                              
Аннотация УМКД дисциплины «ТЕПЛОТЕХНИКА»
Учебно-методический комплекс дисциплины «Теплотехника» разработан для студентов _3_ курса по направлению 260501.65 «Технология продуктов общественного питания» в соответствие с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования.
Дисциплина «Теплотехника» входит в цикл общепрофессиональных дисциплин О.П.Д.Ф.3.
Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 119 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (24 часа), лабораторные работы (27 часов), самостоятельная работа студента (68 часов). Дисциплина реализуется на 3 курсе в 5 семестре.
Содержание дисциплины охватывает следующий круг вопросов: Основы технической термодинамики, тепло- и массообмен, основы расчета тепловых аппаратов, утилизацию тепла вторичных источников энергии.
Теплотехника это общетехническая дисциплина, изучающая методы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а также принципы действия и конструктивные особенности тепло- и парогенераторов, тепловых машин, аппаратов и устройств. Источниками теплоты являются органическое топливо, ядерное горючее, отходы производства, экзотермические реакции и естественные источники (солнечная энергия, энергия термальных вод и т.д.). Теплоиспользование включает в себя огневое теплоиспользование (промышленные котельные установки, промышленные печи и сушила), технологическое и бытовое теплоиспользование (высокотемпературное – для технологических и других целей, низкотемпературное – для получения холода и отопления).
Теоретическими основами теплотехники (ТОТ) являются: техническая термодинамика, теория теплообмена и теплопередачи. На неэнергетических специальностях вузов отдельные вопросы теплотехники изучаются в одной дисциплине – теплотехнике. Важность теплотехнической подготовки инженера –технолога трудно переоценить. Непрерывный рост общественного производства связан с планомерным наращиванием добычи всех видов топлива, применением прогрессивных норм расхода теплоты и с более полной утилизацией вторичных топливно-энергетических ресурсов. Одна из основных проблем производства – это проблема экономии и рационального использования топливно-энергетических ресурсов. Выпускники вузов неэнергетических специальностей в своей практической деятельности сталкиваются с тепловыми процессами и с их конструктивным оформлением в виде теплоэнергетического оборудования, встроенного в технологические процессы. Задача курса «Теплотехника» - подготовка специалистов неэнергетического профиля, владеющих навыками грамотной эксплуатации современного теплового оборудования отрасли с целью максимальной экономии топлива и материалов, интенсификации и оптимизации современных энерготехнологических процессов, выявление и использование ВЭР.
В курсе теплотехники для каждой специальности должны читаться только те разделы, которые определены ГОС и в дальнейшем будут использованы в курсах специальных дисциплин. Реализация данной программы предусматривает широкое использование знаний студентов, полученных при изучении предшествующих дисциплин. Данный курс предполагает использование следующих видов учебного процесса: обзорные лекции, лабораторные работы, а также ведение самостоятельной работы студентов по всем разделам курса, выполнение контрольных работ.
Программа курса рассчитана на 119 часа. Количество часов, выделяемых на различные разделы курса может по решению Совета вуза варьироваться в соответствии с профилем специализации и структурно-логическими схемами курса теплотехники в пределах объема часов, устанавливаемого учебным планом. Список лабораторных работ по курсу теплотехники, представленный в конце пособия, следует рассматривать как перечень рекомендуемых работ, который может быть скорректирован кафедрой в соответствии со специальностью и учебным планом.
Основой для изучения дисциплины «Теплотехника» ОПД являются дисциплины: «Физика», «Математика», «Информатика» , «Экология».
Освоение дисциплины тесно связано с изучением дисциплины «Процессы и аппараты пищевых производств».
Учебно-методический комплекс включает в себя:
рабочую учебную программу дисциплины;
материалы для организации самостоятельной работы студентов (полные тексты заданий самостоятельной работы, методические указания по их выполнению);
контрольно-измерительные материалы;
список литературы (в том числе интернет-ресурсов);
Summary of the course
Combustion Engineering is the technical disciplines, studying methods of production, transformation, transmission and use of heat, as well as the operating principles and design features of heat and steam generators, heat engines, machines and devices. Heat sources are fossil fuels, nuclear fuels, waste products, exothermic reactions and natural sources (solar, thermal waters, etc.). Teploispolzovanie includes fire teploispolzovanie (industrial boilers, industrial furnaces and driers), technological and domestic teploispolzovanie (high - for technology and for other purposes, the low-temperature - for cold and heat). Theoretical fundamentals of heat engineering (TOT) are: technical thermodynamics, the theory of heat transfer and heat transfer. In the non-energy specific issues professions schools Thermal study in one discipline - heating engineer. The importance of heat engineering preparation of the engineer - neenergetika not be overemphasized. Continuous growth of social production is associated with a planned production capacity of all fuels, using advanced heat consumption rates and a more complete utilization of secondary energy resources. One of the main problems of production - this is a problem of saving and rational use of energy resources. Graduates of non-energy majors in their practice are faced with the thermal processes and their structural design in the form of heat and power equipment, built-in processes. The course "Heat" - training of non-energy profile with skills competent operation of modern heating equipment industry in order to maximize fuel economy and material intensification and optimization of advanced energy technology processes, identification and use of RES. In the course of Thermal each specialty should be read only those sections that are defined by OGC will continue to be used in courses on special subjects. This program provides for the use of students' knowledge obtained in previous studies disciplines. This course involves the use of the following types of learning process: review lectures, laboratory work, as well as maintaining the independent work of students in all sections of the course, performance tests.
