методички 2 курс ПБ / Каф. физики и теплотехники / Курсовая работа по теплотехнике

Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

и ликвидации последствий стихийных бедствий

ФГОУ ВПО «Ивановский институт ГПС МЧС России»

Кафедра физики и теплотехники

О.Е. СТОРОНКИНА М.С. МАРШАЛОВ

ТЕПЛОТЕХНИКА

методические указания для выполнения курсовой работы курсантами, слушателями и студентами специальности 280705 «Пожарная безопасность» всех форм обучения

Иваново 2013

ББК 541

С 53 УДК 614.84.13

Сторонкина О.Е., Маршалов М.С. Теплотехника: методические указания для выполнения курсовой работы курсантами, слушателями и студентами по специальности 280705 «Пожарная безопасность» всех форм обучения .- Иваново: ООНИ ИвИ ГПС МЧС России, 2013.- 72с.

В учебном пособии изложены варианты заданий, приведены цели и задачи курсовой работы, даны основные рекомендации по оформлению и методические рекомендации по ее выполнению. В приложениях приведены справочные данные, необходимые для проведения расчетов.

Издание предназначено для курсантов, слушателей и студентов специальности 280705 «Пожарная безопасность» всех форм обучения.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к публикации кафедрой физики и теплотехники. Протокол № 17 от 21 марта 2013 г.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета института

(протокол №5 от 23.05.2013).

Рецензенты:

Доцент кафедры механики и инженерной графики ИвИ ГПС МЧС России кандидат технических наук, доцент В.В. Киселев

Начальник научно – исследовательского учреждения Ивановского государственного университета кандидат технических наук, доцент В.В.Новиков

©ИвИ ГПС МЧС России, 2013

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

1	Введение	4
2	Методические указания для выполнения работ	4
3	Курсовая работа. Часть 1
4	Основные обозначения и единицы измерения	9
5	Варианты заданий (таблица 1)	10
6	Теоретические вопросы	11
7	Задачи	12
8	Методические указания по изложению теоретических вопросов	20
9	Методические указания по решению задач	26
10	Приложения	32
11	Список рекомендованной литературы	34
12	Курсовая работа. Часть 2
13	Основные обозначения и единицы измерения	35
14	Варианты заданий (таблица 1)	36
15	Теоретические вопросы	38
16	Задачи	39
17	Методические указания по изложению теоретических вопросов	47
18	Методические указания по решению задач	51
19	Приложения	61
20	Список рекомендованной литературы	70

3

Введение

Теплотехника является общетехнической дисциплиной, которая занимает одно из центральных мест в инженерной подготовке специалистов. Законы тепло- и массообмена в практике пожарного дела используются при научных исследованиях, связанных с оценкой пожаро- и взрывобезопасных параметров процессов нагрева, сушки, при определении огнестойкости строительных конструкций, пожароопасных свойств горючих материалов, эффективности огнетушащих средств и особенно при оценке основных факторов пожара внутри зданий – температуры и газообмена.

Курсовая работа выполняется в целях более глубокого изучения дисциплины «Теплотехника». Задание на курсовую работу содержит 100 вариантов. Вариант курсовой работы определяет преподаватель, а задания выбираются в соответствии со своим вариантом приведённой в начале каждой части курсовой работы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОФОРМЛЕНИЮ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

По ряду дисциплин в Ивановском институте ГПС МЧС России предусмотрено выполнение курсантами, студентами и слушателями курсовых работ, которые являются важной формой обучения и контроля знаний, умений и навыков обучающихся.

Курсовая работа представляет собой выполненную в письменном виде самостоятельную учебную работу, раскрывающую теоретические и практические проблемы избранной темы.

Курсовая работа является важнейшей формой самостоятельной работы обучаемых. Это одно из первых исследований, в котором обучаемые в полной мере проявляют и развивают свои творческие способности, изучая определенную тему за рамками учебного материала.

Выполнение курсовой работы предполагает углубление и систематизацию полученных знаний в целом и по избранной теме в частности; выработку навыков сбора и обобщения практического материала, работы с первоисточниками; развитие умений применять полученные знания для решения конкретных научных и практических проблем, формулировать и аргументировать собственную позицию в их решении.

Курсовая работа, в отличие от курсового проекта, представляет собой научное исследование, связанное с решением определенных научнотехнических и научно-производственных задач, сопровождаемое, как правило, организационно-экономическим обоснованием, но не требующее включения обязательных элементов конструкторской и технологической проработок, а также рассмотрения вопросов безопасности жизнедеятельности и охраны окружающей среды.

