Прикладная термодинамика (стр. 3 )

Энтропия и второй закон термодинамики.

Термодинамические циклы, понятие и классификация. Идеальный цикл Карно и термический коэффициент полезного действия. Классификация дви­гателей внутреннего сгорания, их идеальные и реальные циклы. Термодина­мические циклы Отто, Дизеля и Тринклера, их характеристические особен­ности. Холодильный цикл. Сжатие газа в компрессоре. Принципы работы га­зотурбинных, паротурбинных установок и реактивных двигателей.

Тема 3. Реальные газы

Характер взаимодействия молекул в газах. Свойства реальных газов и уравнения описания их состояния. Фазовые превращения и диаграмма фазо­вых состояний. Фазы и фазовые переходы. Тройная точка. Удельная теплота фазового перехода. Водяной пар, насыщенный, сухой и влажный. Степень сухости водяного пара. Влажный воздух, его влагосодержание и влажность. Точка росы.

Тема 4. Термодинамические системы с протекающими в них химиче­скими превращениями

Химические превращения в термодинамических системах. Признаки, используемые при классификации химических реакций. Принципы инициирования химических превращений. Изменение внутренней энергии системы, обусловленное про­теканием химических реакций. Энтальпия и энтропия химических процессов.

Кинетика химических превращений в системах и характеристика их ус­тойчивости. Равновесное, стационарное и метастабильное состояния систем. Закономерности изменения скорости горения в условиях пожара.

Термодинамические особенности процессов горения и взрыва и усло­вия их взаимоперехода.

Тема 5. Термодинамический анализ пожара

Особенности динамики развития внутреннего пожара и принци­пы его моделирования. Параметры состояния газовой среды при внутреннем пожаре. Среднеобъемные: плотность, парциальная плотность, давление, тем­пература, концентрация, молярная масса. Составление материального балан­са внутреннего пожара. Баланс кислорода, продуктов горения и инертных га­зов. Энергетический баланс.

Раздел 2. Теплопередача

Тема 6. Теплообмен теплопроводностью

Основы теории тепломассообмена. Виды теплообмена. Температурное поле. Температурный градиент. Тепловой поток и плотность теплового пото­ка. Основной закон теплопроводности. Дифференциальная форма уравнения Фурье. Коэффициент теплопроводности твердых, жидких и газообразных тел и факторы, его определяющие. Граничные условия и условия однознач­ности. Коэффициент температуропроводности.

Понятие стационарной теплопроводности. Температурный напор. Теплопроводность однородной и многослойной плоской и цилиндрической стенок. Использование уравнения стационарной теплопроводности для решения задач пожарной безопасности.

Нестационарная теплопроводность. Режимы нагревания и охлаждения тел. Использование граничных условий первого, второго и третьего рода при решении задач нестационарной теплопроводности. Неограниченная пластина и цилиндр бесконечной длины в среде с постоянной температурой. Измене­ние температуры в объеме полуограниченного тела в условиях стандартного пожара. Применение понятия стандартного температурного режима пожара для решения задач нестационарной теплопроводности.

Тема 7. Конвективный теплообмен

Понятие конвективного теплообмена. Конвекция естественная и выну­жденная. Ламинарное и турбулентное движение. Коэффициент теплоотдачи и формула Ньютона. Число Рейнольдса. Тепловой и динамический погра­ничные слои.

Основы теории подобия, единичные явления, группы и классы явлений, числа подобия и критериальные уравнения. Признаки подобия процессов конвективного теплообмена. Особенности теплообмена при естественной конвекции в большом и ограниченном объеме. Теплообмен при вынужден­ной конвекции. Теплообмен при изменении агрегатного состояния. Пленоч­ный и пузырьковый режимы кипения. Конденсация, капельная и пленочная.

Тема 8. Теплообмен излучением и сложный теплообмен

Основные понятия и определения. Излучение и лучепоглощение, лучистый теплообмен. Лучистый поток и плотность лучистого потока. Отражательные, поглощательные и пропускательные свойства тел.

Основные законы теплового излучения. Законы Планка, Стефана-Больцмана, Кирхгофа, Ламберта. Степень черноты поверхности и приведен­ная степень черноты.

