Теплотехника - Факультет геологии, горного и нефтегазового дела

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО
ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине
«ТЕПЛОТЕХНИКА»
СОСТАВЛЕНАПОКРЕДИТНО-МОДУЛЬНО-РЕЙТИНГОВОМУ ПРИНЦИПУ
для направления(специальности)13040065 «Горное дело»_
для специализаций«Открытые горные работы»
«Подземная разработка пластовых месторождений»
«Маркшейдерское дело»
«Технологическая безопасность и горноспасательное дело
Новочеркасск 2011 г.
2
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГОПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЮЖНО-РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
(НОВОЧЕРКАССКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ)»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по ОД ФГБОУ ВПО ЮРГТУ(НПИ)
______________ Л.И.Щербакова
_________ 2011 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине С.3.1.15 «Теплотехника.»
для направления(специальности)13040065 «Горное дело»
для специализаций «Открытые горные работы»
«Подземная разработка пластовых месторождений
«Маркшейдерское дело»
«Технологическая безопасность и горноспасательное дело»
Факультет геологии, горного и нефтегазового дела
Кафедра«Горное дело»
Курс 4
Семестр 8
Лекции 34 (час.)
Экзамен 8 (семестр) кол-во 36 (час) 1 ЗЕТ(на экз.)
Зачет не планируется
Всего самостоятельной работы 58 (час.), из них:
плановая работане планируется
курсовой проект
не планируется
курсовая работа
не планируется
реферат
не планируется
домашнее задание не планируется
контрольная работа (ЗФО) не планируется
индивидуальная работа 46 (час.)
домашняя работа 12 (час)
Практические
(семинарские) занятия 16 (час.)
Лабораторные занятия не планируется
Всего аудиторных 50 (час.)
ИТОГО по дисциплине 144 (час.) (с учетом часов на экзамен)
ИТОГО по дисциплине 4 (ЗЕТ)(с учетом ЗЕТ на экзамен)
2011 г.
3
Рабочая программа составлена на основании рабочего учебного плана по ФГОС,
переутвержденного ученым советом ЮРГТУ (НПИ) протоколом №4 от 29.12.2011г.
и примерной программы – Теплотехника
Рабочую программу составил ст. преп. Титов А.Н.
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры «Горное дело»,
утверждена протоколом №13от «21 июня» 2011г.
Заведующий кафедрой проф., д.т.н. Разоренов Ю.И./___________________/
Заведующий кафедрой МДиГ_/д.т.н., проф. Калинченко В.М./
«» июня 2011 г.
Протокол №
Заведующий кафедрой БЖД и ООС_/к.т.н., проф. Фролов А.В./
« » июня 2011 г.
Протокол №
4
Содержание
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В СТРУКТУРЕ ООП ........................................ 5
1.1 Цели и задачи изучения дисциплины ...................................................................................................... 5
1.3 Связь с предшествующими дисциплинами............................................................................................. 5
1.5 Связь с последующими дисциплинами................................................................................................................. 6
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины................................................................................................... 6
2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ....................... 7
3 СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ .................................................................................................................... 8
3.1 Содержание модуля 1 (36 час) .................................................................................................................. 8
3.1.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах ........................................................... 8
3.1.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах .................................. 9
3.1.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах ............................................................ 9
3.1.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их
содержание и характеристика ....................................................................................................................... 9
3.1.5 Самостоятельная работа студентов ..................................................................................................... 9
3.1.6 Самоконтроль полученных знаний ................................................................................................... 10
3.1.7 Учебно-методические материалы по модулю .................................................................................. 10
3.2 Содержание модуля 2 (36 час) ................................................................................................................ 10
3.2.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах ........................................................ 10
3.2.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах ................................ 11
3.2.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах .......................................................... 11
3.2.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего
задания, их
содержание и характеристика ..................................................................................................................... 11
3.2.5 Самостоятельная работа студентов ................................................................................................... 11
3.2.6 Самоконтроль полученных знаний ................................................................................................... 12
