НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Факультет летательных аппаратов
Кафедра технической теплофизики
"УТВЕРЖДАЮ"
Декан ФЛА
____________________
"____"_____________ 2006 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ И УСТАНОВКИ
ООП направления 140400 – Техническая физика
квалификация – инженер по специальности 140401 « Техника и физика низких температур»
Факультет летательных аппаратов
Курс 5 семестр 9,10
Лекции 12 часов
Лабораторные работы 8 часов
Практические работы 4 часа
Самостоятельная работа 264 часа
Государственный экзамен семестр 10
Всего 290 часов
Новосибирск 2001
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта по направлению 140400 – Техническая физика для подготовки дипломированного специалиста по направлению 140401
« Техника и физика низких температур»
Дисциплины национально – регионального (вузовского) компонента.
Регистрационный номер 212 тех/дс от 27 марта 2000 г.
Шифр дисциплины в ГОС СП. 02 национально-регионального (вузовского) компонента.
Шифр дисциплины по учебному плану - 25
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры технической теплофизики (протокол № 000 от 31.08.06).
Программу разработал
доцент, к. т.н.
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н.
Ответственный за основную образовательную программу ФЛА
профессор, д. т.н.
1. Внешние требования
Дисциплина "Холодильные машины и установки" является национально-региональным (вузовским) компонентом цикла "Техническая физика" Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования для подготовки дипломированного специалиста по направлению 140401 - « Техника и физика низких температур».
В соответствии с квалификационной характеристикой выпускника задачи дисциплины "Холодильные машины и установки" состоят в формировании умений и навыков по следующим направлениям профессиональной деятельности:
· проектирование и модернизация низкотемпературных систем и установок на основе глубокого понимания теоретических процессов в узлах и элементах конструкций низкотемпературной техники;
· экспериментальное исследование эксплуатационных характеристик, определение и анализ основных неисправностей холодильных машин и установок.
Требования ГОС к обязательному минимуму содержания:
─ основы общей теории холодильных машин и установок;
─ общие принципы построения холодильных машин и установок;
─ методика расчета и основных термодинамических, тепловых, гидравлических, энергетических и конструктивных параметров холодильных машин и установок;
─ основы расчета и построения в "i - lgР" и "Т - s" диаграммах термодинамических циклов холодильных парокомпрессионных машин различного назначения;
─ основные типы холодильных машин и установок, вспомогательное холодильное оборудование ;
─ основы автоматизации холодильных машин и установок.
2. Цели изучения дисциплины
После изучения дисциплины студент будет иметь представление:
o о физических процессах, протекающих в холодильных машинах и установках;
o об основах методик термодинамического, теплового, энергетического, гидравлического и конструктивного расчета;
o об основных типах и системах холодильных машин и установок, вспомогательного оборудования к этим машинам и установкам.
Студент должен знать:
1) основные процессы общей теории построения холодильных циклов;
2) общие принципы построения схем холодильных установок;
3) методики расчета параметров холодильных машин и установок;
4) основные представления по системам контроля, защит и автоматизации холодильных машин и установок
5) основные требования безопасной эксплуатации;
6) принципы выбора и размещения холодильного оборудования;
Студент должен иметь опыт:
§ выполнения типовых расчетов параметров холодильных машин и установок;
§ методического подхода по оптимальному размещению холодильного оборудования различного назначения.
3. Содержание учебной дисциплины
3.1. Лекционные занятия – 9,10 семестры
3.1.1. 9 семестр – 2 часа.
3.1.1.1. Задачи, решаемые при изучении курса "Устройства и системы низкотемпературной техники". Классификация холодильных машин и установок. Обозначения элементов и узлов, принятые Российским Госстандартом и странами, выпускающими холодильное оборудование. Выдача и пояснения студентам контрольных заданий, выдача методической литературы и нормативных материалов по курсу
( Установочная лекция) – 2 часа.
3.1.2. 10 семестр – 12 часов.
3.1.2.1. Рабочие вещества холодильных машин.
Термодинамические свойства рабочих веществ холодильных машин. Теплофизические, химические, физико-химические и физические свойства рабочих веществ холодильных машин. Влияние свойств рабочих веществ конструкцию и эксплуатационные показатели холодильных машин. Принцип выбора рабочих веществ и области применения их в холодильной технике. Термодинамические свойства растворов. – 4 часа.
3.1.2.2. Схемы и циклы холодильных машин.
Схемы и циклы двухступенчатых холодильных машин. Схемы и циклы трехступенчатой и каскадной холодильных машин. Схема и цикл простейшей воздушной холодильной машины. Регенеративный цикл. Разомкнутый цикл с избыточным давлением. Вакуумный разомкнутый цикл. Схема и цикл газовой холодильной машины «Филипс». Сравнение воздушных и газовых холодильных машин с компрессионными. Схемы и принцип действия пароэжекторной, абсорбционной и термоэлектрической холодильных машин – 4 часа.
3.1.2.3. Агрегатирование холодильных машин.
Компрессорные агрегаты. Компрессорно - конденсаторные агрегаты. Компрессорно - испарительные агрегаты. Аппаратные агрегаты. Агрегатированные
комплексные холодильные машины. Построение характеристик холодильных машин
– 1 час.
