МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина УТВЕРЖДАЮ Декан ТЭФ Плетников С.Б. “____“ _______________2013__ РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА» Направление подготовки Теплоэнергетика и теплотехника 140100.68 Квалификация (степень) выпускника магистр (бакалавр, магистр) Профиль подготовки Форма обучения Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях очная (очная, заочная и др.) Выпускающая кафедра Химии и химических технологий в энергетике (ХХТЭ) Кафедра-разработчик РПД Семестр 1 Итого Теоретические основы теплотехники (ТОТ) Трудоемкость з.е./ час. Лекций, час. Практич. занятий, час. 2/72 2/72 8 8 16 16 Лаборат. Курсовое СРС, работ, проектир ование, час час. час 14 14 Иваново 2013 34 34 Форма промежуточного (рубежного) контроля (экзамен/зачет) зачет Рабочая программа дисциплины (РПД) составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО по направлению подготовки 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» . с учетом рекомендаций ПрООП по профилю подготовки «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях» . Программу составили: кафедра Теоретические основы теплотехники , В.В. Бухмиров, д.т.н., профессор, зав. кафедрой Ф.И.О., ученое звание И.М. Чухин, к.т.н., доцент Ф.И.О., ученое звание Рецензент(ы): кафедра Химии и химических технологий в энергетике , Б.М. Ларин, д.т.н., профессор, зав. кафедрой Ф.И.О., ученое звание Программа одобрена на заседании кафедры (УМС): Химии и химических технологий в энергетике , Наименование кафедры (УМС) протокол № от « » 2013 г. Председатель цикловой методической комиссии по направлению: Е.Н. Бушуев, д.т.н., профессор . (Ф.И.О., ученое звание, подпись) 2 СОДЕРЖАНИЕ 1. 2. 3. 4. 5. 6. Цели освоения дисциплины ……………………………………………………….. 3 Место дисциплины в структуре ООП ВПО ………………………………………. 4 Структура и содержание дисциплины …………………………………………….. 5 Формы контроля освоения дисциплины …………………..…………………..…... 6 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины …….….….. 7 Материально-техническое обеспечение дисциплины …………………………… 13 Приложения Приложение 1. Аннотация рабочей программы ……………………………………… 15 Приложение 2. Технологии и формы преподавания …………………………………. 16 Приложение 3. Технологии и формы обучения ………………………………………. 20 Приложение 4. Оценочные средства и методики их применения …………...………. 22 1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью освоения дисциплины является достижение следующих результатов обучения (РО): знания: на уровне представлений: о фундаментальных законах технической термодинамики и теплопередачи, являющихся основой функционирования тепловых машин, аппаратов и их эффективности, о рабочих процессах, протекающих в тепловых машинах, о свойствах рабочих тел и теплоносителей; на уровне воспроизведения: основных процессов и циклов теплоэнергетических установок (ТЭУ); на уровне понимания: свойств рабочих тел и теплоносителей, 1, 2 и 3его законов технической термодинамики, основных законов теплопередачи и закономерностей процессов, протекающих в теплоэнергетических установках; умения: теоретические: выбор законов и закономерностей для расчета и анализа процессов в теплоэнергетических установках, методов оценки тепловой эффективновсти циклов ТЭУ; практические: определение термодинамических свойств рабочих тел и теплоносителей, расчет термодинамических процессов и процессов теплопередачи в ТЭУ, и оценка показателей тепловой экономичности ТЭУ; навыки: в использовании уравнений и справочных баз данных для определения термодинамических свойств рабочих тел и теплоносителей, в термодинамическом анализе процессов и показателей тепловой экономичности ТЭУ, в анализе процессов теплопередачи. Перечисленные РО являются основой для формирования следующих компетенций: (в соответствии с ФГОС ВПО и требованиями к результатам освоения основной образовательной программы (ООП)) профессиональных: ПК-1 – способностью и готовностью использовать углубленные знания в области естественнонаучных и гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности. 3 ПК-2 – способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности. ПК-5 – способностью анализировать естественнонаучную возникающих в ходе профессиональной деятельности. сущность проблем, 2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина “Термодинамика и теплопередача” относится к циклу общенаучных дисциплин – вариативная часть дисциплин по выбору. Необходимыми условиями для освоения дисциплины являются: знание основ дифференциального и интегрального исчисления, аналитической геометрии и линейной алгебры, численных методов решения уравнений, о химическом составе, строении и свойствах веществ, физических основ механики, молекулярной физики, термодинамики и теплопередачи, умения использовать математический аппарат, знание термодинамических свойств веществ при изучении термодинамических процессов и процессов теплопередачи, владение методами дифференцирования, интегрирования функций, основными аналитическими и численными методами решения алгебраических и дифференциальных уравнений и их систем; основными методами теоретического и экспериментального исследования физических и химических явлений; методами поиска и обработки информации как вручную, так и с применением современных информационных технологий. В таблице приведены предшествующие и последующие дисциплины, направленные на формирование компетенций, заявленных в разделе «Цели освоения дисциплины»: Наименование Предшествующие дисциплины компетенции Профессиональные компетенции 1 ПК- 1 Математическое моделирование химико-технологических процессов № п/п 2 ПК- 2 Математическое моделирование химико-технологических процессов 3 ПК- 5 Философские вопросы технических знаний Математическое моделирование химико-технологических процессов 4 Последующие дисциплины (группы дисциплин) Химическая термодинамика Современные проблемы теплоэнергетики Проблемы энерго- и ресурсосбережения в теплоэнергетике Экологическая безопасность Химия в энергетике Котельные установки и водоподготовка Химическая термодинамика Проблемы энерго- и ресурсосбережения в теплоэнергетике Экологическая безопасность Химия в энергетике Перспективные технологии обработки воды на ТЭС и АЭС Перспективные системы химикотехнологического мониторинга на ТЭС и АЭС Химическая термодинамика Проблемы энерго- и ресурсосбережения в теплоэнергетике Экологическая безопасность Химия в энергетике 3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 часов. Лабораторные работы ТТД 4 8 7 17 36 2 ТП 4 8 7 17 36 8 16 14 34 ИТОГО: СРС Всего часов Практические занятия 1 Курсовое проектирование Наименован ие раздела дисциплины Лекции 1 № раздела № модуля образовательной программы Виды учебной нагрузки и их трудоемкость, часы 72 3.1. Лекции № п/п 1 Номер раздела дисциплины 1.1 Объем, часов 2 2 1.2 2 Итого по разделу 1: 3 2.1 4 2.2 Итого по разделу 2: Итого: 4 2 2 4 8 Тема лекции 1. Циклы теплоэнергетических установок (ТЭУ). 