Теплообмен излучением между плоскопараллельными поверхностями. Теплообмен между телами, произвольно расположенными в пространстве. Коэффициент облученности и его физический смысл.

Экранирование теплового излучения. Использование экранирования для защиты строительных конструкций и личного состава.

Теплообмен с участием газообразных веществ. Влияние содержания паров воды и углекислого газа на свойства дымовых газов, определяющих их участие в теплообмене излучением.

Лучеиспускание пламени и его природа. Излучение факела при пожаре. Определение безопасных расстояний при складировании сгораемых материалов и расстояния от факела пламени до личного состава и пожарной техники.

Сложный теплообмен, коэффициент теплопередачи и его физический смысл. Теплопередача через однородную и многослойную плоские стенки в стационарных условиях, расчет коэффициента теплопередачи. Внутреннее и общее термическое сопротивление. Теплопередача через цилиндрическую стенку.

Использование закономерностей сложного теплообмена при решении задач пожарной безопасности.

Тема 9. Теплообмен при пожаре в помещении

Общие закономерности развития и стадии внутреннего пожара. Параметры внутреннего пожара: приведенная теплота, скорость выгорания пожарной нагрузки, расход воздуха, количество и состав продуктов горения, адиабатическая температура и температура пожара, степень черноты факела.

Применение критериальных уравнений. Расчетное и графическое опре­деление среднеобъемной температуры пожара.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Номер раздела, темы, занятия	Название раздела, темы, занятия	Количество аудиторных часов	Количество часов УСР	Форма контроля знаний
Лекции	Практические занятия	Семинарские занятия	Лабораторные занятия
1	2	3	4	5	6	7	8
	ПРИКЛАДНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА (12ч.)	4	4		4
1.1	Основные понятия и определения термодинамики. 1. Обозначения, терминология, основные понятия и определения, используемые в термодинамике. 2. Математический аппарат термодинамики.	2					Тестирование
6.2	Основные понятия и определения теплопередачи. 1. Понятия, определения и законы теплопередачи. 2. Математический аппарат теплопередачи	2					Тестирование
6.3	Определение объемной изобарной средней теплоемкости воздуха.				2		Прием отчета о выполнении лабораторной работы.
6.4	Определение коэффициента теплопроводности методом трубы.				2		Прием отчета о выполнении лабораторной работы.
1-5.5	Решение задач по теме. Расчет параметров термодинамических систем.		2				Устный опрос, проверка решения задач.
6-8.6	Решение задач по теме. Расчет термодинамических параметров: теплообмена теплопроводностью; конвективного теплообмена; теплообмена излучением; сложного теплообмена.		2				Устный опрос, проверка решения задач.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Номер раздела, темы, занятия	Название раздела, темы, занятия	Количество аудиторных часов	Количество часов УСР	Форма контроля знаний
Лекции	Практические занятия	Семинарские занятия	Лабораторные занятия
1	2	3	4	5	6	7	8
	ПРИКЛАДНАЯ ТЕРМОДИНАМИКА (16ч.)	6	6		4
1.1	Основные понятия и определения термодинамики. 1. Обозначения, терминология, основные понятия и определения, используемые в термодинамике. 2. Математический аппарат термодинамики.	2					Тестирование
4.2	Основные понятия и определения химической термодинамики. 1. Обозначения, терминология, основные понятия и определения, используемые в химической термодинамике. 2. Математический аппарат химической термодинамики.	2					Тестирование
6.3	Основные понятия и определения теплопередачи. 1. Понятия, определения и законы теплопередачи. 2. Математический аппарат теплопередачи	2					Тестирование
6.4	Определение объемной изобарной средней теплоемкости воздуха.				2		Прием отчета о выполнении лабораторной работы.
6.5	Определение коэффициента теплопроводности методом трубы.				2		Прием отчета о выполнении лабораторной работы.
1-3.6	Решение задач по теме. Расчет параметров термодинамических систем.		2				Устный опрос, проверка решения задач.
4.7	Решение задач по теме. Расчет термодинамических параметров систем с химическими превращениями.		2				Устный опрос, проверка решения задач.
6-8.8	Решение задач по теме. Расчет термодинамических параметров: теплообмена теплопроводностью; конвективного теплообмена; теплообмена излучением; сложного теплообмена.		2				Устный опрос, проверка решения задач.

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ КАРТА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