3.2.7 Учебно-методические материалы по модулю .................................................................................. 12
3.3 Содержание модуля 3 (36 часов) ........................................................................................................... 12
3.3.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах ......................................................... 12
3.3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах ................................ 13
3.3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах ......................................................... 13
3.3.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего задания, их
содержание и характеристика ..................................................................................................................... 13
3.3.5 Самостоятельная работа студентов ................................................................................................... 13
3.3.6 Самоконтроль полученных знаний ................................................................................................... 14
3.3.7 Учебно-методические материалы по модулю .................................................................................. 14
4
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ
И
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕДИСЦИПЛИНЫ ..................................................................................................... 14
5 УЧЕБНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКИ, НИР ............................................................. 14
6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ ........................ 15
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ
КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ
СТУДЕНТОВ........................................................................................................................................... 15
1 Вопросы к модулю №1 (темы 1 - 6) .......................................................................................................... 15
6.2 Вопросы к модулю № 2 (темы 7-12) ...................................................................................................... 16
6.3 Вопросы к модулю № 3 (темы 13-17) .................................................................................................... 16
7 ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ И ПОДГОТОВКА К
ЭКЗАМЕНУ ............................................................................................................................................. 17
9.МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ. ....................................... 17
10.КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РЕЙТИНГ - ПЛАН) ............................................................................... 17
5
1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЁ МЕСТО В СТРУКТУРЕ ООП
1.1 Цели и задачи изучения дисциплины
Цель преподавания дисциплины – на основе ключевых понятий термодинамики
раскрыть сущность тепловых процессов в горной технологии.
Основные задачи дисциплины:
 приобретение сведений об основных понятиях термодинамики;
 получение представления об основных видах органических топлив и их
применении в горной технологии;
 изучение процессов горной технологии, использующих тепло;
 усвоение основ работы машин горной технологии, реализующие процессы горной
технологии;
 изучение фундаментальных законов термодинамики;
приобретение сведений о процессах горения топлива, технологии сушки
материалов.
1.2 Краткая характеристика дисциплины и ее место в учебном процессе.
Дисциплина является одним из базовых в технической подготовке инженера.Курс
знакомит студента с основными понятиями теоретической и технической термодинамики:
основными
законами,
уравнениями
состояний,
поведением
рабочих
тел,
распространенными диаграммами и т.д.; раскрывает термодинамические процессы в
горном производстве: технологию сушки, обжига, агломерации, окомкования и
конструкцию машин для этих процессов; знакомит с тепловыми балансами рудничной
атмосферы и методами её регулирования. Дисциплина «Теплотехника»
является
обязательной частью образовательной программы, относится к базовой части
профессионального цикла, изучается в 8-м семестре. Дисциплина интегрирована в
учебном процессе с другими дисциплинами профессионального и естественно-научного
циклов.
1.3 Связь с предшествующими дисциплинами
Требования к входным знаниям, умениям и компетенциям студентов:
знать:
основные понятия и методы аналитической геометрии, линейной алгебры,
дифференциального и интегрального исчисления
основные физические явления и законы
основные законы органической и неорганической химии, классификацию и
свойства химических элементов, веществ и соединений
уметь:
применять методы математического анализа при решении инженерных задач;
выявлять физическую сущность явлений и процессов выполнять применительно к ним
технические расчеты;
владеть:
инструментарием для решения математических, физических и химических задач в
своей предметной области; методами анализа физических явлений в технических
устройствах и системах;
6
п/п
№
Наименование дисциплины и ее разделы
Уровень
знания
Номера тем
изучаемой
дисциплины
Шифркомпетенции
1
математика
2
2-6;9-15
ПК13,ПК20,ПК24
1
физика
2
3,5,7,11,16
ПК20,ПК21,ПК24
3
Химия
Общая химия для ТБ и ГД
2
2
4,6,12,14,17 ПК1,ПК22,ПК24
2,4,6,8
ПК4,ПК5,ПК14
1
2
3
1.4. Связь с последующими дисциплинами.
