Скачать 180.22 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФМОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ТЕПЛОВОЙ И АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИТАЭ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 140700 Ядерная энергетика и теплофизика Профиль(и) подготовки: Теплофизика Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ЭНЕРГЕТИКА И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ современной энергетики и ее связи с экологией. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б.3 (дисциплина по выбору студента) основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Теплофизика" направления 140700 Энергетическое машиностроение. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Физика (общая)", "Физика специальная" и "Математические методы моделирования физических процессов". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также при изучении дисциплин программы магистерской подготовки по направлению «Ядерная энергетика и теплофизика». 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования. Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 8 зачетных единиц, 288 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 7 семестр 1.Энергетика, ее виды и перспективы развития Потребности человечества в энергии. Краткая история развития энергетики. Виды энергетики: тепловая, атомная, энергетика возобновляемых источников энергии. Соотношение различных видов энергетики и его временная динамика. Прогнозы: содержание основных энергоресурсов, рост энергопотребления, качественный состав энергетики. Анализ прошлых прогнозов состояния энергетики к 2000 и 2010 году. 2.Тепловая энергетика Оценка ресурсов тепловой энергетики. Структурные элементы тепловой энергетики. Технологическая схема тепловой электростанции. Влияние тепловой энергетики на окружающую среду. Роль углекислого газа в общем балансе парниковых газов. Углеродный цикл. Пути поступления углерода в атмосферу: энергетика . 3.Ядерная энергетика Оценка ресурсов ядерной энергетики. Структура ядерной энергетики. Типы атомных электростанций. Типы реакторных установок АЭС. Отходы АЭС и методы обращения с ними. Безопасность АЭС. Концепция естественной безопасности. Перспективы развития ядерной энергетики. 4.Радиационная экология Биологическое воздействие ионизирующих излучений. Парадоксы радиационной биологии, теория попадания и концепция мишени. Воздействие ионизирующего излучения на молекулы, клетки и сложные организмы. Кислородный и температурный эффекты. Среднелетальная доза, ее значение для некоторых видов животных и растений. Детерминированные и стохастические эффекты облучения. Острая лучевая болезнь. Проявление генетических эффектов облучения у простых и сложных организмов. Применение ионизирующих излучений в медицине. Предмет радиационной экологии. Основные дозы: экспозиционная, поглощенная, эквивалентная, эффективная. Расчет доз внешнего и внутреннего облучения. Принципы нормирования доз: публикации МКРЗ и НРБ–99/2009. Исторический анализ: сопоставление предельно допустимых доз в различное время в разных странах. 5.Энергетика возобновляемых источников Гидроэнергетика, ее роль и место в современной мировой и российской энергетике. Историческое развитие гидроэнергетики и ее дальнейшие перспективы. Влияние гидроэнергетики на окружающую среду. Геотермальная энергетика. Оценка ресурсов геотермальной энергетики и перспективы ее развития. Энергетика ветряных и приливных электростанций. Ее ресурсы и воздействие на окружающую среду. 6.Солнечная энергетика Возможности солнечной энергетики. Пути преобразования солнечной энергии в электрическую. КПД различных энергетических схем. Космическая солнечная энергетики, оценка ее экономической эффективности. Способы передачи энергии на Землю. Оценка экологичности космической солнечной энергетики. 7. «Водородная энергетика» Цели и задачи водородной энергетики. Преимущества водородных технологий. Способы получения, транспортировки и хранения водорода. Существующие реализации водородной энергетики. Проблемы развития водородной энергетики. 8. Перспективы термоядерной энергетики Основные принципы термоядерного получения энергии. Управляемый термоядерный синтез и магнитный способ удержания плазмы; стелларатор, левитрон, токамак. Сопоставление энергетических, ресурсных и экологических аспектов ядерной и термоядерной энергетики. Сравнительный исторический анализ развития ядерной и термоядерной энергетики. Принципиальные проблемы термоядерной энергетики. 9. Сравнительные перспективы развития различных видов энергетики Существующая динамика энергопотребления. Существующий баланс различных видов энергетики и его изменение в течение последних десятилетий. Различные прогнозы содержания невозобновляемых ресурсов, возможности энергетики на возобновляемых источниках энергии компенсировать потребности человечества в энергии. Степень воздействия различных видов энергетики на окружающую среду: сравнительный анализ. 8 семестр 1. Основы общей экологии Предмет экологии, ее развитие и роль в современном обществе. Развитие и устойчивость, проблема «устойчивого развития». Устойчивость на примере динамики популяций. Виды взаимодействия в популяциях. Простейшие модели популяций. Влияние ограниченности ресурсов на развитие популяции. Принципы рационального ресурсопользования, эффект отрицательной и положительной обратной связи. Динамика роста численности человечества. Демографическая ситуация в России и в мире. Прогнозы численности населения Земли к концу XXI века. Основные принципы учения Вернадского о биосфере. 2. Земля как астрономический объект Строение и эволюция вселенной, галактик и Солнечной системы. Солнце как источник энергоресурсов. Циклы солнечной активности. Положение Земли в космосе. Параметры, определяющие взаимодействие Земли и солнечного излучения. Циклы Миланковича. Строение и эволюция планет солнечной системы. 3. Физика Земли Строение и состав литосферы. Гипотезы о происхождении и динамике магнитного поля Земли. Строение атмосферы. Статика атмосферы, температурный градиент. Динамика атмосферы, виды ветров. Взаимодействие атмосферы с солнечным излучением. Озоновый слой. «Парниковые» газы. Спектр солнечного излучения до и после прохождения через атмосферу. Гидросфера. Виды течений. Океан как крупнейший аккумулятор теплоты и парниковых газов. Гольфстрим. 