Теплофизический эксперимент

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Общие положения...............................................................................................3

2. Цели изучения дисциплины.....................................................................................3

3. Результаты освоения дисциплины………………………………………………..4

4. Объем дисциплины и количество учебных часов……………………………….5

4.1. Объем дисциплины и количество учебных часов................................................5

5. Содержание дисциплины ........................................................................................6

5.1. Содержание лекционных занятий ...............................................................6

5.2. Практические занятия……..........................................................................7

5.3. Самостоятельная работа аспиранта........................................................8

6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы

к экзаменам кандидатского минимума....................................................................

7. Образовательные технологии....................................................................................

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.................

8.2. Основная литература (год издания не должен быть более 5 лет): ........

8.2. Дополнительная литература......................................................

8.3. Программное обеспечение и Интернет-ресурсы ........................................

1. Общие положения

1.1. Настоящая рабочая программа обязательной дисциплины «Теплофизический эксперимент» ‑ модуль основной образовательной программы послевузовского профессионального образования (ООП ППО) разработана на основании законодательства Российской Федерации в системе послевузовского профессионального образования, в том числе: Федерального закона РФ от 01.01.2001 «О высшем и после вузовском профессиональном образовании», Положения о подготовке научно-педагогических и научных кадров в системе послевузовского профессионального образования в Российской Федерации, утвержденного приказом Министерства общего и профессионального образования РФ (в действующей редакции); составлена в соответствии с федеральными государственными требованиями к разработке, на основании Приказа Минобрнауки России № 000 от 01.01.2001г. «Об утверждении федеральных государственных требований к структуре основной профессиональной образовательной программы послевузовского профессионального образования (аспирантура)» и инструктивного письма Минобрнауки России от 01.01.2001 г. № ИБ-733/12.

2. Цель изучения дисциплины

Целью изучения дисциплины «Теплофизический эксперимент» является углубление знаний по основам термодинамики и кинетики фазовых переходов, имеющим значение для решения задач при выполнении диссертационной работы.

Задачи дисциплины заключаются в изучении:

·  теории фазовых переходов;

·  особенностей фазовых переходов первого и второго рода;

·  основных уравнений, описывающих кинетику фазовых переходов и температурные поля;

3. Результаты освоения дисциплины

Аспирант и соискатель должен знать:

·  теоретические основы фазовых переходов,

·  физико-химические процессы, протекающие в многофазных средах,

·  математический аппарат указанных разделов физики;

уметь:

·  применять общие математические методы к решению фундаментальных и прикладных физических задач теории фазовых переходов,

·  использовать методы теории фазовых переходов при выполнении диссертационной работы,

·  решать основные задачи теории и применять расчеты к конкретным технологическим процессам и объяснению природных явлений;

демонстрировать:

·  эрудицию и осведомленность в понимании основных проблем теории фазовых переходов,

·  подготовленность к самостоятельному изучению и пониманию специальной, научной, справочной и методической литературы, связанной с проблемами фазовых переходов,

·  квалифицированное применение основ высшей математики, математического анализа, теория вероятностей, математической статистики, теоретической механики, гидродинамики, термрдинамики и других методов в решении задач теории фазовых переходов,

·  способность самостоятельно ставить конкретные задачи научных исследований в области фазовых переходов (в соответствии с профилем аспирантуры) и решать их с помощью современной теории, аппаратуры, оборудования, информационных технологий с использованием новейшего отечественного и зарубежного опыта,

·  способность порождать новые идеи (креативность).

4. Структура и содержание дисциплины (модуля) «Теплофизический эксперимент»

Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы, 72 часов.

4.1. Объем дисциплины и количество учебных часов

Вид учебной работы	Кол-во зачетных единиц*/ уч. часов
Лекции (минимальный объем теоретических знаний)	1Z/36
Семинар
Практические занятия
Другие виды учебной работы (авторский курс, учитывающий результаты исследований научных школ, в том числе региональных)
Внеаудиторные занятия
Самостоятельная работа аспиранта	1Z/36
ИТОГО	2Z/72
Вид итогового контроля	Составляющая экзамена кандидатского минимума

*) Одна зачетная единица соответствует 36 академическим часам продолжительностью 45 минут.

5. Содержание дисциплины

5.1. Содержание лекционных занятий

№ п/п	Содержание	К-во уч. часов
1.	Методы экспериментального исследования теплопроводности и диффузии.	2
2.	Общие вопросы	2
3.	Стационарные методы измерения коэффициентов переноса	2
4.	Методы регулярного режима 1-го и 2-го рода	2
5.	Методы периодического нагрева.	2
6.	Импульсные методы.	2
7.	Основы теории подобия. Основные критерии подобия явлений тепло - и массообмена.	2
8.	Теплообмен в газожидкостном потоке.	2
9.	Тенденции развития техники экспериментальных исследований теплофизических свойств.	2
	Всего	0.5Z/18

5.2. Практические занятия

№ п/п	Содержание	К-во уч. часов
1.	Измерение температуры и теплового потока. Методы экспериментального исследования теплопроводности и диффузии.	2
2.	Стационарные методы измерения коэффициента тепопроводности. Импульсные методы. Методы регулярного режима 1-го и 2-го рода.	4
3.	Автоматизация теплофизических измерений.	6
4.	Теплообмен в жидкости с пузырьками газа.	6
	Всего	0.5Z/18

