ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
СТАВРОПОЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
УТВЕРЖДАЮ:
Декан электроэнергетического факультета
Доцент
"_____" ______________ 2010 г.
ТЕПЛОТЕХНИКА
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ
110302.65 –ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
для студентов заочного отделения полной формы обучения
г. Ставрополь
2010
Рабочая программа по дисциплине ''Теплотехника'' рассмотрена и утверждена методической комиссией электроэнергетического факультета
протокол № _____ от _________________ г.
Данные по рабочему учебному плану: час. зачет. ед.
Трудоемкость по ГОССТАНДАРТУ 110 3
из них:
самостоятельная работа
аудиторные занятия
в том числе:
лекции 8 0.2
лабораторные занятия 8 0.2
практические занятия 4 0.1
Форма контроля | |
экзамен |
1. Защита результатов лабораторных работ:
а) методика выполнения лабораторной
работы - 4 опроса
б) теоретические основы выполнения
лабораторной работы - 4 опроса
2. Экзамен 1 зачетн. ед.
СОДЕРЖАНИЕ
1. Цель и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе ………………4
2. Содержание дисциплины …………………………………………………..6
2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах
лекционных занятий …………………………………………………6
2.2. Перечень лабораторных работ и время для их выполнения………11
2.3. Перечень практических занятий…………………………………….11
2.4. Перечень методических указаний по выполнению
лабораторных работ………………………………………………….12
2.5. Перечень лабораторного оборудования……………………… ……12
3. Распределение учебного времени на изучение дисциплины, %.........…..12
4. Основная литература………………………………………………………..13
5. Дополнительная литература………………………………………………..13
6. Сведения об обеспеченности образовательного процесса учебной
литературой по дисциплине………………………………………………..14
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ
ПРОЦЕССЕ
Общие положения преподавания дисциплины
Изучение дисциплины направлено на овладение будущими специалис-
тами теоретическими знаниями и практическими навыками по рациональ-
ному применению теплоты в сельском хозяйстве, экономии тепловых ре-
сурсов, эффективному использованию теплотехнического сельскохозяйст-
венного оборудования.
При изучении дисциплины у студентов формируется единая система философских, естественнонаучных, экономических и социальных взглядов. На основе высокого научно-теоритического уровня преподования с привлечением технических средств обучения и наглядных пособий, демонстрационных установок должно прививаться студентам чувство необходимости глубокого знания теоретических основ дисциплины, приобретение необходимых практических навыков для дальнейшей само -
стоятельной работы в качестве специалиста сельскохозяйственного произ-
водства.
Дисциплина "Теплотехника" в учебном плане подготовки будущих инженеров-электриков является одной из профилирующих дисциплин.
Изучению этой дисциплины должны предшествовать знания по высшей математики, физике, начертательной геометрии и техническому черчению.
Цель преподавания дисциплины
Дисциплина "Теплотехника" освещает развитие науки и техники в логической последовательности, от незнания к знанию, от простого к сложному, от свойств материи к закономерностям процессов, связанных с тепловой и другими формами ее движения. Теплотехника является теоре-
тической основой всех теплотехнических процессов, поэтому рассматри-
ваемые в ней положения универсальны.
Задачи изучения дисциплины
Согласно квалификационной характеристике специальности после изучения дисциплины "Теплотехника" студент должен иметь представ-ление:
о процессах взаимного превращения теплоты и работы, которые являются основой теории тепловых двигателей, свойствах термодинамической сис-темы, рабочих телах и их параметрах, свойствах идеальных и реальных газов, основных термодинамических процессах и их использовании в теплотехнических и термических устройствах.
ЗНАТЬ
- конструкцию и основы эксплуатации теплотехнического оборудования, применяемого в сельском хозяйстве;
- теорию и расчеты процессов применения теплоты в сельском хозяйстве;
- средства и методы экономии теплоты, использования в сельском хозяйстве вторичных и природных энергоресурсов;
- методы проектирования устройств и установок теплоснабжения сельскохозяйственных объектов.
