2011 г., протокол №3

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа по дисциплине гражданское право для специальности: 080111 «Маркетинг» Цикл опд. Экономический
Рабочая программа дисциплины «Гражданской право» федерального компонента цикла опд составлена в соответствии с Государственным образовательным...

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа по дисциплине «термодинамика»
Рабочая программа рассмотрена на заседании кафедры «19» октября 2004 г., протокол №1

Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 11 «Техническая термодинамика и теплотехника» iconРабочая программа по дисциплине опд. Ф. 07. 01 «Гидравлика»
Курс «Гидравлика» является общеинженерной дисциплиной формирующей у студентов знания необходимые для изучения таких курсов, как «Теплотехника»,...


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