Дисциплина связана с последующими дисциплинами
дисциплина
Безопасность ведения горных
горноспасательное дело
Аэрология горных предприятий
семестр
работ
и
9,10
9
1.5. Требования к результатам освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:
Профессиональные компетенции (ПК-1,5,9,19,21)
-готовность с естественно-научных позиций оценить строение, химический и минеральный состав
земной коры, морфологические особенности и генетические типы месторождений твердых полезных
ископаемых при решении задач по рациональному и комплексному освоению георесурсного потенциала
недр (ПК-1)
-способность выбирать и (или)
разрабатывать обеспечение интегрированных
технологических систем эксплуатационной разведки, добычи и переработки твердых
полезных ископаемых, а также предприятий по строительству и эксплуатации подземных
объектов техническими средствами с высоким уровнем автоматизации управления (ПК-5)
- владение основными принципами технологий эксплуатационной разведки,
добычи, переработки твердых полезных ископаемых, строительства и эксплуатации
подземных объектов (ПК-9);
- способность выполнять маркетинговые исследования, проводить экономический анализ затрат для
реализации технологических процессов и производства в целом (ПК-19);
- - способность изучать научно-техническую информацию в области эксплуатационной разведки,
добычи, переработки твердых полезных ископаемых, строительства и эксплуатации подземных объектов
(ПК-21);
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать:
основные свойства и параметры состояния термодинамических систем и законы
преобразования энергии; законы термодинамики; термодинамические процессы и основы
их анализа; термодинамику потока; элементы химической термодинамики; основные
закономерности теплообмена и| массообмена при стационарном и|нестационарном
режимах; способы управления параметрами теплообмена;
уметь:
оценивать параметры состояния термодинамических систем и эффективность
термодинамических процессов; рассчитывать показатели, параметры теплообмена; анализировать
термодинамические процессы в теплотехнических .устройствах, применяющихся в горном
деле;
владеть:
методами анализа эффективности термодинамических процессов горного производства и
управления интенсивностью обмена энергией в них
7
2 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМ, ЧАСОВ ЗАНЯТИЙ ПО МОДУЛЯМ И СЕМЕСТРАМ
ДИСЦИПЛИНА
«Теплотехника.»
итого по дисциплине 144 час.
итого по дисциплине 4 ЗЕТ
Модуль 1
36 часов
Экзамен
36 часов
Модуль 2
36 часов
Модуль 3
36 часов
Рис.1. Модульное построение дисциплины
Аудиторные
занятия (час)
Э
лекции
Практические
(семинарские) занятия.
-
Плановая
Индивидуальная
Домашняя
Экза
мен,
сесс
ия
тем
8
Самостоятельная
работа
студентов (час)
модулей
№ семестра
Номера
Всег
о
1
1-6
12
5
-
17
-
15
4
19
36
2
7-12
1317
12
5
-
17
-
15
4
19
36
10
6
-
16
-
16
4
20
36
3
Всег
о
экзамен
ВСЕГО
34
16
-
50
46
12
58
Итог
о
(час)
36
36
36
144
8
3 СОДЕРЖАНИЕ МОДУЛЕЙ
3.1 Содержание модуля 1 (36 час)
3.1.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах
Тема 1. Основные понятия термодинамики – 2 часа, УЗ – 3.ПК-1,21
Предмет, основные параметры состояния; понятие о термодинамическом
процессе. Внутренняя энергия, теплота, работа, энтальпия. Синергетика в
термодинамике. Основные понятия химической термодинамики: тепловые
свойства веществ; Статистическое описание макросистем.
Квазитермодинамическая теория флуктуаций. Малые отклонения от равновесия.
Соотношения Онзагера
Литература 4 [6]
Тема 2. Законы термодинамики – 2 часа, УЗ – 3.ПК-9,19
Первый закон термодинамики. Энтропия.Производство энтропии в
стационарных неравновесных состояниях Т,S-диаграмма. Процессы изменения
состояния идеальных газов. Изохорный, изобарный, изотермический, адиабатный;
политропный. Второй закон термодинамики. Циклы Карно.
