Рабочая программа учебной дисциплины контрольно-измерительные материалы

Содержание

Аннотация УМКД……………………………………………………………..3

Рабочая программа учебной дисциплины …………………………………4

Контрольно-измерительные материалы……………………………………29

Список литературы …………………………………………………………45

Глоссарий…………………………………………………………………....50

АННОТАЦИЯ

учебно-методического комплекса дисциплины
«Теплотехника»

Учебно-методический комплекс дисциплины «Теплотехника» (дисциплина федерального компонента цикла общепрофессиональных дисциплин) разработан для студентов по специальности 280103.65 – Защита в чрезвычайных ситуациях в соответствии с требованиями ГОС ВПО по данной специальности и положением об учебно-методических комплексах дисциплин образовательных программ высшего профессионального образования.

Дисциплина «Теплотехника» изучается на 3/3 курсе пятого/шестого семестра соответственно. Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 144/144 часов. Учебным планом предусмотрены лекционные занятия (54/36 час), самостоятельная работа студента (90/108 час).



При разработке рабочей программы учебной дисциплины использованы:

Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образования образовательной программы, утвержденный «5» апреля 2000г., №304 тех/дс.

ОПД.Ф.03

Теплотехника Предмет теплотехники. Связь с другими отраслями знаний. Основные понятия и определения. Термодинамика: смеси рабочих тел, теплоемкость, законы термодинамики, термодинамические процессы и циклы, реальные газы и пары, термодинамика потоков, термодинамический анализ теплотехнических устройств, фазовые переходы, химическая термодинамика. Теория теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение, теплопередача, интенсификация теплообмена. Основы массообмена. Тепломассообменные устройства. Топливо и основы горения. Теплогенерирующие устройства, холодильная и криогенная техника. Применение теплоты в отрасли. Охрана окружающей среды. Основы энергосбережения. Вторичные энергетические ресурсы. Основные направления экономии энергоресурсов.

Цели и задачи дисциплины.

Целью преподавания дисциплины " Теплотехника" является теоретически и практически подготовить будущих специалистов по методам получения, преобразования, передачи и использование теплоты.

Задачи дисциплины состоят в обучение студентов методам расчета и анализа основных процессов преобразования теплоты и работы, способом расчёта процессов теплообмена в тепловых машинах, основам математического моделирования термодинамических процессов в двигателях внутреннего сгорания.

Начальные требования к освоению дисциплины

Начальные требования к освоению дисциплины базируются на знаниях высшей математики, теоретической механики , сопротивления материалов, химии, вычислительной техники и физике.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате, изучения дисциплины студент должен: Знать:

- основы технической термодинамики и теории тепломассообмена; методы и средства производства теплоты в транспортном машиностроении;

- конструкцию и особенности эксплуатации теплотехнического оборудования, применяемого в отрасли;

- теорию и методы расчетов технологических процессов с применением теплоты и холода. Уметь:

- подбирать теплотехническое оборудование для конкретных технологических процессов;

- эффективно эксплуатировать теплогенерирующие и теплоиспользующее оборудование;

- владеть инженерным методам рационального использования тепловых ресурсов.

Объем дисциплины и виды учебной работы

Очная форма обучения

Виды учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины	144	5
Аудиторные занятия	54	54
Лекции	54	54
Практические работы (ПР)	-	-
Самостоятельная работа	90	90
Виды итогового контроля (зачет, экзамен)	Экзамен	Экзамен

Очно-заочная форма обучения

Виды учебной работы	Всего часов	Семестр
Общая трудоемкость дисциплины	144	6
Аудиторные занятия	36	36
Лекции	36	36
Практические работы (ПР)	-	-
Самостоятельная работа	108	108
Виды итогового контроля (зачет, экзамен)	Экзамен	Экзамен

Содержание дисциплины

Распределение учебного материала по видам занятий.

