Рабочая программа

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

“УТВЕРЖДАЮ”

________________//

“_______”_______________ 2006 г.

Р А Б О Ч А Я П Р О Г РА М М А

по дисциплине «Криофизика и криотехника»

Для студентов, обучающихся по специальности (направлению) 070200

«Техника и физика низких температур»________________

номер и наименование специальности (направления)

Факультет летательных аппаратов__________________________

Кафедра технической теплофизики__________________________

Курс____5 _____________________ Семестр _8,9___

Лекции _8_ час Экзамен ____9______ сем.

Практические (семинарские)

занятия __4_____час Зачет ______________ сем.

Лабораторные

занятия___7__________ час.

Контр. работа_________ час. Самостоятельная

Курсовая работа ______ час. работа __71________ час.

Курсовой проект______ час.

Расч. граф. работа __+___ час.

Индивид. занятия _____ час.

Всего часов ___90_________

2006 г.

Рабочая программа составлена на основании государственного образовательного стандарта по направлению 651100 «Техническая физика» для дипломированных специалистов, утвержденного 27.03.2000г. (регистрационный номер 212 тех/дс)

Индекс: СД05

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры технической теплофизики

протокол № 000______________________________

«31» 08 2006

Программу составил: , д. т.н., проф.

Заведующий кафедрой ТТФ_________________д. т.н.,проф.

Эксперт___________________________________

1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ

ПРОЦЕССЕ

1.1. Цель преподавания дисциплины

Дисциплина «Криофизика и криотехника» - одна из базовых при подготовке специалистов по специальности «Техника и физика низких температур».

Цель изучения дисциплины состоит в формировании знаний и умений в области расчета и проектирования криовакуумных систем и устройств.

1.2. Задачи изучения дисциплины

Изучение дисциплины предусматривает: получение знаний по основам общей теории молекулярной модели строения газа, основам получения вакуума, расчета проводимости газа в молекулярном и вязкостном режимах, принципам расчета криовакуумной системы, конструктивным особенностям технических устройств и средств для получения вакуума, в том числе средств измерения вакуума и течеискания.

1.3. Перечень дисциплин и разделов, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины

Курс базируется на знаниях высшей математики, физики, химии, материаловедения, механики, информатики, метрологии, стандартизации и сертификации, электротехники и электроники, технической термодинамики тепломассообмена, теплофизических процессов в криогенных системах, установок и систем низкотемпературной техники.

2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

2.1. Название тем и содержание лекционных занятий

2.1.1. Теоретические основы вакуумной техники –3 часа.

2.1.1.1. Области применения и основные понятия вакуумной техники. Основные положения кинетической теории газов. Давление с точки зрения кинетической теории газов. Закон распределения молекул газа по скоростям. Средняя длина свободного пути молекул газа – 1 час.

2.1.1.2. Определение степеней вакуума. Основное уравнение вакуумной техники. Режимы течения газа. Расчет проводимости в молекулярном и вязкостном режимах. Основы методики расчета вакуумных систем – 2 часа.

2.1.2. Вакуумные насосы –1,5 часа.

2.1.2.1. Классификация и основные параметры вакуумных насосов. Водокольцевые насосы. Пароструйные насосы. Механические вакуумные насосы с масляным уплотнением. Адсорбционные насосы. Молекулярные насосы.

Испарительные геттерные насосы. Геттерные электродуговые насосы. Ионно - геттерные насосы –1 час.

2.1.2.2.Магнитные электроразрядные насосы. Типы крионасосов и их характеристики. Форвакуумные крионасосы. Конденсационные криогенные насосы. Криосорбционные насосы – 0,5 часа.

2.1.3. Применение криовакуумной техники – 3 часа.

2.1.3.1. Имитация вакуума космического пространства, вакуумные системы I – IV (конструктивная схема, принцип действия и основные технические характеристики каждой системы) –1 час.

2.1.3.2. Системы, использующие потоки молекулярного излучения частиц ― требования, предъявляемые к вакуумной системе, ускорители частиц и накопительные кольца, канал для исследования плазмы, электронная микроскопия и электронная дифракция, масс-спектрометр, атомные и молекулярные пучки –

1 час.

2.1.3.3. Физика плазмы и термоядерный синтез ― проблемы создания вакуума и пристенные явления в канале с плазмой, требования к вакуумной системе плазменной камеры, вакуумная система установки типа Токамак (система JET) – 1 час.

2.1.4. Средства измерения вакуума и течеискания – 0,5 часа.

2.1.4.1. Диапазон и точность измерения низких давлений. Классификация приборов для измерения низких давлений. Методы обнаружения течей. Галоидный течеискатель –0,5 часа. .

2.2. Лабораторные занятия, их наименование

2.2.1. Изучение конструкций вакуумных криогенных насосов –3 часа.

2.2.2. Расчетное и экспериментальное определение времени откачки камеры –

4 часа.

2.3. Содержание практических занятий

2.3.1. Изучение конструкций механических, молекулярных, пароструйных, ионных и гетерогенных насосов – 1,5 часа.

2.3.2. Изучение молекулярного и молекулярно-вязкостного режимов течения. Быстрота откачки через трубы и отверстия – 1,5 часа.

2.3.3. Изучение методов обнаружения течей – 1 час.

2.4. Темы, включенные в контрольную работу

2.4.1. Проверка согласования работы форвакуумного и высоковакуумного насоса.

2.4.2. Определение форвакуумного баллона для создания необходимого разрежения при работе основного высоковакуумного насоса.

2.5 Расчетно-графическая работа

Расчетно-графическая работа включает расчет длительности откачки рабочей камеры.

2.6. Учебно-методические материалы по дисциплине

2.6.1. Основная литература

1. , , Пенчко и расчет вакуумных систем. – М.: Машиностроение, 1979, 504с.

2. Криовакуумная техника. – М.: Мир,1983, 272с.

3. Кучеренко по физическим основам вакуумной техники. – Киев.: Наукова думка,1981,264с.

4. , , Кузнецов вакуумной техники. – М.: Энергоиздат, 1981,451с.

2.6.2. Дополнительная литература

1. Научные основы вакуумной техники. – М.: Мир, 1964, 715с.

2. Кучеренко и измерение вакуума. – Киев.: Наукова думка, 1973, 203с.

2.6.3. Методические указания

1. Методические указания к расчетно-графической работе по расчету длительности откачки рабочей камеры технологической установки /Сост. ; Новосиб. гос. техн. ун-т,- Новосибирск, 2006, 15с.

2. Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу «Криовакуумная техника» /Сост. ; Новосиб. гос. техн. ун-т,- Новосибирск, 200х, 35с.

3. Методические указания по выполнению контрольных работ по курсу «Криовакуумная техника» /Сост. ; Новосиб. гос. техн. ун-т,- Новосибирск, 200х, 30с.

Дополнения и изменения к рабочей программе на 2006 учебный год.

В рабочую программу вносятся следующие изменения:_________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры “____”_____________2006г.

Заведующий кафедрой

“______”________________

2006г.