2. Энтропийный и эксергетический методы анализа тепловой экономичности циклов ТЭУ. 1. Теплопередача. 2. Теплообменные аппараты. 3.2. Практические занятия (семинары) № п/п 1 2 3 Номер раздела дисциплины 1.1 1.1 1.1 Объем, часов 2 2 2 4 1.2 2 Итого по разд. 1 8 5 2.1 2 6 2.1 2 7 8 2.1 2.2 Итого по разд. 2 Итого: 2 2 8 16 Тема практического занятия Циклы паротурбинных установок Циклы газотурбинных установок Циклы парогазовых установок Энтропийный и эксергетический анализ тепловой экономичности циклов ТЭУ Расчет стационарной теплопередачи через плоскую и цилиндрическую стенку Расчет теплоотдачи в условиях свободной и вынужденной конвекции Расчет теплоотдачи при конденсации и кипении Тепловой расчет теплообменных аппаратов 3.3. Лабораторные работы № п/п 1 Номер раздела дисциплины 1.1 Наименование лабораторной работы Исследование процесса Наименование лаборатории Лаборатория «Технической 5 Трудоемкость, часов 3 2 истечения газа через суживающееся сопло на имитационной математической модели. (Выполняется на ПЭВМ) Исследование тепловой экономичности циклов ГТУ. (Выполняется на ПЭВМ 1.1 3 2.1 4 2.1 Определение коэффициента теплопроводности Определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе термодинамики» Лаборатория «Технической термодинамики 4 Итого по разд. 1 Лаборатория «Тепломассообмена» Лаборатория «Тепломассообмена» 7 3 4 Итого по разд. 2 Итого: 7 14 3.4. Самостоятельная работа студента Раздел дисциплины № п/п 1 2 Раздел 1 3 4 1 2 Раздел 2 3 4 5 Вид СРС Трудоемкость, часов Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 1 Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 2 Выполнение и защита РГР Подготовка к промежуточному контролю по разделу 1.1 и к зачету Итого по разд. 1 Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 3 Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 4 Подготовка к практическим занятиям по разделам 2.1 и 2.2 Подготовка к промежуточному контролю по разделу 2.1 Подготовка к зачету Итого по разд. 2 Итого: 1 1 8 7 17 2 2 4 2 7 17 34 3.5. Домашние задания, типовые расчеты и т.п. Расчетно-графическая работа (РГР) – «Энропийный и эксергетический анализ тепловой экономичности циклов ПТУ». Разделы 1.11.2, трудоемкость 8 ч. 4. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Контроль освоения дисциплины производится в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о системе РИТМ в ИГЭУ. Текущий контроль студентов производится в дискретные временные интервалы (в соответствии с приказом ректора о проведении ТК и ПК по системе РИТМ в ИГЭУ) лектором и преподавателем (ями), ведущими лабораторные работы и практические занятия по дисциплине в следующих формах: тестирование; письменные домашние задания; выполнение лабораторных работ; 6 защита лабораторных работ; кроме того, учитывается посещаемость и активность на занятиях. Промежуточный контроль студентов проходит по завершении изучения первого раздела дисциплины (ТТД) в форме тестирования (включает в себя ответы на теоретические вопросы и решение задач). Рубежный (итоговый) контроль студентов производится по завершении изучения дисциплины и проходит в форме зачета (включает в себя ответы на теоретические вопросы и решение задач). 5. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 5.1. По ТТД а) основная литература: для теоретического курса 1. Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 1: учеб. пособие агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2006. – 224 с. 2. Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 2: учеб. пособие агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2008. – 228 с. 3. 4. 5. 6. / Федеральное энергетический / Федеральное энергетический для практических занятий Чухин И.М., Сборник задач по технической термодинамике: учеб. пособие / Федеральное агентство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2011. – 248 с. Чухин И.М. Методические указания к расчету термодинамической эффективности циклов паротурбинных установок / Иван. гос. энерг. ун-т – Иваново, 2002, 56 с. (№ 1446) Александров А.А., Григорьев Б.А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. - М.: Издательство МЭИ, 2003 (или 1999), 168 с. Александров А.А., Орлов К.А., Очков В.Ф. Теплофизические свойства рабочих веществ теплоэнергетики: Справочник. - М.: Издательский дом МЭИ, 2009, 224 с. Для выполнения расчетно-графических работ 7. Чухин И.М., Щербакова Г.Н., Пекунова А.В. Расчет основных термодинамических процессов газов, воды и водяного пара и влажного воздуха. Методические указания и задания для выполнения интерактивной расчетно-графической работы №1 по курсу «Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2012. 60 с. (№956) 8. Чухин И.М. Созинова Т.Е., Родионов Г.А. Термодинамические свойства воздуха. Справочные материалы и методические указания по курсу «Техническая термодинамика» для определения термодинамических свойств идеального воздуха с учетом влияния температуры на их изобарную и изохорную теплоемкость, ИГЭУ, Иваново, 2013, 52 с. (№2095) 9. Чухин И.М. Анализ тепловой экономичности циклов ПТУ. Методические указания и задания для выполнения интерактивной расчетно-графической работы №2 по курсу «Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2013. 40 с. (№2096) 7 Для выполнения лабораторных работ 10. Чухин И.М. Пекунова А.В. Определение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха. Метод. указания к лаб. работе. ИГЭУ, Иваново, 2005, 16 с. (№1733) 11. Чухин И.М. Пекунова А.В. Определение зависимости между давлением и температурой насыщения водяных паров при имитационном математическом моделировании. Метод. указания к лаб.. работе. ИГЭУ, Иваново, 2007, 20 с. (№1694) 12. Чухин И.М. Исследование процессов изменения состояния влажного атмосферного воздуха. Метод. указания к лаб. работе ИГЭУ, Иваново 2004, 32 с. (№ 1598). 13. Чухин И.М. Определение коэффициента Пуассона воздуха и исследование газовых процессов в жестком баллоне. Метод. указания к лаб. работе. ИГЭУ, Иваново, 2005, 20 с. (№1710) 14. Чухин И.М. Пекунова А.В. Изучение свойств реальных газов (Уравнение Ван-дерВаальса, эффекта Джоуля – Томсона). Методические указания для выполнения лабораторных работ.