4. Климатология Погода и климат. Основные современные климатообразующие факторы. Основные методы датирования и палеоклиматологии, их сравнительный анализ. Палеоклимат. Климат и облик Земли в эпоху докембрия. Климат палеозоя, пермское оледенение. Климат и содержание парниковых газов в атмосфере в мезозое и начале кайнозоя, максимум температуры палеоцена – эоцена. Климат второй половины кайнозоя, плейстоцен, ледниковые периоды. Голоцен, дендроклиматические данные. Климатические данные периода инструментальных наблюдений. Резкие климатические изменения за последние 100 тысяч лет. События Хайнриха и Дансгаарда–Ошгера. «Малые ледниковые» периоды. Антропогенное влияние на климат. 5. Энергетика и экология Межправительственная комиссия по изучению климата (IPCC), ее отчеты, прогнозы и рекомендации. Киотский протокол и его научное образование. Развитие энергетики под давлением экологических факторов. 4.2.2. Практические занятия 7 семестр КПД основных энергетических циклов. Оценка эффективности энергетических схем ТЭС и АЭС. Расчет доз внешнего и внутреннего облучения. Расчет термоэлектрического элемента. Расчет и оценка экономической эффективности солнечной энергетической установки. Удельные и интегральные характеристики ядерных и термоядерных энергетических установок. Прогнозы развития энергетики (дискуссия). 8 семестр Математические модели развития популяций и их устойчивость. Учение Вернадского и возможность существования жизни на других планетах (дискуссия). Анализ и прогноз климатических изменений за счет астрономических факторов. Крупнейшие природные и антропогенные катастрофы индустриальной эпохи (дискуссия). Статистический анализ климатических изменений голоцена, выделение трендов. 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания Расчет и оценка экономической эффективности энергетической установки (7 семестр). Статистический анализ изменения климата (8 семестр). 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Экспериментальное и теоретическое исследование элементов энергетического оборудования (7 семестр). 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в традиционной форме с использованием презентаций. Практические занятия включают семинары с целью отработки навыков количественного анализа рассматриваемых процессов и явлений, а также дискуссии с целью обучения студентов навыкам аргументированных выступлений. Самостоятельная работа включает подготовку к тестам и контрольным работам, оформление расчетных заданий, подготовку к выступлениям на семинарах, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются различные виды тестов, контрольные работы, устный опрос, выступление на семинарах, защита расчетных заданий и курсового проекта. Аттестация по дисциплине – экзамен. Оценка за освоение дисциплины, определяется как оценка на экзамене. В приложение к диплому вносится оценка за 8 семестр. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература: 1. Тепловые электрические станции: учебник для вузов// под ред. В.М. Лавыгина. М.: Издательский дом МЭИ, 2007. 466 с. 2. Белая книга ядерной энергетики// под ред. Е.О. Адамова.М.: Изд-во ГУП НИКИЭТ, 2001. 270 с. 3. Смирнов С.Н., Герасимов Д.Н. Радиационная экология. Физика ионизирующих излучений. М.: Издательский дом МЭИ. 2006. 326 с. 4. Коровин Н.В. Топливные элементы и электрохимические энергоустановки. М.: Издательство МЭИ, 2005. 280 с. 5. Солнечная энергетика// под. ред. В.И. Виссарионова. М.: Издательский дом МЭИ, 2008. 276 с. 6. Трухин В.И., Показеев К.В., Куницын В.Е. Общая и экологическая геофизика. М.: Физматлит. 2005. 576 с. 7. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М.: Наука. 2006. 582 с. б) дополнительная литература: 1. Одум Ю. Экология. В 2-х т. М.: Мир. 1986. Т. 1 – 328 с.; т. 2 – 376 с. 2.Возможности предотвращения изменения климата и его негативных последствий: проблема Киотского протокола. Материалы совета-семинара при Президенте РАН. М.: Наука. 2006. 408 с. 3. Вагнер Г.А. Научные методы датирования в геологии, археологии и истории. Н.: Техносфера. 2006. 576 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: нет. а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы: www.ipcc.ch б) другие: нет. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140700 «Ядерная энергетика и теплофизика» и профилю «Теплофизика». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: д.т.н., проф. Кобзев Г.А. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой ИТФ д.т.н., с.н.с. Яньков Г.Г. |
Московский энергетический институт (технический университет) институт... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Профиль(и) подготовки: Автоматизация технологических процессов в теплоэнергетике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла М. 2 основной образовательной программы подготовки магистров «Физико-технические... | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Принципы эффективного управления технологическими процессами в теплоэнергетике, теплотехнике и теплотехнологиях” | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Магистерская программа: Прикладная физика плазмы и управляемый термоядерный синтез | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение современных информационных и сетевых технологий используемых в ядерной энергетике | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Ознакомить студентов с основными законами термодинамики как науки о превращении энергии в теплоту и работу | Московский энергетический институт (технический университет) институт... ... | ||
Московский энергетический институт (технический университет) институт... Целью дисциплины является изучение методов интенсификации теплообмена для написания реферата по выбранной теме | Московский энергетический институт (технический университет) институт... Профили подготовки: Тепловые электрические станции; Технология воды и топлива на тэс и аэс; Автоматизация технологических процессов... |