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	СР	ЛР
1.	Техническая термодинамика	18	30
2.	Теория теплообмена (теплопередача)	18	30
3.	Промышленная теплотехника	18	30

Содержание практических занятий

Практических занятий по дисциплине «Теплотехника» не предусмотрено учебным планом специальности 280103.65 Защита в чрезвычайных ситуациях

Курсовое проектирование

По дисциплине «Теплотехника» курсового проектирования не предусмотрено учебным планом специальности 280103.65 Защита в чрезвычайных ситуациях

График изучения дисциплины

Вид учебных занятий	недели
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18
Лекции	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
ЛЗ
ПЗ
КПР
РГЗ, реферат
Промежуточная аттестация										*

Учебно-методическое обеспечение дисциплины

Основная литература

1. 
   Теплотехника, Учебник под ред. В.Н. Луканина, - М., Высшая школа, 2004
   
2. 
   Теплоэнергетика и теплотехника кн.2: Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент/Под ред. А.В.Клименко, В.М.Зорина, М., МЭИ, 2003
   
3. 
   Кудинов В.А. Техническая термодинамика. Уч. пособие для вузов - М., Высшая школа, 2003
   

Дополнительная литература

1. 
   Зубарев В.Н., Александров А.А, Охотин B.C.. Практикум по технической термодинамике.- М.: Энергоатомиздат, 1986.
   
2. 
   Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям.- М. Л.: Изд. ГЭИ, 1960.
   
3. 
   Топливо для дизелей. Свойства и применение/А.А. Гуреев, B.C. Азев, Г.М. Камфер. - М.: Химия, 1993
   
4. 
   Михеев М.А.,Михеева И.М. Основы теплопередачи. - М: Энергия, 1973. 5.Морозов К.А. Токсичность автомобильных двигателей. - М.: Изд. МАЛИ, 1997.
   
5. 
   Теплотехника : Учеб. для ВУЗов/ А.П.Баскаков, Б.В. Берг, О.К. Витт, и др.; Под ред. А.П.Баскакова - 2-е издание, переработка М.: Энергоиздат, 1991.
   
6. 
   Теплотехника: Учебник для студентов ВУЗов / А.М.Архаров, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под ред. В.А.Крутова. – М.: Машиностроение, 1986.
   
7. 
   Теплотехника: Учебник для ВУЗов / В.Н. Луканин, М.Г. Шатаров, Г.М. Камфер и др.; Под ред. В.Н. Луканина. – М.6Высшая школа, 1999г., 2002.
   
8. 
   Мухачев Г.А., Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. – М: Высшая школа, 1991.
   
9. 
   Теплотехника: Учебное пособие / Хазен М.М., Матвеев Г.А., Грицевский М.А., Казакевич Ф.П.; Под ред. Г.А.Матвеева. – М.: Высшая школа, 1981.
   
10. 
    Тулеуов К.Т. Техническая термодинамика. Лабораторный практикум по курсу «Термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки». Издание второе, переработанное. – Алма-Ата. КазПТИ,1992.
    
11. 
    Тулеуов К.Т. Термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки. Методические указания к лабораторным работам. – Алма-Ата.: КазПТИ, 1991.
    
12. 
    Бурцев В.В., Тулеуов К.Т. Системы питания регулирования двигателей. Руководство к лабораторным работам по тепловым двигателям. Системы питания двигателей . Часть II- Алма-Ата.: КазПТИ, 1986.
    
13. 
    Мырзахметов Б.А., Ташенова Ж.Д. Теплопередача. Методические указания к лабораторным работам по курсу «Техническая термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки.- Алматы.: КазНТУ, 1999.
    
14. 
    Тулеов К.Т. Термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки. Методические указания к выполнению самостоятельных работ (для студентов специальностей 1806, 1905, 2001, 2002, 2003, 2003).( Раздел «Термодинамика и теплопередача»).- Алматы.: КазНТУ,1996.
    
15. 
    Тулеуов К.Т. Термодинамика и теплосиловые установки (Часть «Термодинамика»). Задание и методические указания к выполнению курсовой работы (самостоятельной) «Расчет газового цикла». - Алма-Ата. : КазПТИ,1993.
    
16. 
    Тулеуов К.Т. Термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки (Раздел «Теплопередача»). Задания и методические указания к выполнению домашней самостоятельной работы «Расчет теплообменных аппаратов». (Для специальностей: 09.07, 09.08, 09.09, 17.02).-Алма – Ата.: КазПТИ, 1990.
    
17. 
    Поршаков В.Н., Бикчентай Р.Н., Романов Б.А. Термодинамика и теплопередача (в технологических процессах нефтяной и газовой промышленности). –М.: Недра, 1987.
    