- Иваново: ГОУ ВПО «ИГЭУ имени В.И. Ленина», 2006. 20 с. (№ 211) 15. Чухин И.М. Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся сопло методом имитационного моделирования: Методические указания к лабораторной работе по курсу «Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2002, 28 с. (№1445) 16. Чухин И.М. Исследование процесса смешения газов в потоке: Методические указания к выполнению лабораторной работы, ИГЭУ, Иваново, 2010, 12 с. (№ 1030) 17. Чухин И.М. Анализ тепловой экономичности циклов ГТУ: Методические указания к выполнению лабораторной работы на ПЭВМ по курсу «Техническая термодинамика», ИГЭУ, Иваново, 2010, 36 с. (№ 153) b) дополнительная литература: 18. Коновалов В.И. Техническая термодинамика: учеб. / В.И.Коновалов; Федеральное агенство по образованию, ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И.Ленина». – 2-е изд. – Иваново, 2005. – 620 с. 19. Второе начало термодинамики / У. Томсон [и др.]; под ред. и с предисл. А. К. Тимирязева. - Изд. 2-е. - М. : ЛКИ, 2007. - 312 с. 20. Бендерский, Борис Яковлевич. Техническая термодинамика и теплопередача : [курс лекций с краткими биографиями ученых : учебное пособие для вузов] / Б. Я. Бендерский. - Изд. 3-е, испр. - Москва-Ижевск : Регулярная и хаотическая динамика : Институт компьютерных исследований, 2007. - 264 с. 21. Пригожин, Илья. Современная термодинамика. От тепловых двигателей до диссипативных структур = Modern Termodynamics. From Heat Engines to Dissipative Structures / И. Пригожин , Д. Кондепуди; пер. с англ. Ю. А. Данилова, В. В. Белого; под ред. Е. П. Агеева.—М.: Мир, 2002.—461 с: ил.—(Лучший зарубежный учебник). 22. Белоусов, Виталий Витальевич. Техническая термодинамика: учебно-методическое пособие для студентов специальностей 110300, 330200 направлений 550500, 553500 / В. В. Белоусов; Моск. гос. ин-т стали и сплавов (технологический университет), Каф. теплофизики и экологии металлургического производства.—М.: Учеба, 2003.—70 с. 23. Кудинов, Василий Александрович. Техническая термодинамика: [учеб. пособие для втузов] / В. А. Кудинов, Э. М. Карташов.—Изд. 4-е, стер.—М.: Высш. шк., 2005.—261, с c) программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы: 24. АОС-ТТД ч.1. Автоматизированная обучающая система по разделам курса «Техническая термодинамика часть 1»: Компьютерный учебник в оболочке «Attestat» (включает 9 разделов курса ТТД для закрытой системы и более 300 вопросов и задач для 8 самоподготовки) / Подгот. И.М.Чухин – Иваново, ИГЭУ, каф. ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 25. АС контроля знаний студентов. ПК-1. «Газы и газовые законы»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (66 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 26. АС контроля знаний студентов. ПК-2. «Термодинамические свойства воды и водяного пара»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (58 дифференцированных по 3-ем тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г.- (Компьютерный класс ауд. А-333) 27. АС контроля знаний студентов. Выходной тест по ТТД ч.1. Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (88 дифференцированных по 5-ти основным разделам курса ТТД ч.1 контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2006 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 28. АОС-ТТД ч.2. Автоматизированная обучающая система по разделам курса «Техническая термодинамика часть 2»: Компьютерный учебник в оболочке «Attestat» (включает 12 разделов курса ТТД для открытой системы (процессы и циклы ТЭУ) и более 360 вопросов и задач для самоподготовки) / Подгот. И.М.Чухин – Иваново, ИГЭУ, каф. ТОТ, 2008 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 29. АС контроля знаний студентов. ПК-3. «Истечение, торможение, дросселирование и смешение газов и паров»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (68 дифференцированных по 4-ем тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2013 г.- (Компьютерный класс ауд. А-333) 30. АС контроля знаний студентов. ПК-4. «Циклы паротурбинных установок»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (145 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2013 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 31. АС контроля знаний студентов. Защита РГР1. «Защита РГР1 по расчету и анализу процессов газов и газовых смесей»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (123 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 32. АС контроля знаний студентов. Выходной тест по ТТД ч.2. Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (75 дифференцированных по 5-ти основным разделам курса ТТД ч.2 контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 33. Лабораторная работа на ЭВМ. «Определение зависимости между давлением и температурой насыщения водяных паров при имитационном моделировании» (предусмотрен автоматизированный отчет студентов по работе на ЭВМ)/ Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 34. Лабораторная работа на ЭВМ. «Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся сопло при имитационном моделировании» Куплена.- ИГЭУ, каф.ТОТ, 2002 г. (Лаборатория ТТД ауд. А-317) 35. Лабораторная работа на ЭВМ. «Анализ экономичности циклов ГТУ» (предусмотрен автоматизированный отчет студентов по работе на ЭВМ)/ Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2005 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 36. АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Определение средней массовой изобарной теплоемкости воздуха»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (72 дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 37. АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Исследование процессов изменения состояния влажного атмосферного воздуха»: Контролирующая программа в оболочке 9 «Attestat» (69 дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 38. АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Изучение процесса адиабатного истечения газа через суживающееся сопло при имитационном моделировании»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (72 дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 39. АС контроля знаний студентов. Защита ЛР. «Исследование процесса смешения газов в потоке»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (75 дифференцированных по 3-ом тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2010 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 40. АС контроля знаний студентов. Защита РГР2. «Защита РГР2 по анализу экономичности циклов паротурбинных установок»: Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (163 дифференцированных по 5-ти тематикам контролирующих заданий) / Подгот. И.