3.1.2.4. Регулирование, автоматизация и защита от опасных режимов работы холодильных машин.
Способы регулирования холодопроизводительности. Способы регулирования перегрева паров холодильного агента в испарителе. Способы регулирования давления конденсации. Способы регулирования перегрева паров холодильного агента в испарителе. Способы регулирования давления конденсации. Автоматизация работы холодильных машин. Автоматизация работы испарителей и конденсаторов. Способы защиты холодильных машин от опасных режимов – 3 часа.
3.2. Лабораторные занятия
2.2.1. Исследование характеристик парокомпрессионной холодильной машины –
4 часа.
2.2.2. Определение тепловой нагрузки испарителя – 4 часа.
3.3. Практические занятия – 4 часа
3.3.1 Изучение методов измерения холодопроизводительности компрессора
– 1 час.
3.3.2. Изучение схемы стенда и экспериментального метода определения теплотехнических и гидродинамических характеристик испарителя – 1 час.
3.3.3. Изучение схемы теплообменного стенда и решаемых на нем задач по испытаниям воздухоохладителя – 1 час.
3.3.4. Изучение способа экспериментального определения эксплуатационных характеристик конденсатора – 0,2 часа.
3.3.5. Изучение способов регулирования уровня холодильного агента в испарителе и конденсаторе –0,8 часа.
4. Учебная деятельность
4.1. Расчетно – графическое задание, его характеристика
Целью расчетно – графического задания является углубление знаний студентов по данной дисциплине и приобретение ими практических навыков в области расчетов холодильных машин и установок.
В процессе работы над заданием студент знакомится с известными методиками расчета низкотемпературных установок, выполняет необходимые расчеты тепловых, энергетических, гидравлических, эксплуатационных и конструктивных характеристик низкотемпературных узлов и систем и определяет их основные параметры.
Расчетно– графическое задание выполняется на компьютере и состоит из расчетно – пояснительной записки объемом 10 – 15 страниц с графическим материалом (рисунок, схема) на одном листе формата А4.
4.1.1. Расчетно – графическое задание – 9 семестр.
Расчет испарительного конденсатора.
4.1.2. Расчетно – графическое задание – 10 семестр.
Расчет толщин теплоизоляции холодильной камеры.
4.2. Курсовой проект, его характеристика – 10 семестр
Целью курсового проекта является углубление знаний студентов по данной дисциплине и приобретение ими практических навыков в области проектирования и расчетов низкотемпературных установок и систем.
В процессе работы над заданием студент знакомится с известными конструктивными, схемами и методиками расчета систем и узлов низкотемпературной техники, выполняет необходимые тепловые, гидравлические, энергетические расчеты и определяет их основные конструктивные, энергетические и эксплуатационные параметры. Курсовой проект посвящен проектированию холодильной установки, выполняется на компьютере и состоит из расчетно – пояснительной записки формата А4 объемом 25 – 30 страниц с графическим материалом (принципиальная схема, термодинамический цикл, узел или система) формата А2 на 2-х листах.
5. Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
По дисциплине учебным планом предусмотрен Государственный экзамен. Допуском к экзамену успешная защита и сдача в срок курсового проекта, расчетно – графических заданий, лабораторных и практических работ.
Государственный экзамен проводится в письменной форме по экзаменационным билетам и оценивается комиссией в составе 3-х человек, назначенных по Приказу.
6. Список литературы
6.1. Основная литература
1. и др. Холодильные установки. – СПб, 2002-576с.
2. Рой. Дж. Доссат Основы холодильной техники, М, 1984-519с.
3. , Канторович холодильные установки, М, 1972-350с.
4. Чумак В. П.и др. Холодильные установки, М, 1991-495с.
5. , и др. Изучающим основы холодильной техники, М, 1996-142с.
6.2. Дополнительная литература
1. , Колюнов техника, СПб, 2003-360с.
2. и др. Холодильные машины, СПб, 1997-992с.
3. Урушев к практическим занятиям по холодильным установкам, Л, 1968-102с.
4. , Герасимов , расчеты и лабораторные работы по холодильным установкам Л, 1971-252с.
5. Холодильные машины и аппараты. Каталог. Части 1,2,3.
6. Холодильные машины. Справочник / сост. , и др./, М, 1982-223с.
7. Холодильные компрессоры. Справочник под ред. , М, 1992-303с.
8. , и др. Холодильные машины. Л, 1985-511с.
9. , Гиль , монтаж и ремонт холодильных установок, М, 1985-320с.
10. Холодильные машины. Методические указания и контрольные задания для студентов IV курса специальности 16. 03.00 "Техника и физика низких температур" заочного отделения /Сост. ; Новосиб. гос. техн. ун-т, Новосибирск, № 000,1997 - 38с.
3. Холодильные машины. Методические указания к курсовому проекту по холодильным установкам для специальности 07.02.00. "Техника и физика низких температур" заочного отделения /Сост. ; Новосиб. гос. техн. ун-т, Новосибирск, № 000,2000 - 30с.