4

ВЫБОР И ЗАКРЕПЛЕНИЕ ТЕМЫ

Тематика курсовых работ разрабатывается, рассматривается и утверждается соответствующей кафедрой.

Темы курсовых работ должны соответствовать рекомендуемой тематике курсовых работ предусмотренной в учебной рабочей программе учебной дисциплины.

Научный руководитель, закрепленный за конкретным обучаемым, осуществляет постоянный контроль за ходом написания курсовой работы, систематически встречается с ним в период написания курсовой работы с целью соблюдения обучаемым установленных сроков подготовки работы надлежащего качества.

ОРГАНИЗАЦИЯ НАУЧНОГО РУКОВОДСТВА

Общее руководство и контроль за ходом выполнения курсовой работы осуществляет назначенный преподаватель.

Выполнение курсовой работы рассматривается как вид учебной работы по дисциплине и реализуется в пределах времени, отведённого на её изучение.

В ходе консультаций преподавателем разъясняются цели и задачи, структура и объём, принципы разработки и оформления, примерное распределение времени на выполнение отдельных частей курсовой работы, даются ответы на вопросы обучаемых.

Основными функциями руководителя курсовой работы являются:

•консультирование по вопросам содержания и последовательности выполнения курсовой работы;

•оказание помощи студенту в подборке необходимой литературы;

•контроль за выполнением курсовой работы;

•подготовка письменного отзыва (рецензии) на курсовую работу.

СТРУКТУРА РАБОТЫ И ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЕЁ СОДЕРЖАНИЮ

Курсовая работа должна иметь следующую структуру:

-самостоятельность исследования;

-анализ литературы по теме исследования (для курсовых работ);

-связь предмета проектирования (расчета, исследования) с актуальными проблемами современной науки и техники;

-наличие у автора собственных суждений по проблемным вопросам темы;

-логичность изложения, убедительность представленного фактологического материала, аргументированность выводов и обобщений;

-научная или практическая значимость работы.

Работа должна сочетать теоретическое освещение вопросов темы с анализом практики, показывать общую и правовую культуру обучающегося. Пояснительные записки курсовых работ оформляются только машинописным способом.

Структура работы, как правило, должна включать:

5

-титульный лист (приложение 2);

-план-график выполнения курсовой работы (проекта) (приложение 1);

-оглавление;

-введение;

-основную часть;

-заключение (выводы);

-список использованной литературы;

-приложения.

Во введении указываются актуальность и значимость темы, степень ее разработанности в литературе, в т.ч. определяются существующие в науке и практике подходы к проблеме, формулируются цель и задачи работы, характеризуются использованные автором практические материалы и структура работы.

Основная часть работы может содержать несколько глав, в которых излагаются теоретические аспекты темы на основе анализа опубликованной литературы, рассматриваются дискуссионные вопросы, формулируются позиция, точка зрения автора (теоретическая часть); описываются проведенные обучающимся наблюдения и эксперименты, методика исследования, расчеты, анализ экспериментальных данных (собранного фактического материала), полученные результаты (практическая часть). Содержание теоретической и практической частей определяется в зависимости от профиля специальности и темы работы.

Главы должны иметь заголовки, отражающие их содержание. При этом заголовки глав не должны повторять название работы.

Взаключении подводятся итоги работы, формулируются важнейшие выводы, к которым пришел автор, и рекомендации о возможности внедрения полученных результатов исследования в практику.

Необходимой частью работы, позволяющей судить об уровне компетентности обучаемого, является список использованной литературы. В него должны включаться как цитированные источники, так и вся использованная литература с тем условием, что она содержит сведения по данной теме. Однако список не должен быть перегружен.

Список использованной литературы включает в себя:

-нормативные правовые акты;

-научную, справочную литературу и материалы периодической печати;

-практические материалы.

Всписок литературы включаются источники, изученные обучающимся в процессе подготовки работы в т.ч. те, на которые он ссылается.

Список использованной литературы составляется и оформляется в соответствии с требованиями государственных стандартов системы информационно-библиографического и издательского дела (СИБИД).

ОБЩИЕ ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа должна быть грамотно написана и правильно оформлена. Оформление курсовой работы должно соответствовать

6

определенным нормам. Работу пишут на листах белой бумаги формата А4 (210x297 мм). Первый лист титульный (см. приложение 2). Далее лист с оглавлением. Каждый раздел работы должен иметь заголовок и начинаться на новом листе. Нумерация страниц – обязательна, счет идет с титульного листа. Работа может быть выполнена на компьютере с использованием любого - текстового редактора, например MS Word. При выполнении работы на компьютере текст следует набирать через полуторный межстрочный интервал, размер кегля - 14 пт, шрифт - Times New Roman. Текст размещается не на всем листе – необходимо оставлять поля.