УМЕТЬ
- решать практические задачи, связанные с теплоснабжением объектов сельскохозяйственного производства и сельских населенных пунктов;
- владеть методами эффективного применения тепловых ресурсов, обеспечивающими энергосберегающую технологию в сельском хозяйстве;
- разработать и правильно оформить техническую документацию;
- использовать при решении технических задач вычислительную технику;
- определять экономическую эффективность технических решений и предложений;
- квалифицировано решать вопросы экологии.
УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№ п/п | Наименование разделов | Всего | В том числе | ||||
Лекции | Лабо- рат | Прак- тич. | Курс. раб. | Самост. работа | |||
1. | Теоретические основы технической термоди-намики | 20 | 4 | 4 | 12 | ||
2. | Основы теории теплообмена | 28 | 4 | 8 | 16 | ||
3. | Теплоэнергетические установки | 20 | 20 | ||||
4. | Теплоснабжение сельского хозяйства | 42 | 20 | 22 | |||
Итого: | 110 | 8 | 8 | 4 | 20 | 70 |
2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
2.1. Наименование тем, их содержание, объем в часах
№ темы | Наименование разделов, тем и вопросов | Всего часов | В том числе | ||||
Лек ции | Лабо рат | Прак тич | Курс. раб | Сам раб | |||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 1 2 3 4 5 | Введение в дисциплину 1. Основные задачи дисциплины. 2. Проблемы теплопотребления в сельскохозяйственном производстве. 3. Задачи инженерной службы по рациональному использованию тепло- энергетических ресурсов. 4. Роль теплотехники как общетехнической дисциплины в решении вопросов сельскохозяйственного производства. Часть 1. Теоретические основы технической термодинамики Основные понятия и определение термодинамики. 1.Общие сведения. 2.Термодинамическая система. 3.Параметры состояния термодинамической системы. 4. Термодинамический процесс. 5. Законы идеальных газов. 6. Основные уравнения идеальных газов. Теплоемкость. 1. Понятие теплоемкости и удельной теплоемкости. 2. Средняя удельная теплоемкость. 3. Истинная удельная теплоемкость. 4. Изобарная и изохорная теплоемкость. 5. Определение удельной теплоемкости. 6. Теплоемкость газовых смесей. Первый закон термодинамики. 1. Два принципа первого закона термодинамики. 2. Внутренняя энергия газа. 3. Работа расширения газа. 4. Энтальпия газа. 5. Энтропия газа. Термодинамические процессы в идеальных газах. 1. Изохорный процесс. 2. Изобарный процесс. 3. Изотермический процесс. 4. Адибатный процесс. 5. Политропный процесс. Второй закон термодинамики. Циклы. 1. Два положения второго закона термодинамики. 2. Круговые процессы (циклы) тепловых машин. 3. Термический КПД цикла. 4. Холодильный коэффициент. 5. Прямой цикл Карно. 6. Обратный цикл Карно. 7. Принцип работы холодильной установки. Циклы двигателей внутреннего сгорания (циклы ДВС). 1. Принцип работы ДВС. 2. Цикл ДВС с изохорным подводом теплоты. 3. Цикл ДВС с изобарным подводом теплоты. 4. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты. 5. Сравнение циклов ДВС. Термодинамические свойства и процессы реальных газов. Параметры водяного пара. 1. Использование водяного пара. 2. Пограничные кривые водяного пара. 3. Критическая температура. 4. Термодинамические параметры воды и водяного пара и их определение. 5. T-S диаграмма водяного пара. 6. h-s диаграмма водяного пара. Термические процессы водяного пара. 1. Термодинамические процессы в диаграмме h-s. 2. Определение параметров воды и водяного пара в термодинамических процессах. Влажный воздух и его физические свойства. 1. Параметры влажного воздуха. 2. Диаграмма h-d влажного воздуха. 3. Термодинамические процессы влажного воздуха на диаграмме h-d. ЧАСТЬ 2 ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛООБМЕНА. Основные понятия теплообмена. 1. Способы передачи теплоты. 2. Температурное поле. 3. Градиент температуры. Передача теплоты теплопроводностью. 1. Механизм передачи теплоты теплопроводностью. 