The course program is designed for 96 hours. The number of hours allocated to the various sections of the course may be approved by the Board of the university vary according to the profile of specialization and structural logic circuits of the course within the Heat of hours to be determined by the curriculum. List of laboratory work at the rate of heat engineering, presented at the end of benefits should be viewed as a list of recommended works, which can be adjusted in accordance with the department and specialty curriculum.
I. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «__18___» ____мая_______ 2012_ г. № _10_____
Заведующий кафедрой _______________________ __Л.В. Левочкина__
(подпись) (и.о. фамилия)
Изменений нет.
II. Рабочая программа пересмотрена на заседании кафедры:
Протокол от «_____» _________________ 201_ г. № ______
Заведующий кафедрой _______________________ ___Л.В.Левочкина__
(подпись) (и.о. фамилия)
АННОТАЦИЯ
дисциплины «ТЕПЛОТЕХНИКА»
Цели и задачи освоения дисциплины
Целью изучения учебной дисциплины «Теплотехника» является теоретическая подготовка студентов в области термодинамики, термодинамических свойств рабочих веществ, способов переноса теплоты в форме теплопроводности, конвективного и лучистого теплообмена, циклов холодильных машин и тепловых насосов, а также использование полученных знаний для расчета различных тепловых аппаратов пищевых производств .
Задачидисциплины:
изучение способов трансформации теплоты;
изучение законов и уравнений переноса теплоты в тепловых устройствах и установках;
изучение термодинамических циклов холодильных и тепловых машин;
приобретение навыков в расчетах процессов теплопередачи;
преобразования теплоты в пищевых процессах;
способность к использованию современного многофункционального теплового оборудования в определенных технологических условиях;
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО ( ОПД Ф. 3 )
Освоение дисциплины направлено на выполнение следующих квалификационных требований к профессиональной подготовленности выпускника (п. 7.1). Специалист высшей квалификации должен
-знать основное тепловое оборудование, принципы его работы и процессы передачи тепла;
- знать термодинамические процессы, на основе которых построено действие энергообеспечивающих установок, и способы трансформации тепла;
- знать технические характеристики и экономические показатели лучших образцов отечественного и зарубежного многофункционального теплотехнического оборудования;
- знать нормативы расхода сырья, материалов, топлива, энергии;
- осуществлять сбор, обработку, анализ и систематизацию научно-технической информации по тепловому оборудованию;
- рассчитывать нормативы материальных затрат (нормы расхода сырья, полуфабрикатов, материалов, энергии) для технологического процесса;
- участвовать в реализации мероприятиях по снижению трудоемкости производственных процессов;
- владеть методами расчета производственных мощностей и загрузки оборудования;
- принимать участие в стендовых и промышленных испытаниях опытных образцов проектируемых изделий;
- участвовать во внедрении разработанных технических решений;
- уметь разрабатывать мероприятия по повышению эффективности производства, направленных на сокращение расхода материалов;
3.В результате теоретического изучения дисциплины студент должен знать:
основные законы термодинамики и термодинамические процессы;
основные понятия и определения теории теплообмена и теплопроводность;
основные понятия и определения конвективного теплообмена и теплообмена излучением;
основные процессы при изменении параметров влажного воздуха;
принцип действия холодильных и сушильных установок;
термодинамические основы анализа циклов тепловых и холодильных процессов;
методы анализа эффективности преобразования энергии;
принципы действия теплообменных аппаратов;
основные характеристики современного теплового и холодильного оборудования;
основные направления экономии энергоресурсов;
методы повышения эффективности энергетического и энергоиспользующего оборудования;
перспективы использования возобновляемых источников энергии в пищевом производстве;
основные положения использования биомассы для получения энергии;
владеть прогрессивными методами холодильной обработки сырья и полуфабрикатов.
В результате практического изучения дисциплины студент должен уметь:
определять характеристики конвективного теплообмена;
пользоваться оценкой процессов в тепловых диаграммах P-V, T-S, h-S, h-d;
определять теплопроводность разных материалов;
рассчитывать процессы при вынужденной конвекции.