Литература 4 [6]
Тема 3. Идеальные газы. Термодинамические процессы – 2 часа, УЗ – 3.ПК-1,21
Понятие, основные законы; газовые смеси, закон Дальтона. Смеси газов.
Парциальное давление. Теплоемкость идеальных газов. Метод исследования
термодинамических процессов. Изопроцессы идеального газа. Политропный
процесс.
Литература 4 [6]
Тема 4.Реальные газы. Водяной пар и влажный воздух– 2 часа, УЗ – 3.ПК-2,19
Свойства реальных газов. Уравнения состояния реального газа. ρ,U- и T,S –
диаграммы. i, S – диаграмма влажного воздуха. Расчет основных параметров
влажного воздуха аналитически, с помощью таблиц и диаграмм состояний
Литература 4 [6]
Тема 5. Термодинамика потока.-, 2 часа. УЗ – 2.ПК 1,5,19,21
Первый закон термодинамики для потока. Критическое давление и скорость.
Сопло Лаваля..Дросселирование.
Тема 6. Термодинамические циклы. .-, 2 часа. УЗ – 2.ПК-1,5,19
Циклы паротурбинных установок (ПТУ). Циклы двигателей внутреннего сгорания
(ДВС).Циклы газотурбинных установок (ГТУ).Циклы холодильных установок.
Литература 4 [3]
9
3.1.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
Наименование тем
занятий
№
Количество Форма
часов контроля
Решение задач по уравнениям
1
состояния идеальных газов
Определение
влажности
2
рудничного воздуха
Сроки
контроля
Литература
3
опрос
15 марта
[2,3]
2
опрос
15 марта
[2,3]
3.1.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Учебным планом не предусмотрены.
3.1.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего
задания, их содержание и характеристика
Учебным планом не предусмотрены.
3.1.5 Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего
(час)
19
Плановая
(час.)
Индивидуальная
(час.)
0
15
Домашняя
работа
(час.)
4
1. Домашняя самостоятельная работа:
- подготовка к лекциям – 3,5 часа;
- подготовка к практическим занятиям – 0.5 час;
2. Индивидуальная самостоятельная работа:
- самоконтроль полученных знаний – 1 час.
- конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 4 часа.
- самостоятельное изучение дисциплины – 10 часов.
Тема № 4 –.[1,2] – 5 час.
Тема № 6 –.[1,2] – 5 час.
10
3.1.6 Самоконтроль полученных знаний
№модуля
1
Уровень
№ тем
1,2
1–6
Подведение и проведение рейтинг-контроля,
час
Текущий
Тестовый
контроль
по
модулю,
коллоквиум
0,7
Промежуточный
Защита
плановой
практической
работы,
экспресс
опрос и т.д.
0,3
Итоговый
Допуск к
экзамену
Всегона
контроль
модуля
1
3.1.7 Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [1, 2, 3]
3.2 Содержание модуля 2 (36час)
3.2.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах
Тема 7.
Основные понятия и определения теории теплообмена, теплообмен
теплопроводностью 2 часа, УЗ – 3. ПК-1,5,19,21
Тепловые свойства веществ; статистическое описание макросистем. Способы передачи тепла:
теплопроводностью, конвективным, лучистым, сложным теплообменом. Температурное поле. Уравнение
теплопроводности. Стационарная теплопроводность через плоскую стенку. Стационарная теплопроводность
через цилиндрическую стенку. Стационарная теплопроводность через шаровую стенку.
Литература 4 [6]
Тема 8. Конвективный теплообмен, 2 часа. УЗ – 3.ПК-1,5,19,21
Факторы, влияющие на конвективный теплообмен Закон Ньютона-Рихмана. Краткие сведения из
теории подобия Расчетные формулы конвективного теплообмена. Термодинамика потока.