Поля: левое - 30 мм, правое - не менее 1,5 мм, нижнее - не менее 20 мм, верхнее - не менее 20 мм. Текст следует писать на одной стороне листа.

Схемы, рисунки и таблицы оформляются на компьютере или от руки чёрными чернилами. Опечатки, описки, графические неточности, обнаруженные при оформлении работы должны быть исправлены чернилами соответствующего цвета.

В тексте курсовой работы не должно быть сокращений слов, за исключением общепринятых. Если в тексте используются специальные сокращения, то при первом упоминании пишется полное название употребляемого сокращения, а в скобках даётся ссылка на краткую аббревиатуру.

Нумерация рисунков, схем и таблиц в работе сквозная или по разделам. На все рисунки, схемы, таблицы, формулы и формы документов должны быть ссылки в тексте.

При использовании в тексте работы цитат, положений, заимствованных из литературы, обучающийся обязан делать ссылки на них в соответствии с установленными правилами. Заимствования текста без ссылки на источник (плагиат) не допускается.

Объем работы определяется заданием и требованиями к работе, но не должен быть менее 20 страниц машинописного текста, не считая приложений.

Курсовая работа должна быть сброшюрована с использованием папки скоросшивателя без использования файлов. Обложка курсовой работы - мягкая. Допускается использование жесткой обложки из прозрачного материала.

ЗАЩИТА КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Защита курсовой работы производится индивидуально до сдачи экзаменационной сессии. Как правило, обучаемый защищает работу перед научным руководителем.

При подготовке к защите необходимо выполнить все указания, данные в рецензии, учесть замечания в тексте работы и предварительно ответить на заданные вопросы. На защите курсовой работы, обучаемый должен быть готов к краткому изложению основного содержания работы и ее результатов, к собеседованию по отдельным моментам работы, к ответу на любые вопросы, как по данной теме, так и по всему курсу.

7

Курсовая работа оценивается по пятибалльной системе. Положительная оценка по той дисциплине, по которой предусматривается курсовая работа, выставляется только при условии сдачи и защиты курсовой работы в установленные сроки.

Оценку «отлично» получает обучаемый, который показал в работе и на защите глубокие знания темы, творчески использовал их для самостоятельного анализа современных аспектов темы, сумел продемонстрировать практические умения, сделал интересные выводы и предложения.

Курсовая работа, получившая оценку «отлично», может быть рекомендована на конкурс творческих курсантских, студенческих работ, доклада или выступления на научной студенческой конференции.

Оценку «хорошо» получает обучаемый, который показал в работе и на защите полное знание материала, всесторонне осветил вопросы темы, продемонстрировал практические умения, но недостаточно проявил творческое отношение к работе.

Оценку «удовлетворительно» получает обучаемый, правильно раскрывший в работе и на защите основные вопросы избранной темы, но испытывающий затруднения в логике изложения материала и допустивший те или иные неточности при выполнении практической части курсовой работы, в общих чертах сделал выводы по работе, но не проявил творческого отношения к работе.

Оценку «неудовлетворительно» получает обучаемый, не раскрывший в работе и на защите основные вопросы избранной темы, допустивший грубые ошибки при выполнении практической части курсовой работы, не сделал выводы по работе и не устранил замечания, данные в рецензии.

Если в ходе защиты представленная работа оценивается «неудовлетворительно», предстоит повторная защита, так как обучаемый, получивший неудовлетворительную оценку за курсовую работу, к экзамену не допускается. Обучаемый, получивший на защите неудовлетворительную оценку, допускается к защите повторно, в сроки установленные графиком учебного процесса.

Обучаемые, не сдавшие и не защитившие в срок курсовую работу, к сессии не допускаются.

8

wкр.

w –

Курсовая работа. Часть 1

Основные обозначения и единицы измерения

Р – абсолютное давление, Па Ратм. – атмосферное давление, Па Ризб. – избыточное давление, Па

Рвак. – вакуумметрическое давление, Па V – объём, м3.

v – удельный объём, м3/кг. r - плотность, кг/м3.

Т – абсолютная температура, К. t – практическая температура, °С R – газовая постоянная, Дж/(кг×К)

Rу – универсальная газовая постоянная, Дж/(моль×К)

СμV – мольная теплоёмкость при постоянном объёме, Дж/(моль×К). СμР – мольная теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(моль×К). gi – массовая доля компонента, входящего в смесь.

ri – объёмная доля компонента, входящего в смесь. yi – мольная доля компонента, входящего в смесь. M – молярная масса, кг/кмоль.