М.Чухин.- Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2012 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 5.2. По ТП а) основная литература: учебная 1. Бухмиров В.В. Теоретические основы теплотехники. Основы тепломассообмена/ ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина». – Иваново, 2011. – 68 с. 2. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981. – 416 с. 3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1977. – 344 с. 4. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 288 с. учебно-методическая 5. Бухмиров В. В., Щербакова Г. Н., Пекунова А. В. Теоретические основы теплотехники в примерах и задачах: методические указания для самостоятельной работы / ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013.– 128 с. 6. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е. Пакет задач по разделу "Радиационный теплообмен" курса ТМО: методические указания, ФГБОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина», – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013.– 68 с. (№ 2089) 7. Бухмиров В.В., Солнышкова Ю.С., Ракутина Д.В. Нестационарная теплопроводность. Справочные материалы для решения задач: Метод. указания / «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013. – 32 с. (№ 2085) 8. Козлова И.А. Справочные материалы по разделу "Конвективная теплоотдача в однофазной среде" курса "Тепломассообмен": методические указания для самостоятельной работы / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина»– Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 36 с. 9. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е., Носова С.В., Никитин К.Б. Исследование процесса нестационарной теплопроводности и термонапряженного состояния твердых тел на имитационной математической модели. Методические указания к выполнению лабораторной работы / ИГЭУ – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 40 с. (№ 1549) 10 10. Бухмиров В.В., Созинова Т. Е., Гильмутдинов А. Ю. Определение коэффициента теплопроводности твердого тела методом цилиндрического слоя: методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Тепломассообмен" / ГОУВПО «Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина» – Иваново: РИО ГОУВПО ИГЭУ, 2005. – 12 с. (№ 1672) 11. Бухмиров В.В., Созинова Т.Е., Щербакова Г.Н., Пекунова А.В. Определение коэффициента теплопроводности твердого тела методом имитационного моделирования: методические указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Тепломассообмен" / Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2003. – 16 с. (№ 1517) 12. Варенцов А.А., Шингарев М. Р. Исследование теплоотдачи при свободной конвекции воздуха: методические указания по выполнению лабораторной работы при изучении дисциплины "Тепломассообмен" / Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2000. – 24 c. (№ 1199) 13. Варенцов А.А. Исследование теплоотдачи при естественной конвекции около вертикального цилиндра методом имитационного моделирования: методические указания по выполнению лабораторной работы при изучении дисциплины "Тепломассообмен" / Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: РИО ИГЭУ, 2004. – 32 с. (№ 1595) 14. Бухмиров В.В., Ракутина Д.В. Определение коэффициента теплопередачи через гладкую и оребренную трубу: Методические указания к выполнению лабораторной работы. – Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2010.– 24 с. (№ 154) 15. Бухмиров В.В., Ершова Н.С., Щербакова Г. Н. Исследование теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе: методические указания к выполнению лабораторной работы / Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2007.—24 с. (№ 1880) 16. Бухмиров В.В., Гаськов А.К., Сулейманов М.Г. Исследование теплоотдачи при кипении: методические указания по выполнению лабораторной работы при изучении дисциплины "Тепломассообмен" / ФГБОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина".– Иваново: УИУНЛ ИГЭУ, 2013. – 20 с. (№ 2106) 17. Бухмиров В.В., Созинова Т. Е. Определение интегральной степени черноты твердого тела: методические указания к выполнению лабораторной работы / Ивановский государственный энергетический университет – Иваново: ОМТ МИБИФ, 2006.– 16 с. (№ 171) 18. Бухмиров В.В., Созинова Т. Е. Исследование теплопередачи в рекуперативном теплообменном аппарате: методические указания к выполнению лабораторной работы / Ивановский государственный энергетический университет– Иваново: РИО ИГЭУ, 2008. – 24 с. (№1843) 19. Бухмиров В.В., Созинова Т. Е., Ракутина Д. В. Теоретические основы теплотехники: программа дисциплины и методические указания для выполнения контрольных работ студентами факультета заочного обучения теплотехнических специальностей / ГОУВПО "Ивановский государственный энергетический университет им. В. И. Ленина", – Иваново: Б.и., 2007. (№1877) 20. Бухмиров В.В., Ракутина Д.В., Солнышкова Ю.С., Пророкова М.В. Тепловой расчет рекуперативного теплообменного аппарата / ФГБОУ ВПО «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина». – Иваново, 2013. – 124 с. b) дополнительная литература: 21. Цветков Ф.Ф. Тепломассообмен [учебное пособие для вузов].– 3-е изд., стер.– М.: МЭИ, 2006. – 550 с. 11 22. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Применение ЭВМ для решения задач теплообмена: Учеб. пособие для теплофизических и теплоэнергетических специальностей вузов. – М.: Высш. шк., 1990. – 207 с. 23. Арутюнов В.А., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей. – М. Металлургия, 1990. 239 с. 24. Шипилов В.М., Бухмиров В.В. Пример расчета теплообменника: Метод. указания к курсовой работе / ИЭИ. – Иваново, 1988.– 32 с. 25. Бендерский Б.Я. Техническая термодинамика и теплопередача : [курс лекций с краткими биографиями ученых: учебное пособие для вузов] / Б. Я. Бендерский. – Изд. 3-е, испр. – Москва-Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика: Институт компьютерных исследований, 2007. – 264 с. 26. Техническая термодинамика и теплотехника: [учебное пособие для вузов] / Л. Т. Бахшиева [и др.]; под ред. А. А. Захаровой. – М.: Академия, 2006. – 272 с. 27. Теплотехника: учебник для втузов / В. Н. Луканин [и др.]; под ред. В. Н. Луканина. – Изд. 6-е изд., стер. – М.: Высшая школа, 2008. – 671 с. 28. Теплотехника: [учебник для вузов / А. М. Архаров и др.]; под ред. А. М. Архарова, В. Н. Афанасьева.– Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004.— 712 с: ил.—ISBN 5-7038-2439-7. 29. Кн. 1: Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: справочник.– 2000. – 528 с: ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник / под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. 30. Кн. 2: Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник. – 2001. – 564 с: ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник/ под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. 31. Кн. 3: Тепловые и атомные электростанции: справочник. – 2003. – 648 с: ил. – Загл. 2го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник/ под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина 32. Кн. 4: Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник / – М.: Энергоатомиздат, 1991.—586 с.: ил. – Загл. 2-го изд. Тепловые и атомные электростанции: справочник / под общ. ред. В. А. Григорьева, В. М. Зорина. 33. Алабовский А.Н. Техническая термодинамика и теплопередача: [учебное пособие для вузов] / А. Н. Алабовский, И. А. Недужий. – 3-е изд., перераб. и доп. – Киев: Выща школа, 1990. – 255 с. 34. Кириллов П.Л. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках – Изд. 2-е, перераб.– М.: ИздАт, 2008. – 256 с. c) программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы: 35. АС контроля знаний студентов. «Стационарная теплопроводность и теплопередача». Контролирующая программа в оболочке «Attestat» (142 дифференцированных по 4-м тематикам контролирующих заданий). / Подгот. В.В. Бухмиров, Т.Е.Созинова, Д.В.Ракутина и др. – Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007 г. (Компьютерный класс ауд. А-333) 36. Лабораторная работа на ЭВМ. «Исследование теплоотдачи при естественной конвекции около вертикального цилиндра методом имитационного моделирования». Подгот. А.А.Варенцов.– Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2002 г. (Лаборатория ТМО ауд. А-316) 37. Лабораторная работа на ЭВМ. «Исследование процесса нестационарной теплопроводности на численной имитационной математической модели» / Подгот. В.В.Бухмиров, Т.Е.Созинова и др.– Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2003.– (Компьютерный класс ауд. А-333, лЛаборатория ТМО ауд. А-316) 38. Лабораторная работа на ЭВМ. «Определение коэффициента теплоотдачи при конденсации пара методом имитационного моделирования» / Подгот. И.А. Козлова, студ. 12 А.С.Губанов – Иваново, ИГЭУ, каф.ТОТ, 2007.– (Компьютерный класс ауд. А-333, лаборатория ТМО ауд. А-316) 6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 6.1. По ТТД 1. Лекции: 1.1. электронные учебники: ТТД ч.1, ТТД ч.2, 1.2. аудитория, оснащенная презентационной техникой: проектор, экран, компьютеры/ноутбук – ауд. А-333. 2. Практические занятия: 2.1. компьютерный класс на 16 рабочих мест – ауд. А-333, класс оборудован для проведения практических занятий для одной учебной группы, 2.2. презентационная техника: проектор, экран, компьютеры, ноутбук, 2.3. специализированное ПО: электронные задачники по ТТД ч.1, ТТД ч.2. 3. Лабораторные работы: лаборатория «Технической термодинамики» ауд. А-317, оснащенная 11-тью учебными стендами (4 физических стенда новые, оборудованы современными измерительными приборами): Определение средней изобарной теплоемкости воздуха (2+1=3 шт.), Определение коэффициента Пуассона (1 шт.) Определение зависимости между давлением и температурой насыщения водяного пара (1 шт. имитационная мат. модель на базе ПЭВМ), Исследование процессов влажного воздуха (1+1=2 шт.), Исследование процесса истечения газа через суживающееся сопло. Имитационная математическая модель на базе ПЭВМ. (1 шт.), Исследование процессов смешения воздуха в потоке (1 шт.), Анализ тепловой экономичности цикла газотурбинной установки (1 шт. имитационная мат. модель на базе ПЭВМ), Изучение эффекта Джоуля-Томсона (1 шт.). 6.2. По ТП 1. Лекции: 1.1. аудитория, оснащенная презентационной техникой: проектор, экран, компьютеры/ноутбук – ауд. А-333. 2. Практические занятия: 2.1. компьютерный класс на 16 рабочих мест – ауд. А-333, класс оборудован для проведения практических занятий для одной учебной группы, 2.2. презентационная техника: проектор, экран, компьютеры, ноутбук, 3. Лабораторные работы: лаборатория «Тепломассообмена» ауд. А-316, оснащенная 16-тью учебными стендами (6 физических стенда новые, оборудованы современными измерительными приборами): Исследование теплоотдачи горизонтальной трубы в условиях свободной конвекции (1 шт.), Исследование теплоотдачи вертикальной трубы в условиях свободной конвекции (1 шт.), Определение коэффициента теплопроводности методом цилиндрического слоя 13 (1 шт.), Определение коэффициента теплопроводности и теплопотерь трубопровода с помощью тепломера (1 шт.), Исследование теплообмена в пластинчатом теплообменнике (1 шт.), Определение коэффициента излучения (1 шт.), Исследование теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе (1 шт.), Определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубе (1 шт.) Определение коэффициента теплопроводности твердых тел методом цилиндрического слоя (1 шт.) Изучение теплоотдачи при пузырьковом течении жидкости (1 шт.) Исследование процесса нестационарной теплопроводности на численной имитационной математической модели: Лабораторная работа на ПЭВМ (1 шт.) Изучение теплообмена излучением (1 шт.); Определение тепловых свойств твердых тел методом регулярного режима (1 шт.) Определение коэффициента теплопередачи при вынужденном течении жидкости в трубе («труба в трубе») (1 шт.) Определение коэффициента теплопроводности твердого тела методом имитационного моделирования (1 шт.) Исследование теплоотдачи при естественной конвекции около вертикального цилиндра методом имитационного моделирования (1 шт.). 14 Приложение 1 к ООП по (направлению подготовки, профилю) подготовки магистра по направлению 140100 “Теплоэнергетика и теплотехника” профиль подготовки: “Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях” АННОТАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ( наименование дисциплины по учебному плану) Дисциплина “Термодинамика и теплопередача” является частью цикла общенаучных дисциплин (вариативная часть дисциплин по выбору) подготовки студентов по направлению подготовки 140100.68. Дисциплина реализуется на ТЭ факультете кафедрой ТОТ. Дисциплина нацелена на формирование профессиональных компетенций – (ПК-1) способностью и готовностью использовать углубленные знания в области естественнонаучных и гуманитарных дисциплин в профессиональной деятельности; (ПК-2) способностью использовать углубленные теоретические и практические знания, которые находятся на передовом рубеже науки и техники в области профессиональной деятельности, (ПК-5) способностью анализировать естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности. Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с законами технической термодинамики и теплопередачи применительно к системам передачи и трансформации теплоты в теплотехнических установках. Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, практические занятия самостоятельная работа студента, консультации, выполнение расчетно-графических работ. Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: текущий контроль успеваемости в статистической (непроизвольной) форме, промежуточный контроль в форме тестирования и рубежный (итоговый) контроль в форме зачета (1 семестр). Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часа (38 ауд., 34 с.р.), реализуемых в 1 семестре. Программой дисциплины предусмотрены лекционные – 8 час., практические 16 час., лабораторные занятия 14 час., РГР, самостоятельной работы студента 34 час. . 15 Приложение 2 к рабочей программе дисциплины «Термодинамика и теплопередача» ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ПРЕПОДАВАНИЯ Рекомендации по организации и технологиям обучения для преподавателя I. Образовательные технологии Преподавание дисциплины ведется с применением следующих видов образовательных технологий: Информационные технологии: обучение в электронной образовательной среде: с целью расширения доступа к образовательным ресурсам на сайте кафедры размещены: текст лекций, компьютерный учебник, компьютерный задачник. В компьютерном классе кафедры к лабораторным занятиям имеются тренажеры и тесты на ЭВМ; увеличения контактного взаимодействия с преподавателем ведется через электронную почту и интернет; объективность контроля и мониторинга знаний студентов осуществляется через тестовые программы на ЭВМ, разработанные преподавателями кафедры ТОТ. Контекстное обучение – мотивация студентов к усвоению знаний путем выявления связей между конкретным знанием и его применением, достигается на всех практических, лабораторных занятиях и итоговых тестовых испытаниях. Междисциплинарное обучение – использование знаний из разных областей математики, физики, химии их группировка и концентрация в контексте решаемых задач по данной дисциплине. Опережающая самостоятельная работа – изучение студентами нового теоретического материала до его изучения в ходе аудиторных занятий организуется преподавателем при опережении тематик выполняемых по графику учебного процесса практических занятий, РГР и лабораторных работ. II. Виды и содержание учебных занятий Раздел 1. ТТД (Техническая термодинамика) Теоретические занятия (лекции) – 4 часа. Лекция 1. Циклы паротурбинных установок. Тип – Лекция, мастер-класс (Лк, МК). Структура – 1.1. Принципиальная схема и цикл паротурбинной установки (ПТУ) на насыщенном водяном паре (цикл Карно). Практическая целесообразность использования цикла ПТУ на перегретом водяном паре и сжатии рабочего тела в жидкой фазе (цикл Ренкина). 1.2. Идеальный цикл паротурбинной установки и ее КПД. Энергетический баланс идеальной паротурбинной установки. Цикл паротурбинной установки при необратимом адиабатном расширении пара и его тепловая экономичность. 1.3. Влияние начальных параметров и конечного давления на тепловую экономичность ПТУ. 16 1.4. Промежуточный перегрев пара и его влияние на экономичность ПТУ. Выбор оптимального давления вторичного перегрева пара. Циклы при сверхкритических параметрах. 1.5. Предельный регенеративный цикл и его КПД. Регенеративные циклы ПТУ при постоянном количестве работающего тела и при отборах пара на регенерацию. Термический и внутренний абсолютный КПД регенеративного цикла ПТУ. Удельные расходы пара и теплоты в ПТУ. 1.6. Уменьшение относительных потерь теплоты в конденсаторе регенеративной ПТУ по сравнению с аналогичной ПТУ без регенерации. Выбор оптимальных давлений отборов пара на регенерацию. 1.7. Термодинамические основы теплофикации. Эксергетические потери цикла ПТУ. Особенности циклов атомных электростанций с паровым, газовым и другими рабочими телами. Лекция 2. Энтропийный и эксергетический методы анализа экономичности циклов ТЭУ. Тип – Информационная лекция с элементами визуализации и проблемной лекции. Структура – Методы оценки тепловой экономичности ТЭУ: балансовый, эксергетический, Энтропийный. Примеры методики оценки тепловой экономичпости ПТУ по этим методам с иллюстрацией объективности их результатов. Практические занятия - 8 часов. Занятие 1. Циклы паротурбинных установок Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 2. Циклы газотурбинных установок Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 3. Циклы парогазовых установок Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 4. Энтропийный и эксергетический анализ экономичности циклов ТЭУ Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Лабораторные работы - 7 часов, 2 работы. Работа 1. Исследование процесса истечения газа через суживающееся сопло на имитационной математической модели. Форма выполнения - индивидуальная, виртуальная работа на ЭВМ, цель работы – изучение процесса истечения газа через суживающееся сопло на имитационной математической модели, используемое оборудование – ЭВМ и программное обеспечение. Работа 2. Исследование тепловой экономичности циклов ГТУ Форма выполнения - индивидуальная, виртуальная работа на ЭВМ, цель работы – изучение зависимости тепловой экономичности циклов ГТУ от степени повышения давления воздуха в компрессоре, температур рабочего тела перед компрессором и газовой турбиной на имитационной математической модели, работа с элементами выбора оптимальных параметров рабочего тела циклов ГТУ, используемое оборудование – ЭВМ и программное обеспечение. 