- •Директор института иф и рэ
- •Учебная программа дисциплины
- •1.Цели и задачи изучения дисциплины
- •1.1. Цель дисциплины
- •1.2. Задачи дисциплины
- •1.3. Межпредметная связь
- •2. Объем дисциплины и виды учебной работы
- •3. Содержание дисциплины
- •3.1. Разделы дисциплины и виды занятий в часах (тематический план занятий)
- •3.2. Содержание разделов и тем лекционного курса
- •Модуль 1. «Теплопроводность»
- •Раздел 1. Стационарная теплопроводность
- •Тема 1. Основные положения теплопроводности –
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Тема 2. Теплопроводность плоской стенки –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 3. Теплопроводность цилиндрической стенки -
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 4. Интенсификация теплопередачи –
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Раздел 2. Нестационарная теплопроводность
- •Тема 5. Аналитическое описание задач теплопроводности -
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 6. Регулярный режим охлаждения тел -
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Модуль 2. «Конвективный теплообмен в однофазной среде»
- •Раздел 3. Математическое описание процессов конвективного теплообмена
- •Тема 7. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена-
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Тема 8. Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
- •Раздел 4. Виды конвективного теплообмена в однофазной среде
- •Тема 9. Теплоотдача при свободной конвекции –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 10. Теплоотдача при внешнем обтекании тел –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 11. Теплоотдача при течении жидкости в каналах –
- •9 Часов (0,25 з.Е) (6- аудиторные, 3-самостоятельно)
- •Модуль 3. «Теплообмен при фазовых превращениях»
- •Раздел 5. Теплообмен при конденсации пара
- •Тема 12. Описание процесса конденсации пара –
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Тема 13. Теплоотдача при конденсации пара –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Раздел 6. Теплообмен при кипении жидкости
- •Тема 14. Описание процесса кипения жидкости –
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Тема 15. Теплоотдача при кипении жидкости –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Модуль 4. «Теплообмен излучением»
- •Радиационного теплообмена
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 19. Излучение газов и паров –
- •6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Модуль 5. «Массообмен»
- •Раздел 9. Математическое описание процессов тепло- и массообмена в двухкомпонентных средах
- •Тема 20. Основные положения и дифференциальные уравнения тепло- и массообмена – 6 часов (0,17 з.Е) (4 - аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 21. Тройная аналогия - 3 часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •Раздел 10. Отдельные задачи массообмена
- •Тема 22. Тепло- и массоотдача при испарении жидкости в парогазовую среду - 6 часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
- •Тема 23. Тепло- и массообмен при химических превращениях –
- •3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
- •3.3. Практические занятия
- •3.4. Лабораторные занятия
- •3.5. Самостоятельная работа
- •3.6 Структура и содержание модулей дисциплины
- •4. Учебно-методические материалы по дисциплине
- •4.1. Основная и дополнительная литература, информационные ресурсы
- •4.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения
- •4.3 Контрольно-измерительные материалы
- •Тест входного контроля
- •Тест итогового контроля
- •Перечень вопросов к экзамену
- •6 Семестр
- •7 Семестр
- •5.1. Структура и содержание модулей дисциплины «Тепломассообмен»
Тема 4. Интенсификация теплопередачи –
3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
Лекция 6. Интенсификация теплопередачи за счет увеличения коэффициентов теплоотдачи. Упрощенный расчет через оребренную стенку. Интенсификация теплопередачи за счет оребрения поверхности. Виды ребристых поверхностей. Решение двумерного стационарного уравнения теплопроводности для ребра произвольного сечения*. Функции Бесселя*. Одномерное температурное поле в плоском ребре. Коэффициент эффективности ребра, коэффициент эффективности оребрения для плоской стенки. Треугольные ребра. Круглое ребро прямоугольного профиля.
Раздел 2. Нестационарная теплопроводность
Тема 5. Аналитическое описание задач теплопроводности -
6 Часов (0,17 з.Е) (4- аудиторные, 2-самостоятельно)
Лекция 7. Аналитическое описание процесса. Основные понятия метода нестационарной теплопроводности: безразмерная избыточная температура, критерий Био, критерий Фурье. Нестационарное температурное поле в плоской пластине - решение задачи в безразмерном виде методом разделения переменных*. Анализ решения. Зависимость поля температур от числа Фурье. Номограммы. Зависимость поля температур бесконечной пластины от числа Био.
Лекция 8. Решение дифференциального нестационарного уравнения теплопроводности для цилиндра и шара*. Нестационарное температурное поле в сплошном бесконечном цилиндре, в шаре. Анализ решения. Средняя безразмерная избыточная температура, средняя по сечению температура, определение количества теплоты отданного (полученного) телом в процессе охлаждения (нагревания). Охлаждение (нагревание) тел конечных размеров (параллелепипед, балка прямоугольного сечения, цилиндр конечной длины) – метод перемножения решений. Нестационарное температурное поле в полуограниченном массиве*.
Тема 6. Регулярный режим охлаждения тел -
3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
Лекция 9. Стадии процесса охлаждения (нагревания) тел, их характеристики. Регулярный режим охлаждения тел. Темп охлаждения. Теоремы Кондратьева*. Применение метода регулярного режима охлаждения тел для экспериментального определения теплофизических свойств веществ.
Модуль 2. «Конвективный теплообмен в однофазной среде»
Раздел 3. Математическое описание процессов конвективного теплообмена
Тема 7. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена-
3 Часа (0,08 з.Е) (2- аудиторные, 1-самостоятельно)
Лекция 10. Основные понятия и определения процессов конвективного теплообмена. Физические свойства жидкостей. Гидродинамический и тепловой пограничные слои. Дифференциальные уравнения конвективного теплообмена для несжимаемой жидкости. Уравнение теплоотдачи. Уравнение энергии. Уравнение движения. Уравнение неразрывности. Условия однозначности. Уравнение Прандтля для пограничного слоя*. Аналогия Рейнольдса*.
Тема 8. Подобие и моделирование процессов конвективного теплообмена
-3 часа (0,08 з.е) (2- аудиторные,1-самостоятельно)
Лекция 11. Теория подобия как теоретическая основа экспериментального изучения конвективного теплообмена. Теоремы Кирпичева-Гухмана*. – теорема*. Критерий Нуссельта. Критерий Прандтля. Методы экспериментального определения коэффициентов теплоотдачи*. Осреднение коэффициентов теплоотдачи. Осреднение температуры жидкости по сечению. Осреднение температуры жидкости и температурного напора по длине трубы. Получение эмпирических критериальных уравнений. Определяющий размер. Определяющая температура.