Литература 4 [1]
Тема 9. Теплообмен тепловым излучением, 2 часа. УЗ – 3. ПК-5,19,21
Общие сведения о тепловом излучении. Основные законы теплового излучения Степень черноты
полного нормального излучения
Литература 4 [1, 2]
Тема 10. Теплопередача, 2 часа. УЗ – 3. ПК-1,2,5,21
Теплопередача через плоскую стенку Теплопередача через цилиндрическую стенку Типы
теплообменных аппаратов Расчет теплообменных аппаратов. Расчет теплообменных аппаратов.
Литература 4 [1, 2]
Тема 11. Энергетическое топливо, 2 час. УЗ – 3. ПК-1,5,21
Химическая термодинамика. Общие сведения о топливе и его состав. Свойства топлива. Виды
топлива. Условное топливо. Основные характеристики топлива.14.1. Котельный агрегат и его элементы.
Горение топлива. Физический процесс горения топлива. Определение теоретического и действительного
расхода воздуха на горение топлива. Количество продуктов сгорания топлива.
Литература 4 [1]
11
Тема 12.Теплоэнергетические установки, 2 часа. УЗ – 2. ПК-1,5,19,21
. Котельные установки. Топочные устройства. Сушильные установки. Печи. Калориферные
установки. Холодильные машины.
Литература 4 [3]
3.2.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
№
Наименование тем
занятий
3
Расчет процесса горения
топлива
.
4
.
Количест
Форма
Сроки
во
контроля контроля
часов
Изучение диаграмм
состояния влажного воздуха
Литера
тура
2 опрос
15 апреля
[2,3]
3 опрос
15 апреля
[2,3]
3.2.3 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Учебным планом не предусмотрены.
3.2.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего
задания, их содержание и характеристика
Учебным планом не предусмотрены.
3.2.5 Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего
(час)
19
Плановая
(час.)
0
Индивидуальная
(час.)
15
Домашняя работа
(час.)
4
1. Домашняя самостоятельная работа:
- подготовка к лекциям – 3,5 часа;
- подготовка к практическим занятиям – 0.5 час;
2. Индивидуальная самостоятельная работа:
- самоконтроль полученных знаний – 1 час.
- конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 4 часа.
- самостоятельное изучение дисциплины – 10 часов.
Тема № 11 –. [1, 2] – 5 час.
Тема № 12 – [2, 6, 7] – 5 час.
12
3.2.6 Самоконтроль полученных знаний
№модуля
2
Уровень
№ тем
Подведение и проведение рейтинг-контроля, час
7 – 12
Текущий
Тестовый
контроль по
модулю,
коллоквиум
0,7
2
Промежуточный
Защита плановой
практической
работе, экспресс
опрос и т.д.
0,3
Всего
на
контроль
модуля
Итоговый
Допуск к
экзамену
1
3.2.7 Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [1-4, 6, 7-10]
3.3 Содержание модуля 3 (36часов)
3.3.1 Наименование тем лекций, их содержание и объём в часах
Тема 13. Теплообмен в горных выработках. Метеорологические условия
горных выработок, 2 часа. УЗ – 2.ПК-1,5,21
Требования к тепловому режиму в горных выработках. Теплообмен между
рудничным воздухом и выработками. Источники тепла в выработках. Методы
нормализации температурного режима в выработках. Нормирование метеорологических
условий на горных предприятиях. Борьба с неблагоприятными климатическими
факторами. Тепловой баланс рудника. Кондиционирование рудничного воздуха.
Конвективный теплообмен в карьерах и его влияние на карьерную атмосферу. Понятие о
терморегуляции человека. Границы приемлемых параметров рудничной атмосферы:
температуры, влажности, давления, скорости воздуха.
Литература 4 [3]
Тема 14. Промерзание связных горных пород при разработке. Применение
холода в горной практике.- 2 часа. УЗ – 2.ПК-5,19,21
Разработка связных пород при отрицательных температурах. Глубина промерзания.
Борьба с промерзанием. Применение холода в горной практике. Замораживание пород.
Льдопородные ограждения. Технология замораживания пород. Сублимационная сушка..
Литература 4 [3]
Тема 15.Тепло земных недр, 2 часа. УЗ – 2.ПК-1,5,19,21
Термодинамические параметры земной коры. Источники тепла земных недр.
