МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОЙ УНИВЕРСИТЕТ «ГОРНЫЙ»
Согласовано | Утверждаю |
___________________ Руководитель ООП по направлению 240100 проф. Н. М. Теляков | _______________________ Зав. кафедрой ПТПЭ проф. М. |
ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ТЕПЛОПЕРЕНОС В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ»
Направление подготовки: 240100 Химическая технология
Квалификация (степень) выпускника: магистр, специальное звание «магистр»
Форма обучения: очная
Составители: доцент каф. ПТПЭ О. В.Зырянова
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2012
1. Цели и задачи дисциплины
Учебная дисциплина «Теплоперенос в гетерогенных системах» — дисциплина базовой части общенаучного цикла профиля "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" второго уровня высшего профессионального образования магистратуры.
Целью дисциплины является освоение магистрами направления подготовки 240100 «Химическая технология» вопросов теплообмена в гетерогенных системах, знание которых повышает профессиональный уровень выпускника.
Задачами дисциплины являются:
· подготовка магистров к творческому применению полученных знаний при создании новых и совершенствованию действующих технологических процессов
· овладение вопросами теплопереноса, которые в свою очередь формируют профессиональный уровень магистра данного направления
· формирование знаний о механизмах и законах переноса тепла; методах анализа процессов теплообмена; о понятии сложного теплообмена
2. Место дисциплины в структуре ООП
Учебная дисциплина «Теплоперенос в гетерогенных системах»— дисциплина базовой части общенаучного цикла профиля "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" второго уровня высшего профессионального образования магистратуры.
Дисциплина является предшествующей для изучения последующих всех дисциплин профессиональной части.
3. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
Общекультурных компетенций:
· профессиональный рост, самостоятельное обучение новым методам исследования, изменение научного и научно-производственного профиля своей профессиональной деятельности (ОК-2).
Профессиональных компетенций:
- способности и готовности к профессиональной эксплуатации современного оборудования и приборов соответствии с направлением и профилем подготовки (ПК - 1). к совершенствованию технологического процесса – разработке мероприятий по комплексному использованию сырья, по замене дефицитных материалов и изысканию способов утилизации отходов производства, к исследованию причин брака в производстве и разработке предложений по его предупреждению и устранению (ПК-5); - находить оптимальные решения при создании продукции с учетом требований качества, надежности и стоимости, а также сроков исполнения, безопасности жизнедеятельности и экологической чистоты (ПК-10); - к поиску, обработке, анализу и систематизации научно-технической информации по теме исследования, выбору методик и средств решения задачи (ПК-15); - использовать современные приборы и методики, организовывать проведение экспериментов и испытаний, проводить их обработку и анализировать их результаты (ПК - 16);
В результате изучения дисциплины студент должен:
Знать:
· механизмы и законы переноса теплоты в гетерогенных системах;
· методы анализа процессов теплообмена;
· элементы теории подобия и ее применение к изучению сложных процессов переноса тепла;
Уметь:
· производить анализ процессов теплопереноса в аппаратуре химического производства;
· уметь рассчитывать основные параметры процесса теплопереноса;
· применять методы математического моделирования процесса теплопереноса;
Владеть:
· понятийно-терминологическим аппаратом в области теплопереноса в гетерогенных системах;
· методами расчета и анализа процессов теплопереноса в химико-технологических агрегатах;
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы.
Вид учебной работы | Всего часов | Семестры |
XI | ||
Аудиторные занятия (всего) | 50 | 50 |
В том числе: | ||
Лекции | 10 | 10 |
Практические занятия (ПЗ) | 30 | 30 |
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 10 | 10 |
Самостоятельная работа (всего) | 22 | 22 |
В том числе: | ||
Курсовой проект (работа) | - | - |
Расчетно-графические работы | 1×12=12 | 1×12=12 |
Реферат | 1×10=10 | 1×10=10 |
Другие виды самостоятельной работы | - | - |
Выполнение домашнего задания | - | - |
Оформление лабораторных работ | - | - |
Вид промежуточной аттестации: зачёт, экзамен | зач.. | зач. |
Общая трудоемкость час зач. ед. | 72 | 72 |
2 | 2 |
5. Содержание дисциплины
5.1. Содержание разделов дисциплины
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела |
1 | 2 | 3 |
1. | Введение | Цели и задачи дисциплины |
2. | Основные положения теплообмена в двухкомпонентных средах | Основные положения теплообмена в двухкомпонентных средах; некоторые характеристики двухфазных потоков; дифференциальные уравнения тепло - и массообмена; тепло - и массоотдача; тройная аналогия; диффузионный пограничный слой; теплообмен при конденсации пара из парогазовой смеси; теплоотдача при испарении жидкости в парогазоую среду. |