Q – количество теплоты, Дж. L – работа, Дж.

ht – термический коэффициент полезного действия. k – показатель адиабаты.

n – показатель политропы. mτ - секундный расход, кг/с.

mmax – массовый расход, кг/с. скорость истечения, м/с.

– критическая скорость истечения, м/с.

9

Таблица 1

Варианты заданий

00	1	12	30а	35б	40в	45г	50д
01	2	13	31а	36б	41в	46г	51д
02	3	14	32а	37б	42в	47г	52д
03	4	15	33а	38б	43в	48г	53д
04	5	16	34а	39б	44в	49г	54д
05	6	17	30б	35в	40г	45д	50а
06	7	18	31б	36в	41г	46д	51а
07	8	19	32б	37в	42г	47д	52а
08	9	20	33б	38в	43г	48д	53а
09	10	21	34б	39в	44г	49д	54а
10	11	22	30в	35г	40д	45а	50б
11	12	23	31в	36г	41д	46а	51б
12	13	24	32в	37г	42д	47а	52б
13	14	25	33в	38г	43д	48а	53б
14	15	26	34в	39г	44д	49а	54б
15	1	27б	30г	35д	4а0	45б	50в
16	2	28а	31г	36д	41а	46б	51в
17	3	29а	32г	37д	42а	47б	52в
18	4	15	33г	38д	43а	48б	53в
19	5	18	34г	39д	44а	49б	54в
20	6	19	30д	35а	40б	45в	50г
21	7	20	31д	36а	41б	46в	51г
22	8	21	32д	37а	42б	47в	52г
23	9	22	33д	38а	43б	48в	53г
24	10	23	34д	39а	44б	49в	54г
25	11	24	30а	35в	40д	45б	50г
26	12	25	31а	36в	41д	46б	51г
27	13	26	32а	37в	42д	47б	52г
28	14	27в	33а	38в	43д	48б	53г
29	15	28б	34а	39в	44д	49б	54г
30	16	29б	30г	35а	40в	45д	50б
31	1	17	31г	36а	41в	46д	51б
32	2	18	32г	37а	42в	47д	52б
33	3	19	33г	38а	43в	48д	53б
34	4	20	34г	39а	44в	49д	54б
35	5	21	30б	35г	40а	45в	50д
36	6	22	31б	36г	41а	46в	51д
37	7	23	32б	37г	42а	47в	52д
38	8	25	33б	38г	43а	48в	53д
39	9	26	34б	39г	44а	49в	54д

40	10	27а	30д	35б	40г	45а	50в
41	11	28в	31д	36б	41г	46а	51в
42	12	29в	32д	37б	42г	47а	52в
43	13	20	33д	38б	43г	48а	53в
44	1	15	34д	39б	44г	49а	54в
45	2	16	30в	35д	40б	45г	50а
46	3	17	31в	36д	41б	46г	51а
47	4	18	32в	37д	42б	47г	52а
48	5	19	33в	38д	43б	48г	53а
49	6	20	34в	39д	44б	49г	54а
50	7	21	30а	35г	40б	45д	50в
51	8	22	31а	36г	41б	46д	51в
52	9	23	32а	37г	42б	47д	52в
53	10	24	33а	38г	43б	48д	53в
54	11	25	34а	39г	44б	49д	54в
55	12	26	30в	35а	40г	45б	50д
56	13	27г	31в	36а	41г	46б	51д
57	14	28г	32в	37а	42г	47б	52д
58	15	29г	33в	38а	43г	48б	53д
59	1	16	34в	39а	44г	49б	54д
60	2	17	30д	35в	40а	45г	50б
61	3	18	31д	36в	41а	46г	51б
62	4	19	32д	37в	42а	47г	52б
63	5	20	33д	38в	43а	48г	53б
64	6	21	34д	39в	44а	49г	54б
65	7	22	30б	35д	40в	45а	50г
66	8	23	31б	36д	41в	46а	51г
67	9	24	32б	37д	42в	47а	52г
68	10	25	33б	38д	43в	48а	53г
69	11	26	34б	39д	44в	49а	54г
70	12	27д	30г	35б	40д	45в	50а
71	13	28д	31г	36б	41д	46в	51а
72	14	29д	32г	37б	42д	47в	52а
73	15	16	33г	38б	43д	48в	53а
74	1	17	34г	39б	44д	49в	54а
75	2	18	30а	35д	40г	45в	50б
76	3	19	31а	36д	41г	46в	51б
77	4	20	32а	37д	42г	47в	52б
78	5	21	33а	38д	43г	48в	53б
79	6	22	34а	39д	44г	49в	54б

10