Использование тепла земных недр. Геотермический градиент. Нейтральный слой.
Температура пород на заданной глубине. Использование тепла земных недр. Тепловые
насосы. Вечная мерзлота, условия распространения, границы, режим, мощность,
температура, нулевая завеса. Тепловые константы вечной мерзлоты. Горные работы в
условиях вечной мерзлоты.
Литература 4 [5]
13
Тема 16. Термодинамические процессы при добыче полезных ископаемых , 2
часа. УЗ – 2.ПК-5,19
Подземная выплавка серы. Подземная газификация твердого топлива. Хрупкое
термическое разрушение скальных горных пород. Термодинамическое разрушение
мерзлых пород..Технология разрушения талых пород.
Литература 4 [3]
Тема 17. Термодинамические процессы при переработке полезных
ископаемых.- 2 часа. УЗ – 2.ПК-1,5,19
Процессы сушки горной массы. Сублимационная сушка.. Сушка полезных
ископаемых. Теория сушки. Скоростные кривые сушки.. Тепло-и массообмен при сушке.
Техника и технология сушки. Сушка рудничного воздуха. Понятие агломерации.
Тепловые процессы при агломерации Агломерация руды и обжиг окатышей.
Магнетизирующий обжиг. Термообработка брикетов.
Литература 4 [3]
3.3.2 Практические (семинарские) занятия, их наименование и объем в часах
№
.
.
Наименование тем
занятий
Количество
часов
5 Основы расчета калориферной
установки рудника
Расчет теплового баланса рудника
6
Изучение
термодинамики
карьерной атмосферы
Форма
контроля
Сроки
контроля
Литература
3
опрос
15 мая
[5]
3
опрос
15мая
[1]
3.3.3. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
Учебным планом не предусмотрены.
3.3.4 Разделы курсовой проекта, курсовой работы, реферата, домашнего
задания, их содержание и характеристика
Учебным планом не предусмотрены.
3.3.5 Самостоятельная работа студентов
Самостоятельная работа по учебному плану распределяется следующим образом
Всего
(час)
20
Плановая (час.)
0
Индивидуальная
(час.)
16
Домашняя
работа(час.)
4
1. Домашняя самостоятельная работа:
- подготовка к лекциям – 3,5 часа;
- подготовка к практическим занятиям – 0.5 час;
2. Индивидуальная самостоятельная работа:
- самоконтроль полученных знаний – 1 час.
- конспектирование разделов, вынесенных на самостоятельную проработку – 5 час.
- самостоятельное изучение дисциплины –10 часа.
Тема № 16 –. [2, 6] – 5 час.
Тема № 17 –. [6] – 5 час.
Подготовка к экзамену и экзамен- 36 час
14
3.3.6 Самоконтроль полученных знаний
№модуля
Подведение и проведение рейтинг-контроля,
час
Уровень
Текущий
№ тем
3
2
13 – 17
Тесто
вый контроль
по модулю,
коллоквиум
0.7
Промежуточный
Защита
плановой
лабораторной
работы, экспресс
опрос и т.д.
0,3
Всего
на контроль
модуля
Итоговый
Подготовка
экзамену
к
1
3.3.7 Учебно-методические материалы по модулю
Литература 4 [1-6]
4 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ И ИНФОРМАЦИОННОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
.
Основная литература
1. Кудинов В. А. Техническая термодинамика [Текст]:учебное пособие /Кудинов
В.А.,Карташов Э. М./5-е изд., стер.-М.:Высш. шк.,2007.-261 с(Учебники и учебные
пособия для студентов высших учебных заведений).Гриф(УМО).
2. Луканин В. Н.Теплотехника[Текст]:учебник для вузов /Луканин В. Н,Шатров
М. Г.,Камфер Г. М.,и др.; под ред. В. Н. Луканина/6-е изд., стер..-М.:Высш. шк.,2008.-671
с.(Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).Гриф(УМО).
3. Кириллин В. А. Техническая термодинамика : учебник для вузов / Сычев В.