2. Теплопроводность материала. 3. Плотность теплового потока. 4. Тепловой поток. 5. Количество теплоты, переданное через плоскую однослойную стенку. 6. Термическое сопротивление стенки. 7. Коэффициент передачи теплоты теплопроводностью. Передача теплоты через многослойную стенку. 1. Термическое сопротивление многослойной стенки. 2. Плотность теплового потока, тепловой поток, количество теплоты, проходящей через плоскую многослойную стенку. Передача теплоты конвективным способом. 1. Механизм передачи теплоты конвективным способом. 2. Коэффициент теплоотдачи. 3. Плотность теплового потока, тепловой поток, количество теплоты отдаваемое поверхностью стенки. 4. Термическое сопротивление конвективному теплообмену. 5. Коэффициент теплопередачи конвективным теплообменом. Передача теплоты излучением. 1. Механизм передачи теплоты излучением. 2. Основные законы лучистого теплообмена. 3. Определение количества энергии излученной поверхностью тела. Расчет теплообменных аппаратов. 1. Виды теплообменных аппаратов. 2. Схемы движения теплоносителей. 3. Тепловой расчет теплообменников. ЧАСТЬ 3 ТЕПЛОЭНЕРГИТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ Топливо и его характеристика. 1. Определение топлива. 2. Классификация топлива. 3. Состав топлива. 4. Теплота сгорания топлива. 5. Условное топливо. 6. Теплотехническая характеристика основных компонентов топлива. Основы теории горения топлива. 1. Основные понятия горения топлива. 2. Горение газообразного топлива. 3. Горение жидкого топлива. 4. Горение твердого топлива. Котельные агрегаты. Котлы. 1. Общие сведения об использовании теплоты в сельскохозяйственном производстве. 2. Котлы и их виды. 3. Конструктивные особенности котлов. Котельные установки. 1. Понятие котельной установки. 2. Вспомогательные устройства котельной установки. 3. Топочные устройства (Топки). 4. Форсунки для сжигания топлива. ЧАСТЬ 4 ТЕПЛОСНАБЖЕНИЕ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА Применение теплоты на животноводческих фермах и комплексах. 1. Параметры микроклимата животноводческих помещений и их влияние на организм животного. 2. Тепловой режим животноводческого помещения. 3. Влажностный режим животноводческого помещения. 4. Воздушный режим животноводческого помещения. 5. Тепловая характеристика здания. Обогрев сооружений защищенного грунта. 1. Типы культивационных сооружений, их конструкции и характеристики. 2. Виды обогрева культивационных сооружений. 3. Системы обогрева в сооружениях защищенного грунта. 4. Тепловой расчет культивационных сооружений. 5. Регулирование микроклимата в культивационном сооружении. Сушка продуктов сельскохозяйственного производства. 1. Формы связи влаги с влажным материалом и способы ее удаления. 2. Основные характеристики влажных материалов. 3. Равновесное состояние влажного материала. Изотермы сорбции и десорбции. 4. Кинетика процесса сушки влажного материала. 5. Способы искусственной сушки влажного материала. Технологические основы хранения сельскохозяйственной продукции. 1. Научные принципы хранения сельскохозяйствен- ных продуктов. 2. Оптимальные условия, способы хранения продук- ции. Хранилища. 3. Режимы хранения. 4. Режимы хранения овощей и фруктов. 5. Теплотехнический расчет хранилищ. Основы энергосбережения. 1. Вторичные энергетические ресурсы. 2. Основные направления экономии энергоресурсов. 3. Охрана окружающей среды. | 1 3 2 3 5 1 2 1 1 1 2 6 5 5 4 6 5 5 5 5 30 4 4 2 2 | - 2 1 1 - - - - - - - 1 1 1 1 - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - - 2 - - 2 2 - - - - - - - - - | - - - 1 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - | - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 20 - - - - | 1 1 1 1 5 1 2 1 1 1 2 3 4 2 1 4 5 5 5 5 10 4 4 2 2 |
Всего: | 110 | 8 | 8 | 4 | 20 | 70 |
Форма контроля за самостоятельной работой студентов - наличие конспек-
та и полнота изложения материала.