В результате дисциплины изучения студент должен владеть:
- навыками руководителя производства,
- навыками работы с современными компьютерными программами,
современным технологическим оборудованием,
-навыками проектировщика.
Дидактические единицы:
Теплотехника: основные понятия и определения термодинамики; первый и второй законы термодинамики; термодинамические процессы рабочих тел, термодинамические циклы; газовые смеси; влажный воздух; теплопередача; теплопроводность; конвективный теплообмен; теплообмен излучения; слож ный теплообмен, теплообменные аппараты и ихрасчеты, применение теплоты в отрасли.
I . СОДЕРЖАНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
Общая трудоемкость дисциплины составляет 119/24/26/47 часов. В соответствии с Типовым положением о ВУЗе к видам учебной работы отнесены: лекции, консультации, семинары, практические занятия, лабораторные работы, контрольные работы, коллоквиумы, самостоятельные работы, научно-исследовательская работа, практические, курсовые работы и курсовые проекты, дипломные работы и дипломные проекты.
Содержание теоретической части курса разбивается на модули , разделы и темы.
МОДУЛЬ 1. Техническая термодинамика
Раздел 1. Введение. (3/2)
Тема 1.1 Основные понятия и определения термодинамики.( 1/1)
Предмет технической термодинамики и ее методы. Теплота и работа, как формы передачи энергии. Рабочее тело. Термодинамическая система. Основные параметры состояния. Равновесное и неравновесное состояние. Уравнение состояния. Термические и калорические параметры состояния. Термодинамический процесс. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. Изображение обратимых процессов в термодинамических диаграммах. Круговой процесс (цикл).
Газовые смеси: способы задания газовых смесей, соотношение между массовыми и объемными долями, вычисление параметров состояния смеси, определение парциальных давлений.
[1] c.10-24; [2] c.7-32; [3] c.4-20, 104-115; [4] c.26-37; [5] c.6-13.
Тема 1.2 Термодинамическая система. Уравнения состояния идеальных и реальных газов. ( 2/1)
Изучение законов взаимного превращения теплоты и работы и установление эффективных способов осуществления этого превращения – одна из наиболее важных задач раздела «Техническая термодинамика». В основу технической термодинамики положены l и ll начала (или законы) термодинамики. Приступая к их изучению, студент должен четко представлять себе основные свойства и параметры состояния рабочих тел, используемых в тепловых машинах и знать связи между этими параметрами для идеальных газов (уравнение Клапейрона – Менделеева и его частные случаи).
Раздел 2 Законы термодинамики. (6/3)
Тема 2.1 Первый закон термодинамики. 2/1
Сущность первого закона термодинамики. Формулировки первого закона термодинамики. Аналитическое выражение первого закона термодинамики. Принцип эквивалентности теплоты и работы. Выражение работы и теплоты через термодинамические параметры состояния. Внутренняя энергия. Энтальпия. Первый закон термодинамики для круговых (циклических) процессов. Теплоемкость. Массовая, объемная и мольная теплоемкости. Теплоемкость при постоянном давлении и постоянном объеме. Температурная зависимость теплоемкости. Средняя и истинная теплоемкости. Формулы и таблицы для определения теплоемкостей. Теплоемкость смеси идеальных газов.
[1] c. 24-70; [2] c. 46-94; [3] c. 20-40. 187-204; [4] c. 37-43; [5] c. 14-39
Тема 2.2Второй закон термодинамики. 2/1
Сущность второго закона термодинамики. Основные формулировки второго закона термодинамики. Термодинамические циклы тепловых машин. Прямые и обратные циклы. Термический к.п.д. и холодильный коэффициент. Цикл Карно и его свойства. Термодинамическая шкала температур. Аналитическое выражение второго закона термодинамики. Философское толкование второго закона термодинамики. Изменение энтропии в необратимых процессах. Статистическое толкование второго закона термодинамики. Изменение энтропии и работоспособность изолированной термодинамической системы. Понятие об эксергии.
[1] c. 71-102; [2] c. 95-161; [3] c. 40-103; [4] c. 44-63; [5] c. 39-69.
Тема 2.3Основные термодинамические процессы . 2/1
Термодинамические процессы идеальных газов в закрытых системах. Изотермический, изохорный, изобарный, адиабатный, политропный процессы. Изображение процессов в координатах v-P и S-T.
Термодинамические процессы реальных газов. Водяной пар. Процесс парообразования, основные понятия и определения: влажный, сухой, насыщенный, перегретый пар. Степень сухости пара. Диаграммы v-P и S-T для водяного пара.
[1] c. 41-70, 102-128; [2] c. 161-179; [3] c. 117-184; [6] c. 92-102.
Раздел 3. Газовые смеси. (2/1)
|