В., Шейндлин А. Е.; 5-е изд., перераб. и доп. - М.: МЭИ, 2008. - 496 с.
Дополнительная литература
Учебные издания
4.Луканин В. Н.Теплотехника [Текст]:учебник для вузов /Луканин В. Н,Шатров М.
Г.,Камфер Г. М.,и др.; под ред. В. Н. Луканина/4-е изд., стер..-М.:Высш. шк.,2003.-671
с.(Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).Гриф(УМО).
5.Нуждин А. В. Использование вторичных тепловых энергетических ресурсов
промышленных предприятий [Текст]: уч. пособие/Нуждин А. В. / ЮРГТУ (НПИ). Новочеркасск: изд-во ЮРГТУ(НПИ), 2010. – 85 с.
6. Агеев Е.П. Неравновесная термодинамика в вопросах и ответах [Электронный
ресурс]. - М.: МЦНМО, 2005. - 160 с.- Режим доступа: http://www.knigafund.ru
7. Костин А.В.Термодинамика и теплопередача [Электронный ресурс] : Учебное
пособие. - М.: МИИТ, 2006. - 80 с.- Режим доступа: http://www.knigafund.ru
8. Петелин А.Л., Михалина Е.С. Термодинамика и кинетика металлургических
процессов [Электронный ресурс] : Курс лекций. - М.: МИСиС, 2005 г.. - 93 с.- Режим
доступа: http://www.knigafund.ru
Справочныеиздания
9.Клименко А.В.Теплоэнергетика и теплотехника [Текст]: справочник : в 4 к. : кн. 1
/ под общ. ред. А. В. Клименко, В. М. Зорина /4-е изд., стер.. - М. : МЭИ, 2007. - 528 с. –
5 УЧЕБНАЯ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ПРАКТИКИ, НИР
Учебным планом не предусмотрена.
15
6. ИНТЕРАКТИВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ
ДИСЦИПЛИНЫ
При заполнении раздела необходимо пользоваться п. 7.3 ФГОС, а также
рекомендациями (стр. 3)
Модуль
Вид
аудиторных
занятий
Вид интерактивной
формы проведения
занятий
1 лекция
дебаты
1 практика
дебаты
2 лекция
2 лекция
дебаты
дебаты
3 лекция
3 практика
дебаты
дебаты
3 лекция
дискуссия
Тема
Реальные газы. Водяной пар и
влажный воздух
Определение
влажности
рудничного воздуха
Энергетическое топливо
Теплоэнергетические
установки
Тепло земных недр
Основы расчета калориферной
установки рудника
Метеорологические
условия
горных выработок
Часы
2
2
2
2
2
3
2
Занятия, проводимые в интерактивных формах составляют _15 ч. (_30%) от
аудиторных
7. МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ К ТЕСТОВОМУ
КОНТРОЛЮ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ
1 Вопросы к модулю №1 (темы 1 - 6)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Термодинамическая система.
Параметры состояния. Теплота и работа.Внутренняя энергия.
Первый закон термодинамики.
Теплоемкость газа.
Универсальное уравнение состояния идеального газа.
Смесь идеальных газов.
Основные положения второго закона термодинамики.
Энтропия.
Метод исследования т/д процессов.
Изопроцессы идеального газа.
Политропный процесс.
Прямой цикл Карно.
Обратный цикл Карно.
Свойства реальных газов.
Уравнения состояния реального газа.
Понятия о водяном паре.
Характеристика влажного воздуха.
Циклы двигателей внутреннего сгорания (ДВС).
Виды диаграмм для отображения термодинамических процессов.
I-d диаграмма влажного воздуха
Первый закон термодинамики для потока.
Критическое давление и скорость. Сопло Лаваля..Дросселирование.
Циклы паротурбинных установок (ПТУ
Циклы двигателей внутреннего сгорания
Циклы холодильных установок.
16
6.2 Вопросы к модулю № 2 (темы 7-12)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
Температурное поле.
Уравнение теплопроводности.
Основные понятия и определения.