2.2. Перечень лабораторных работ и время для их выполнения.
1. Определение теплопроводности твердых тел ……………………… 2 часа
2. Определение коэффициента теплоотдачи ………………………….. 2 часа
3. Исследование излучательной способности тел ……………………. 2 часа
4. Изучение приборов для измерения температуры ………………….. 2 часа
Всего 8 часов
2.3. Перечень практических занятий.
1. Параметры состояния идеальных газов……………………………….2 часа
2. Термодинамические процессы…………………………………………2 часа
Всего 4 часа
2.4. Перечень методических указаний по выполнению
лабораторных работ:
1. Определение теплопроводности материала методом цилиндра …..10 экз.
2.Определение коэффициента теплоотдачи методом горизонтального
цилиндра ………………………………………………………………10 экз.
3. Исследование излучательной способности тел …………………….10 экз.
4. Изучение приборов для измерения температуры ……………………5 экз.
2.5. Перечень лабораторного оборудования.
1. Стенд для определения теплопроводности материалов ……………. 1 шт.
2. Стенд для определения коэффициента теплоотдачи ……………….. 1 шт.
3. Стенд для исследования излучательной способности тел …………..1 шт.
4. Стенд для изучения приборов для измерения температуры ………...1 шт.
3. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ, %
Дисциплина "Теплотехника" состоит из четырех разделов
В первой части - "Теоретические основы теплотехники" изложены основы технической термодинамики. (составляет 25% времени)
Во второй части - "Основы теории теплообмена" изложены способы передачи теплоты в пространстве. (составляет 20% времени)
В третьей части - "Теплотехнические установки" изложены устройства ко-
тельных установок и основы процесса горения. (составляет 20% времени)
В четвертой части - "Применение теплоты в сельском хозяйстве." Изложен материал по применению теплоты на животноводческих фермах и комп-
лексах, в сооружениях защищенного грунта, в технологических процессах сушки и хранения сельскохозяйственных продуктов.(составляет 35% времени)
Содержание программы, отводимый на аудиторные и самостоятель-
ные занятия соответствует требованиям государственного образовательного стандарта по специальности
110302.65 – электрификации и автоматизации сельского хозяйства;
4. ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА.
1. и др. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 19с.
2. Захаров теплоты в сельском хозяйстве. - М.: Агропромиздат, 19с.
5. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА.
3. Захаров по применению теплоты в сельском хозяйстве.
2-е изд. - М.: Агропромиздат, 198с.
4. Курсовое проектирование по теплотехнике и применению теплоты в сельском хозяйстве. (Под редакцией ).- М.: Агропромиздат, 1991.-176 с.
6. Сведения об обеспеченности образовательного процесса учебной
литературой по дисциплине
№ п/п | Наименование дисциплины | Фак-т, спец-ть, курс | Кол-во обучающихся студентов | Реквизиты основной учебной литературы | Кол-во экз-в, имеющих- ся в биб-лиотеке | Фактическая
|
1. | Теплотехника | Электрификации с. х. 110302.65 3 курс | 40 | и др. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. –М.: Агропромиздат, 19с. Захаров теплоты в сельском хозяйстве. -М.: Агропромиздат, 19с. | 481 105 |
1.0 1.0 |
обеспечен-ность, экз/чел
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО по специальности 110302.65 "Электрификация и автоматизация сельского хозяйства"
Программу составил: В., к. т.н., доцент
Рецензенты: к. т.н., доцент
к. т.н., доцент
Программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры
"Теплотехника, гидравлика и охрана труда"
протокол № __2__ от__31 августа 2010_____
Заведующий кафедрой ___________________________ В.