5.3. Самостоятельная работа аспиранта

№ п/п	Содержание	К-во уч. часов
1.	Методы экспериментального исследования теплопроводности и диффузии.	4
2.	Общие вопросы теплофизических измерений.	4
3.	Стационарные методы измерения коэффициентов переноса	4
4.	Методы регулярного режима 1-го и 2-го рода	4
5.	Методы периодического нагрева.	4
6.	Импульсные методы.	4
7.	Основы теории подобия. Основные критерии подобия явлений тепло - и массообмена	4
8.	Теплообмен в ламинарном пограничном слое. Явления переноса при турбулентном течении.	4
9.	Тенденции развития техники экспериментальных исследований теплофизических свойств.	4
	Всего	1Z/36

6. Перечень контрольных мероприятий и вопросы

к экзаменам кандидатского минимума

Итоговая аттестация аспиранта включает сдачу экзаменов и представление диссертации в Диссертационный совет. Порядок проведения кандидатских экзаменов включает в кандидатский экзамен по научной специальности дополнительные разделы, обусловленные спецификой научной специальности. Билеты кандидатского экзамена по специальной дисциплине в соответствии с темой диссертации на соискание ученой степени кандидата наук должны охватывать разделы Специальной дисциплины отрасли науки и научной специальности (ОД. А.) и Дисциплины научной специальности по выбору аспиранта (ОДН. А.).

Перечень вопросов к экзаменам кандидатского минимума:

Явление переноса в газах. Вязкость. Теплопроводность. Диффузия. Термодиффузия. Пристеночные явления в умеренно разреженном газе. Термомолекулярная разность давлений. Кинетические явления в сильн разреженном газе (газ Кнудсена).

Методы исследования явлений переноса. Методы получения сверхнизких и высоких давлений. Диффузионные методы разделения изотопов.

4. Физика жидкостей

Строение жидкости. Радиальная функция распределения. Изучение структуры жидкости методом рассеяния рентгеновских лучей.

Уравнения состояния жидкости и плотных газов. Плотность, сжимаемость, теплоемкость.

Компьютерное моделирование.

Явление переноса и релаксации в жидкости. Вязкость, теплопроводность, диффузия и самодиффузия.

Сопротивление и теплопередача в ламинарном потоке.

Конвективный теплообмен.

Турбулентное движение и турбулентный теплообмен.

Кризис сопротивления.

Модели турбулентности. Методы расчета турбулентных явлений в газе, жидкости и плазме.

7. Образовательные технологии

В процессе обучения применяются следующие образовательные технологии:

1. Сопровождение лекций показом видеоматериала.

2. Использование современных информационных компъютерных технологий.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

Учебная, учебно-методическая и иные библиотечно-информационные ресурсы обеспечивают учебный процесс и гарантируют возможность качественного освоения аспирантом образовательной программы. Кафедра располагает библиотекой, включающей научно-техническую литературу по статистической физике, термодинамике, математике, всем разделам теоретической и общей физики, научные журналы и труды конференций.

8.1. Основная литература

№ п/п	Наименование учебной литературы	Автор, место издания, год	К-во экз. в библ. СГПА	Число обучающихся, воспитанников, одновременно изуча-щих дисциплину
1.	Курс теоретической физики. Т.5. Статистическая физика	, − М.: Наука, 2005.
2.	Фазовые переходы и критические явления.	Г. Стенли. М.: Мир, 1973.
3.	Флуктуационная теория фазовых переходов.	, . М.: Наука, 1981.
4.	Ренормализационная группа и e-разложение	К. Вильсон, Дж. Когут.. М.: Мир, 1975.
5.	Структурные фазовые переходы	А. Брус, Р. Каули.. М.: Мир, 1984.

8.2. Дополнительная литература

№ п/п	Наименование учебной литературы	Автор, место издания, год	К-во экз. в библ. СГПА	Число обучающихся, воспитанников, одновременно изуча-щих дисциплину
1.	Фазовые переходы и симметрия кристаллов	, . М.: Наука, 1984.
2.	Современная теория критических явлений	Ш. Ма. М.: Мир, 1980.
3.	Статистическая механика магнитоупорядоченных систем	, . М.: Наука, 1987.

8.3. Программное обеспечение и интернет-ресурсы

№ п/п	Наименование учебной литературы	Автор, место издания, год	К-во экз. в библ. СГПА	Число обучающихся, воспитанников, одновременно изуча-щих дисциплину
1.	Курс теоретической физики. Т.5. Статистическая физика	, − М.: Наука, 2005.
2.	Фазовые переходы и критические явления.	Г. Стенли. М.: Мир, 1973.
3.	Флуктуационная теория фазовых переходов.	, -ский. М.: Наука, 1981.
4.	Ренормализационная группа и e-разло-жение	К. Вильсон, Дж. Когут.. М.: Мир, 1975.
5.	Структурные фазовые переходы	А. Брус, Р. Каули.. М.: Мир, 1984.
6.	Фазовые переходы и симметрия кристаллов	, -ков. М.: Наука, 1984.
7.	Современная теория критических явлений	Ш. Ма. М.: Мир, 1980.
8.	Статистическая механика магнитоупорядоченных систем	, . М.: Наука, 1987.

9. Материально-техническое обеспечение

Кафедра теоретической физики и методики обучения физике располагает материально-технической базой, соответствующей санитарно-техническим нормам и обеспечивающей проведение всех видов теоретической и практической подготовки, предусмотренных учебным планом аспиранта, а также эффективное выполнение диссертационной работы.

№ п/п	Наименование дисциплины	Наименование оборудованных учебных кабинетов, объектов для проведения практических занятий с перечнем основного оборудования	Фактический адрес учебных кабинетов и объектов
	Теплофизический эксперимент	1. Учебно-исследовательская лаборатория статистической физики 2. Научная лаборатория теплофизического эксперимента 3. Аспирантская 4. Вычислительная лаборатория	комната 217а комната 127 комната 020 комната 121