НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет летательных аппаратов
Кафедра технической теплофизики
"УТВЕРЖДАЮ" Декан ФЛА
_____________
" " 2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Термодинамика и теплопередача
ООП направления 160100 – Авиа-и ракетостроение
квалификация – бакалавр техники и технологии
Факультет летательных аппаратов
Курс 2, семестр 4
Лекции 34 часа
Лабораторные работы 17 часа
Практические работы 17 часов
Расчетно-графическая работа 10 часов
Самостоятельная работа 42 часов
Зачет 4 семестр
Всего 110 часов
Новосибирск 2006
Рабочая программа составлена на основании Государственного
образовательного стандарта высшего профессионального образования по
направлению 160100 – Авиа-и ракетостроение
Общие математические и естественнонаучные дисциплины (ЕН)
Дисциплины национально-регионального (вузовского) компонента
Регистрационный номер 326 тех/бак от 01.01.01г.
Шифр дисциплины в ГОС ЕН. Р.00 национально-регионального (вузовского) компонента. Шифр дисциплины по учебному плану – 22.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры технической теплофизики
(протокол № 000 от 31.08.06).
Программу разработал
профессор, д. т.н.
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н.
Ответственный за основную образовательную программу
профессор, д. т.н.
Председатель методической комиссии ФЛА
профессор, д. т.н.
1. Внешние требования
Дисциплина " Термодинамика и теплопередача" является национально-региональным (вузовским) компонентом цикла “Общие математические и естественнонаучные дисциплины” Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 160100 – " Авиа-и ракетостроение ".
В соответствии с квалификационной характеристикой выпускника задачи дисциплины "Тепломассообмен" состоят в формировании умений и навыков по следующим направлениям профессиональной деятельности:
· проектирование новых перспективных авиационных тепловых систем, систем кондиционирования воздуха, энергетических систем и модернизация существующих систем;
· научное исследование процессов энергообмена в авиационных системах и испытание опытных образцов изделий для этих систем.
Требования ГОС к обязательному минимуму содержания учебной дисциплины приведены в таблице 1.
Таблица 1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
ЕН. Ф.03 03.02. | законы термодинамики; теплоемкость, энтальпия и энтропия; тепловые свойства рабочих тел; рабочие процессы | 165 |
2. Цели учебной дисциплины
Цели учебной дисциплины приведены в табл. 2.
Таблица 2
После изучения дисциплины студент будет:
иметь представление: | |
1 | о внутренней энергии вещества |
2 | о физическом механизме процессов преобразования энергии |
3 | об основных приемах расчета процессов энергообмена |
знать: | |
3 | первый и второй законы термодинамики |
4 | теплоемкость вещества и ее виды |
5 | политропные процессы |
6 | процессы истечения |
уметь: | |
7 | выполнять энергетические расчеты политропных процессов |
8 | выполнять расчеты процессов истечения |
9 | выполнять расчеты процессов дросселирования |
10 | выполнять расчеты термодинамических процессов влажного воздуха |
иметь опыт: | |
11 | выполнения типовых термодинамических процессов |
12 | проведения энергетического расчета термодинамического цикла |
3.Содержание учебной дисциплины
Содержание лекционных, лабораторных и практических занятий приведено в табл. 3 – 5.
Таблица 3
Тема | Часы |
Лекционные занятия | |
Введение. Предмет термодинамики. Методы термодинамики. Краткие исторические ведения развития термодинамики. Основные определения термодинамики. Термодинамическая система. Термодинамический процесс. Параметры состояния. Внутренние параметры состояния (давление, температура, плотность). | 4 |
Уравнение состояния идеального газа. Уравнение состояния для I моля газа. Расчет плотности и удельного объема для любых значений давления и температуры. Термодинамическая поверхность. Частные термодинамические процессы | 4 |
Газовые смеси. Законы Амага и Дальтона. Способы задания состава смеси. Расчет газовой постоянной смеси. | 4 |
Теплоемкость. Средняя и истинная теплоемкость. Виды теплоемкости. Зависимость теплоемкости от температуры. Теплоемкость идеального газа | 2 |
Первый закон термодинамики. Взаимодействие системы с окружающей средой. Теплота и работа, энергетические характеристики системы: внутренняя энергия, энтальпия. Уравнение первого закона термодинамики. Анализ уравнения первого закона | 2 |
Термодинамические процессы. Обратимость процессов, равновесные процессы. Закономерности термодинамических процессов. Политропные процессы. Исследование политропных процессов. Определения показателя политропы. Характеристики политропных процессов в зависимости от показателя политропы. | 4 |
Второй закон термодинамики. Основные положения второго закона. Термодинамические циклы. Цикл Карно. Принцип Карно. Теорема Карно. Интеграл Клаузиуса Энтропия. Физический смысл энтропии. Энтропия и термодинамическая вероятность. Изменение энтропии в процессах. Т-s диаграмма. Цикл Карно в Т-s диаграмме. | 4 |
Дифференциальные уравнения термодинамики для внутренней энергии, энтальпии, энтропии. Дифференциальные соотношения для теплоемкостей. | 4 |
Реальные гази и пары. Изменение агрегатного состояния. Фазовые переходы. Правило фаз Гиббса. Диаграмма фазовых состояний. Тройная точка. Дифференциальные уравнения кривых фазовых переходов. Парообразование при постоянном давлении. Опыт Эндрюса. Критическое состояние вещества. Уравнение состояния реального газа. Приведенные параметры, состояния вещества. Парогазовые смеси. Влажный воздух. | 4 |
Течение газов. Основные уравнения газового потека. Располагаемая работа. Скорость истечения и расход газа. Расширяющиеся сопла. Истечение с учетом трения. Дросселирование газа. Машины для сжатия и расширения газа. Компрессоры, работа и мощность на привод компрессора. Детандеры. | 2 |
Всего 34 часа
Таблица 4
Тема | Часы |
Лабораторные занятия | |
Исследование теплоемкости воды | 4 |
Методы измерения расходов воздуха | 4 |
Исследование процессов увлажнения воздуха | 4 |
Измерение влажности воздуха | 4 |
Всего 16 часов
Таблица 5
Тема | Часы |
Практические занятия | |
Первый закон термодинамики | 2 |
Уравнение состояния газа, газовые смеси | 4 |
Термодинамические роцессы | 4 |
Истечение газов | 4 |
Влажный воздух | 2 |
Всего 16 часов
4. Учебная деятельность
Расчетно-графическая работа
Целью РГР является расчет термодинамического цикла и определение
термического КПД. Объем самостоятельной работы - 10 час.
Контрольные работы
Контрольная работа №1 – по содержанию раздела “Газовые смеси ”.
Контрольная работа №2 – по содержанию радела “Политропные процессы ”.
5. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
По дисциплине учебным планом предусмотрен зачет. Допуском к зачету является успешная защита и сдача в срок расчетной работы, лабораторных и практических работ.
Зачет проводится в устной форме.
6. Список литературы
Основная
1. Болгарский и теплопередача. М. Высшая школа, 1975, 495с.
2. Дьяченко машины, часть 1. Учебное пособие. НГТУ, 1994. 44с.
З. Дьяченко циклы. Методические указания. НГГУ. 1993. 300.
Дополнительная
1.Болгарский и др. Сборник задач по термодинамике и теплопередаче. М.,
Высшая школа, 1976, 304с.
2. и др. Термодинамика, М. Высшая школа, 1971. 350с.