18. 
    Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. – М.: Учебное пособие для ВУЗов. 3 изд., испр. и доп. – М.: Высшая школа, 1980.
    
19. 
    Задачник тепломассообмену / Ф.Ф. Цветков, Р.В.Керимов, В.И. Величко и др.; Под редакцией Ф.Ф. Цветкова. – М.: Изд. МЭИ, 1997.
    
20. 
    Задачник по технической термодинамике и теории тепломмассобмена / В.Н.Афанасьев, С.И.Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под ред. В.И.Крутова и Г.В. Петражицкого. – М.: Высшая школа, 1986.
    
21. 
    Тулеуов К.Т. Расчеты параметров газового цикла и истечения газа с применением ЭВМ типа ЕС. Методическое руководство к решению практических задач по курсу «Термодинамика, теплопередача и ТСУ (раздел «Термодинамика»). – Алма – Ата.: КазПТИ, 1989.
    
22. 
    Тулеуов К.Т. Термодинамика, Теплопередача и теплосиловые установки. Техническая термодинамика и теплопередача. Программа и методические указания. Часть I. – Алма – Ата.: КазПТИ, 1991.
    
23. 
    Тулеуов К.Т. Термодинамика, теплопередача и теплосиловые установки. Теплосиловые установки. Программа и методические указания. Часть II. – Алма – Ата.: КазПТИ, 1991.
    
24. 
    Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача: Учебник для неэнергетических специальностей ВУЗов. – М.: Высшая школа, 1988.
    

Интернет-ресурсы

1. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики: Учебник / О.Н. Брюханов, В.И. Коробко, А.Т. Мелик-Аракелян. - М.: НИЦ Инфра-М, 2013. - 254 с.

http://znanium.com/bookread.php?book=389943

2. Тепломассообмен: Учебное пособие / А.А. Кудинов. - М.: ИНФРА-М, 2012. - 375 с.

http://znanium.com/bookread.php?book=238920

3. Александров, Н. Е. Основы теории тепловых процессов и машин [Электронный ресурс] : в 2 ч. Ч. I / Н. Е. Александров [и др.] ; под ред. Н. И. Прокопенко. - 4-е изд. (эл.). - М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. - 560 с.

http://znanium.com/bookread.php?book=366676

Текущий и итоговый контроль по дисциплине

Контрольные задания и методические рекомендации по изучению дисциплины.

Изучение теплотехники оказывает большое влияние на приобретение студентами знаний по защите в чрезвычайных ситуациях, помогает понять сущность термодинамических потоков, теплопроводности и теплопередачи.

Освоение дисциплины следует начинать с первого и второго термодинамического законов. Необходимо иметь понятия о теплопроводности, теплопередаче и уметь использовать теоретические знания в практической работе.

Особое внимание студентам необходимо обратить на вопросы экологии при использовании теплоты.

Технические и электронные средства обучения, иллюстрационные материалы, в т. ч. специализированное и лабораторное оборудование.

Компьютерные программы по технической термодинамики и по моделированию теплообменных процессов, плакаты, учебно-методические разработки.

Формы и методы текущего контроля

Текущий контроль проводится в течении лекционных занятий. Итоговый контроль проводится в форме экзамена. При этом учитываются результаты рейтинговой оценки по дисциплине.

Перечень типовых вопросов для итогового контроля

1. 
   Техническая термодинамика. Основные понятия и определения.
   
2. 
   Термодинамическая система.
   
3. 
   Термодинамические параметры состояния.
   
4. 
   Уравнение состояния и термодинамический процесс.
   
5. 
   Теплота и работа.
   
6. 
   Внутренняя энергия.
   
7. 
   Первый закон термодинамики.
   
8. 
   Теплоемкость газа.
   
9. 
   Универсальное управление состояние идеального газа.
   
10. 
    Смесь идеальных газов.
    
11. 
    Основные положения второго закона термодинамики.
    
12. 
    Энтропия.
    
13. 
    Цикл и теоремы Карно.
    
14. 
    Метод исследования термодинамических процессов.
    
15. 
    Изопроцессы идеального газа.
    
16. 
    Политропный процесс.
    
17. 
    Первый закон термодинамики для потока.
    
18. 
    Критическое давление и скорость. Солло Лаваля.
    
19. 
    Дросселирование.
    
20. 
    Свойства реальных газов.
    
21. 
    Уравнения состояния реального газа.
    