Факторы, влияющие на конвективный теплообмен.
Закон Ньютона-Рихмана.
Уравнения конвективного теплообмена.
Расчетные формулы конвективного теплообмена.
Общие сведения о тепловом излучении
Закон Планка.
Закон смещения Вина.
Закон Стефана-Больцмана.
Закон КирхгофаЗакон Ламберта.
Теплопередача через плоскую стенку.
Теплопередача через цилиндрическую стенку.
Типы теплообменных аппаратов.
Расчет теплообменных аппаратов.
Состав топлива. Характеристика топлива.
Физический процесс горения топлива
Определение теоретического и действительного расхода воздуха на горение топлива.
Количество продуктов сгорания топлива
Котельные установки
Топочные устройства
Сушильные установки
Калориферные установки
Холодильные машины
6.3 Вопросы к модулю № 3 (темы 13-17)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
Понятие о терморегуляции человека.
Границы приемлемых параметров рудничной атмосферы: температуры, влажности, давления,
скорости воздуха.
Нормирование метеорологических условий на горных предприятиях.
Борьба с неблагоприятными климатическими факторами.
Тепловой баланс рудника.
Кондиционирование рудничного воздуха.
Конвективный теплообмен в карьерах и его влияние на карьерную атмосферу
Термодинамические параметры земной коры.
Источники тепла земных недр.
Использование тепла земных недр.
Геотермический градиент.
Нейтральный слой.
Температура пород на заданной глубине
Тепловые насосы.
Вечная мерзлота, условия распространения, границы, режим, мощность, температура, нулевая
завеса.
Тепловые константы вечной мерзлоты.
Горные работы в условиях вечной мерзлоты
Применение холода в горной практике.
Замораживание горных пород вокруг выработок.
Подземная выплавка серы.
Подземная газификация твердого топлива.
Хрупкое термическое разрушение скальных горных пород.
Термодинамическое разрушение мерзлых пород..
Процессы сушки горной массы.
Сублимационная сушка..
Сушка полезных ископаемых.
Понятие агломерации. Тепловые процессы при агломерации
Агломерация руды и обжиг окатышей.
Термообработка брикетов
Технология разрушения талых пород.
17
7ВНЕАУДИТОРНАЯ САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ И
ПОДГОТОВКА К ЭКЗАМЕНУ
№
1
Подготовка к лекциям
Наименование
Всего, час.
2
Подготовка к лабораторным занятиям
-
3
Подготовка к практическим занятиям
1.5
4
Подготовка к семинарским занятиям
-
5
Плановая работа
-
6
Индивидуальная работа
46
6
подготовка к экзамену
36
10.5
.
.
.
.
.
.
.
ИТОГО
58
9. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.
Для проведения занятий специальных аудиторий и оборудования не требуется
Самостоятельная работа:
домашняя – 12 часов
индивидуальная – 46 часов
плановая – не предусмотрена
По дисциплине «Теплотехника.»
Зачет – более 60 баллов
Незачет – менее 60 баллов
Лекции 34 час.
Лаб. работы - нет
На весенний семестр 2011/2012 г.
Практ. занятия – 16час.
Семинар - нет
Лектор Титов А.Н.
Название
модуля
Лекции
Тема
(балл)
лабораторные
работы №
(балл)
практические
занятия(балл)
Срок контроля
10.КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН (РЕЙТИНГ - ПЛАН)
ИТОГОс экзаменом: 144 час.
самосто
ят.
работа
Рубежный
контроль
Максимальный
балл модуля
(
(балл)
Модуль 1
Модуль 2
Модуль 3
№ 1-6
10 балл
-
№ 7-12
10 балл
-
№ 13-17
10балл
-
№ 1-2
5 балл.
5балл.-
№ 3-4
5 балл.
5балл.-
№ 5-6
5балл.
5
P1max=20
2
15
марта
1
5балл.-
20
20
P2max=20
2
15
апреля
20
P2max=20
2
15мая
экзамен
40
Pэкзmax=40
Всего
по
дисциплине Р
100
Pmax=100