17 Управление самостоятельной работой студента – 3 часа. Реализуемые формы управления самостоятельной работой студента: еженедельные консультации по теоретическому курсу и задачам, задаваемым для самостоятельного решения; консультации по выполнению РГР; консультации через электронную почту и средства интернет. Расчетно-графическая работа (РГР) Трудоемкость выполнения работы – 8 час. Задачи, решаемые студентом при выполнении работы: изучение методов оценки тепловой экономичности ПТУ; расчет тепловой экономичности ПТУ по балансовому методу; расчет тепловой экономичности ПТУ по энтропийному методу; расчет тепловой экономичности ПТУ по эксергетическому методу. Примерный перечень тем РГР: Термодинамический анализ тепловой экономичности простого цикла ПТУ; Термодинамический анализ тепловой экономичности регенеративного цикла ПТУ; Термодинамический анализ тепловой экономичности цикла ПТУ с вторичным перегревом пара. Пример задания для РГР «Термодинамический анализ тепловой экономичности простого цикла ПТУ»: Провести анализ тепловой экономичности по балансовому, энтропийному и эксергетическому методам простого цикла ПТУ. Исходные данные: по газовому рабочему телу – термодинамические свойства продуктов сгорания органического топлива (химический состав, изобарная теплоемкость), температура сгорания органического топлива tг, температура уходящих газов tух, температура внешней среды tос; по водяному рабочему телу – давление и температура пара перед турбиной рО и tО, давление пара в конденсаторе рК, адиабатный коэффициент насоса н и внутренний относительный КПД турбины т. Объем задания: 1. Определить для простого цикла ПТУ балансовый КПД и потери теплоты с уходящими газами и в конденсаторе турбины. 2. Определить для простого цикла ПТУ увеличение энтропии системы за счет необратимостей реальных процессов в ПТУ в расчете на 1 кг водяного пара. 3. Определить для простого цикла ПТУ потери эксергии источника теплоты за счет необратимостей реальных процессов в ПТУ в расчете на 1 кг водяного пара. 4. Провести термодинамический анализ тепловой экономичности ПТУ на основании сравнения результатов расчета показателей экономичности ПТУ по балансовому, энтропийному и эксергетическому методам. Раздел 2. ТП (Теплопередача) Теоретические занятия (лекции) – 4 часа. Лекции 3. Теплопередача. Тип – Информационная лекция с элементами проблемной лекции, лекциивизуализации и лекции-беседы. Структура – 3.1. Понятие процесса теплопередачи. 18 3.2. Расчет теплоотдачи. 3.3. Расчет стационарной теплопроводности в плоской, цилиндрической и шаровой стенке. 3.4. Расчет теплопередачи через плоскую, цилиндрическую и шаровую стенки. Алгоритм расчета теплопередачи через непроницаемые стенки. 3.5. Единая формула расчета теплопередачи. 3.6. Критический диаметр. Выбор изоляции. 3.7. Пути интенсификации процесса теплопередачи. Лекции 4. Теплообменные аппараты. Тип – Информационная лекция с элементами проблемной лекции, лекциивизуализации и лекции-беседы. Структура – 4.1. Классификация теплообменников. Виды расчетов теплообменников. Уравнение теплового баланса теплообменника. Понятие водяного эквивалента. Уравнение теплопередачи. Изменение температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева. Средняя разность температур. 4.2. Тепловой конструктивный и тепловой поверочный расчеты рекуперативного теплообменника. Практические занятия - 8 часов. Занятия 5. Теплопередача через плоскую и цилиндрическую стенку Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 6. Расчет теплоотдачи в условиях свободной и вынужденной конвекции Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 7. Расчет теплоотдачи при конденсации и кипении. Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Занятие 8. Тепловой расчет теплообменных аппаратов. Форма проведения занятия – решение конкретных задач на основании теоретических и фактических знаний Лабораторные работы - 7 часов, 2 работы. Работа 3. Определение коэффициента теплопроводности методом цилиндрического слоя. Форма выполнения – в группах по 3-4 человека, работа на реальном оборудовании, цель работы – экспериментальное определение коэффициента теплопроводности материала, используемое оборудование – физический стенд. Работа 4. Определение коэффициента теплоотдачи при вынужденном движении воздуха в трубе. Форма выполнения – в группах по 3-4 человека, работа на реальном оборудовании, цель работы – экспериментальное определение коэффициента теплопроводности материала, используемое оборудование – физический стенд. Управление самостоятельной работой студента – 3 часа. Реализуемые формы управления самостоятельной работой студента: еженедельные консультации по теоретическому курсу и задачам, задаваемым для самостоятельного решения; консультации через электронную почту и средства интернет. 19 Приложение 3 к рабочей программе дисциплины «Термодинамика и теплопередача» ТЕХНОЛОГИИ И ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ Рекомендации по освоению дисциплины для студента Трудоемкость освоения дисциплины составляет 72 часф, из них 38 часа аудиторных занятий и 34 часа, отведены на самостоятельную работу студента. Рекомендации по распределению учебного времени по видам самостоятельной работы и разделам дисциплины приведены в таблице. Контроль освоения дисциплины осуществляется в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о системе РИТМ в ИГЭУ. Вид работы Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 1 Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 2 Выполнение и защита РГР Содержание (перечень вопросов) Трудоемкость, час. Раздел № 1. ТТД Изучение процессов истечения газов через сопловые каналы. Раздел для самостоятельного изучения теории и практических заданий Анализ тепловой экономичности циклов ГТУ. Раздел 1.1 1 Энропийный и эксергетический анализ тепловой экономичности циклов ПТУ Разделы: 1.1, 1.2 8 См. главу № 4 уч. пособия [2], конспект лекций, См. описание лабораторной работы МУ [15] (№1445).См. задачи из уч.пос. [3] гл. 10 См. главу № 8 уч. пособия 2, конспект лекций, См. описание лабораторной работы МУ 17 (№153). См. задачи из уч.пос. [3] гл. 15 См. главы № 7 уч. пособия [2], конспект лекций, См. задачи из Уч.пос. [3] гл. 16 См. МУ к выполнению РГР: [9] (№2096), [4] (№1446) Подготовка к Повторение теоретического материала и решение промежуточному типовых задач по теме “Циклы паротурбинных контролю ПК1 по установок”. Разделы: 1.1, 1.2 разделу 1.1 и к зачету Итого по разделу 1 Раздел 2. ТП Оформление отчета и подготовка к защите по лабораторной работе 3 Оформление отчета и 1 Рекомендации Определение коэффициента теплопроводности методом цилиндрического слоя Раздел: 2.1 Определение коэффициента теплоотдачи при 20 7 ПК1 - См. главы № 7 уч. пособия [2], конспект лекций, см. задачи из уч.пос. [3] гл. 16 Зачет - См. главы № 1 - 10 уч. пособия [2], конспект лекций, см. задачи из уч.