22. 
    Понятия о водяном паре.
    
23. 
    Характеристики влажного воздуха.
    
24. 
    Циклы паротурбинных установок.
    
25. 
    Циклы двигателей внутреннего сгорания.
    
26. 
    Циклы газотурбинных установок.
    
27. 
    Основные понятия и определения теплопроводимости.
    
28. 
    Температурное поле. Уравнение теплопроводимости.
    
29. 
    Стационарная теплопроводимость через плоскую стенку.
    
30. 
    Стационарная теплопроводимость через цилиндрическую стенку.
    
31. 
    Стационарная теплопроводимость через шаровую стенку.
    
32. 
    Факторы, влияющие на конвективный теплообмен.
    
33. 
    Закон Ньютона-Рихнана.
    
34. 
    Краткие сведения из теории подобия.
    
35. 
    Критериальные уравнения конвективного теплообмена.
    
36. 
    Расчетные формулы конвективного теплообмена.
    
37. 
    Общие сведения о тепловом излучении.
    
38. 
    Основные законы теплоизлучения Закон Планка.
    
39. 
    Закон смещения Вина.
    
40. 
    Закон Стефана-Больцмана.
    
41. 
    Закон Кирхгофа.
    
42. 
    Закон Ламберта.
    
43. 
    Теплопередача через плоскую стенку.
    
44. 
    Теплопередача через цилиндрическую стенку.
    
45. 
    Типы теплообменных аппаратов.
    
46. 
    Расчет теплообменных аппаратов.
    
47. 
    Состав топлива.
    
48. 
    Характеристика топлива.
    
49. 
    Моторные топлива для поршневых двигателей внутреннего сгорания.
    
50. 
    Котельный агрегат и его элементы.
    
51. 
    Вспомогательное оборудование котельной установки.
    
52. 
    Тепловой баланс котельного агрегата.
    
53. 
    Топочные устройства.
    
54. 
    Сжигание топлива.
    
55. 
    Теплотехнические показатели работы топок.
    
56. 
    Физический процесс горения топлива.
    
57. 
    Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива.
    
58. 
    Количество продуктов сгорания топлива.
    
59. 
    Объёмный компрессор.
    
60. 
    Многоступенчатый поршневой компрессор.
    
61. 
    Лопаточный компрессор.
    
62. 
    Осевой компрессор.
    
63. 
    Токсичные газы продуктов сгорания.
    
64. 
    Углеводороды.
    
65. 
    Воздействия токсичных газов.
    
66. 
    Последствия парникового эффекта.
    

Тестовые задания

Раздел №1 «Теxническая термодинамика»

1. Как называется процесс, в котором подведенное к рабочему телу тепло численно равно изменению энтальпии?

А) адиабатный;

В) изохорный»

С) изотермический;

D) изобарный;

Е) изохорный и изотермический;

2. По изменению какой из приведенных ниже величин можно судить о том, что подводится теплота к рабочему телу или отводится от него?

А) энтальпия;

В) удельный объем;

С) давление;

D) энтропия;

Е) внутренняя энергия.

3. По изменению какой из приведенных ниже величин можно определить знак работы?

А) внутренняя энергия;

В) энтропия;

С) удельный объем;

D) температура;

Е) давление.

4. Как связаны между собой теплота Q, работа L и изменение внутренней энергии ΔU термодинамической системы и как называется это зависимость?

А) Q=ΔU-L – уравнение конвективного теплообмена;

В) Q=ΔU+L – уравнение второго закона термодинамики;

С) L =ΔU+ Q – уравнение теплового баланса;

D) Q=ΔU+L – уравнение первого закона термодинамики;

Е) ΔU = Q +L – уравнение энергии.

5. В закрытом сосуде находится идеальный газ при избыточном давлении Р_1изб = 0,02 МПа и температуре 400˚С. До какой температуры (˚С) нужно его охладить, чтобы в сосуде устанавливалось разрежение Р_2вак = 0,03 МПа. Барометрическое (атмосферное) давление 0,1 МПа.

А) 176;

В) 120;

С) 233;

D) 267;

Е) 293.

6. Укажите уравнение первого закона термодинамики для адиабатного процесса ( для закрытой термодинамической системы)

А) dq = dh;

В) dq = du +vdP;

С) -dU = - dl;

D) dq = dl;