3. | Конвективный теплообмен в двухфазных потоках | Особенности конвективного теплообмена в двухфазных потоках Теплообмен в насадочных аппаратах и скрубберах. Теплообмен в дисперсных потоках жидкость-газ. Теплообмен в дисперсных потоках газ-твердые частицы. Теплообмен в неподвижном или движущемся зернистом слое. Теплообмен во взвешенном слое частиц. Теплообмен между твердой поверхностью и псевдоожиженным слоем частиц. |
4. | Теплоотдача при перемешивании неоднородных систем | Теплоперенос в системе жидкость – твердое тело. Теплоперенос в системе жидкость – жидкость. |
5.2 Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами
№ п/п | Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин | №№ разделов данной дисциплины, необходимых для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин | ||
2 | 3 | 4 | ||
1. | Технология и оборудование коксохимического производства | + | + | + |
2. | Оптимизация химико-технологичеких процессов | + | + | + |
3. | Технология и оборудование нефти и газа | + | + | + |
4. | Процессы массопереноса в системах с участием твердой фазы | + | + | + |
5.3. Разделы дисциплин и виды занятий
№ п/п | Наименование раздела дисциплины | Лек- ций | Практ. зан. | Лаб. зан. | Семи-наров | СРС | Всего часов |
1. | Введение | 1 | 1 | ||||
2. | Основные положения теплообмена в двухкомпонентных средах | 2 | 10 | 12 | |||
3. | Конвективный теплообмен в двухфазных потоках | 4 | 10 | 6 | 12 | 32 | |
4. | Теплоотдача при перемешивании неоднородных систем | 3 | 10 | 4 | 10 | 27 |
6. Лабораторный практикум
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование лабораторных работ | Трудо-емкость (час.) |
1. | 3 | Изучение процесса передачи тепла от газов к твердому обрабатываемому материалу. | 6 |
2. | 4 | Изучение процесса теплоотдачи в аппаратах с механическими мешалками. | 4 |
7. Практические занятия (семинары)
№ п/п | № раздела дисциплины | Наименование практических (семинарских) занятий | Трудо-емкость (час.) |
1. | 2. | Расчетные методы определения теплообмена при конденсации пара из парожидкостной смеси; испарение жидкости в парогазовую среду. | 10 |
2. | 3. | Теплоотдача в дисперсных системах с твердой фазой. Расчет теплообмена между газом и твердыми частицами. Теплообмен между кипящим слоем и теплообменной поверхностью. | 10 |
3. | 4. | Теплоотдача при непосредственном контакте теплоносителей. Теплоотдача при перемешивании неоднородных систем. | 10 |
8. Примерная тематика курсовых проектов (работ) Не предусмотрены учебным планом
9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература
Н., И. Процессы и аппараты химической м нефтехимической технологии.- 5-е изд.-М.: Химия, 1987. 848 с. Расчеты аппаратов кипящего слоя: Справочник /Под ред. И. П. Мухленова, Б. С.Сажина, В. Ф.Фролова. Л.: Химия, 1986. 352 с Г., Ф. Теплообменные процессы химической технологии Металлургическая теплотехника. Л.: Химия, 1982. 288 с. П., А., С. Теплопередача. Изд. 2-е. М.: Энергия, 1969. 440 с.б) дополнительная литература
И., К. Тепловые процессы в печах с кипящим слоем. М.: Металлургия, 1968. – 116с. Двухфазные течения в трубопроводах и теплообменниках. М.: Недра, 1986. 204 с. Ф., Г., А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов/ Под ред. П. Г. Романкова. Л: Химия, 1981. 506 с. Г. Процессы переработки нефти. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2009. – 368с. И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. - 2-е изд. В 2-х кН. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.:Химия, 1995.-368 с.Операционные системы Windows, стандартные офисные программы.
г) базы данных, информационно-справочные и поисковые системы
http://www. chem. /cgi-bin/tkv. pl.
http://www. .
http://www. sciteclibrary. ru/.
10. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Использование материалов и приборов лаборатории кафедры печных технологий и природных энергоносителей, показ видеоматериалов. Использование студентами для самостоятельной работы разработанных на кафедре учебников и учебных пособий.
Для реализации практических занятий по дисциплине кафедра располагает компьютерным классом.
11. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины
Преподавание дисциплины основано на организации внутри дисциплины и междисциплинарных образовательных модулей, представляющих совокупность теоретических представлений и практических навыков по каждой дидактический единице во взаимосвязи с последующими и смежными дисциплинами, целью которых является приобретение магистрантом компетенций, знаний и умений, установленных ФГОС ВПО для направления 240100 «Химическая технология».
Текущий контроль успеваемости и промежуточная аттестация является совокупностью данных по успешности выполнения магистрантом требований ФГОС ВПО, учебного плана, примерной учебной программы (посещение теоретических и практических занятий, своевременное выполнение заданий по самостоятельной работе).
Разработчики:
Национальный минерально-сырьевой университет «Горный» | Доцент кафедры печных технологий и переработки природных энергоносителей | О. В.Зырянова |
Основные порталы (построено редакторами)