пос. [3] гл. 9-18 17 2 См. раздел 2.3.2 уч. пособия [1], конспект лекций, МУ [14] 2 См. главу № 8 учебника [3], конспект лекций, подготовка к защите по лабораторной работе 4 Подготовка к практическим занятиям по разделам 2.1 и 2.2 Подготовка к промежуточному контролю ПК2 по разделу 2.1 Подготовка к зачету вынужденном движении воздуха в трубе Раздел: 2.1 Решение задач и изучение теоретического материала к практическим занятиям 5-8 Разделы: 2.1, 2.2 Повторение теоретического материала и решение типовых задач по теме “Расчет теплопередачи через непроницаемые стенки” Раздел: 2.1 Изучение и повторение теоретического материала, решение типовых задач по разделам: 2.1, 2.2 Итого по разделу 2 Итого МУ [19] 4 2 7 17 34 21 См. раздел 2.3 уч. пособия [1], главы № 4-10, 12,13,16-19 учебника [3], конспект лекций, задачи из задачников [5,7,8,9], справочные материалы [10, 11, 12] См. раздел 2.3 уч. пособия [1], конспект лекций, задачи из задачников [5,7,8] См. раздел 2.3 уч. пособия [1], главы № 4-10, 12,13,16-19 учебника [3], конспект лекций, задачи из задачников [5,7,8,9], справочные материалы [10, 11, 12] Приложение 4 к рабочей программе дисциплины «Термодинамика и теплопередача» ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА И МЕТОДИКИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ Оценивание уровня учебных достижений студента осуществляется в виде текущего, промежуточного и рубежного (итогового) контроля в соответствии с ПОЛОЖЕНИЕМ о системе РИТМ в ИГЭУ. Фонды оценочных средств Фонды оценочных средств, позволяющие оценить РО по данной дисциплине, включают в себя : комплект типовых заданий по темам 1.1, 1.2 (ТТД) размещен в уч. пос. [3], компьютерных учебниках [24, 28] (ТТД ч.1 и ч.2) и в УМКД; комплект типовых заданий по темам 2.1, 2.2 (ТП) размещен в уч. пос. [4], компьютерных тестовых программах и в УМКД; комплект тестовых заданий по теме 1.1 (ПК1), размещен в УМКД и имеет компьютерную версию [30] на ЭВМ в ауд. А-333; комплект тестовых заданий по теме 2.1 ПК-2, размещен в УМКД и имеет компьютерную версию [35] на ЭВМ в ауд. А-333;; комплект тестовых заданий по темам 1.1-2.2 (выходной тест), размещен в УМКД и имеет компьютерную версию на ЭВМ в ауд. А-333; комплекты тестовых заданий для отчетов на ЭВМ по всем лабораторным работам размещены в УМКД и в виде тестовых программ [17, 38] на ЭВМ в ауд. А-333, А-317; комплекты тестовых заданий для защиты на ЭВМ РГР размещены в УМКД и на ЭВМ [28] в ауд. А-333, 317 комплект типовых теоретических вопросов для зачета по темам 1.1-2.2 размещен УМКД и на сайте кафедры ТОТ; оценочные средства для зачета по дисциплине представлены в виде комплекта билетов (размещены в УМКД) и в виде тестовых программ на ЭВМ; Критерии оценивания Тестирование (все варианты компьютерных и письменных тестов) Итоговая оценка за пройденный тест рассчитывается как среднеарифметическая из оценок за отдельные вопросы теста. Критерии пересчета результатов тестирования в баллы: 90-100 % правильных ответов – оценка «5»; 75-89 % – «4»; 60-74 % – «3»; 45-59 % – «2»; 30-44 % – «1»; Менее 30 % – «0». Письменные контрольные работы Итоговая оценка за письменную контрольную работу рассчитывается по 5-бальной шкале и учитывает оценки за каждое отдельное задание контрольной работы. Ответы на каждый отдельный теоретический вопрос контрольной работы оцениваются по 5-бальной шкале и учитывают полноту изложения материала согласно заданию, корректность формулировок, точность изображения схем, диаграмм, номограмм, графиков и соответствие ответа сущности вопроса. 22 Правильность решения каждой отдельной задачи контрольной работы оценивается по 5-бальной шкале и учитывает правильность общего хода решения задачи, обоснованность привлекаемого при этом теоретического материала, правильность расчетных операций. Контроль в форме беседы студента с преподавателем (все виды собеседований) Итоговая оценка за собеседование рассчитывается по 5-бальной шкале и учитывает оценки за каждый отдельный вопрос. Ответы на каждый отдельный вопрос собеседования оцениваются по 5-бальной шкале и учитывают полноту изложения материала, корректность формулировок, соответствие ответа сущности вопроса. Лабораторные работы Допуск к лабораторной работе осуществляется при условии наличия у студента журнала наблюдений. Отчет по лабораторным работам представляется в печатном виде в формате, предусмотренном шаблоном отчета по лабораторной работе (приведен в методических указаниях к лабораторной работе). Отчёты по лабораторным работам могут быть не приняты технически в случае: небрежного оформления текста, плохо воспроизведённых (неинформативных) графиков; отсутствия необходимого графического или табличного материала и комментариев к этой информации; некорректной обработки результатов численных экспериментов; недостаточной аргументированности выводов; неоправданного применения шаблонов или несоответствия результатов работы личному варианту студента; отсутствием общего вывода, отвечающего поставленной цели работы. В целом каждая лабораторная оценивается в форме «зачтено» / «не зачтено». Студенты, не отчитавшиеся по лабораторным работам, к экзамену не допускаются. Подготовка и защита расчетно-графической работы (РГР) Объем пояснительной записки РГР – не менее 10 стр. Объем графической части РГР – 2 листа формата А4. Пояснительная записка представляется в печатном виде. Последовательность изложения вопросов и расчетов должна соответствовать требованиям, приведенным в методических указаниях по выполнению расчетно-графической работы. Процедура защиты расчетно-графической работы: ответы на вопросы преподавателя или на тестовые задания программы на ЭВМ. Критерии оценивания: соответствие содержания заявленной теме – 0,5 балла; точность выполнения расчетной части проекта (работы) – 0,5 балла; правильность и качество графического оформления – 1 балл; правильность оформления (соответствие стандарту, структурная упорядоченность, ссылки, цитаты, таблицы и т.д.) – 0,5 балла; уровень усвоения материала в рамках тематики РГР – 2,5 балла. Оценка выходного тестирования по разделу дисциплины Выполняется письменно или на ЭВМ по комплекту тестовых заданий по основным темам данных разделов. Результат оценивается по 5-ти тестовым заданиям, дифференцированным по тематике и весовых коэффициентам. 23 Положительным результатом (допуск к экзамену) считается набор 60 % и более баллов. Зачетная оценка по дисциплине Зачет проводится письменно или устно по комплекту 4 заданий по основным темам данных разделов. Из этих заданий 2 комплексные задачи (с суммарным весовым коэффициентам 60 %) и 2 теоретических вопроса (с суммарным весовым коэффициентам 40 %). Результат оценивается по этим 4-ем заданиям, дифференцированным по весовым коэффициентам, которые известны. Положительным результатом зачета считается набор 60 % и более баллов. 24