Факультет заочного образования

Кафедра теплотехники и энергообеспечения предприятий

УТВЕРЖДАЮ

Декан факультета

П.А. Силайчев

г.

" " 20 Рабочая программа Направление: 650301 – Агроинженерия Специальность: 110301 – Механизация сельского хозяйства Дисциплина: Теплотехника Москва – 2010 -2Цели и задачи дисциплины.

Цель преподавателя дисциплины – теоретически и практически подготовить будущих специалистов в области рационального использования энергетических ресурсов и их применения в сельском хозяйстве, эффективного использования теплотехнического оборудования.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины.

В результате освоения дисциплины студент должен:

иметь представление :

- о традиционных источниках тепловой энергии;

- о возобновляемых источниках энергии.

знать :

- основы технической термодинамики;

- основы теории теплообмена;

- рабочие процессы, протекающие в теплоэнергетических установках;

- вопросы использования теплоты в технологических процессах сельскохозяйственного производства и в системах обеспечения оптимального микроклимата в помещениях.

уметь :

- выполнять основные теплотехнические расчеты;

- подбирать типовое теплотехническое оборудование;

- анализировать теплотехнические процессы, применяемые в производстве;

- определять экономическую эффективность технических решений;

- грамотно пользоваться каталогами и справочниками при выборе теплотехнического оборудования;

- находить резервы энергосбережения и реализовывать их на практике.

владеть:

- основными методами расчёта и выбора теплотехнического оборудования;

- навыками использования технической литературой при решении теплотехнических задач.

-3Объём дисциплины и виды учебной работы Виды учебной работы Итого Семестры 5 1 2 Всего часов 1. Аудиторные: 20 - Лекции 10 - Семинары, практические за- нятия с группой - Лабораторные и практические занятия с подгруппой 2. Самостоятельная работа студентов 2.1 Расчётно-графические работы, домашние задания, рефераты и т. п.

2.2 Курсовые проекты и работы 2.3 УИРС Зачёт * * Экзамен Практика 4. Содержание дисциплины 4.1 Разделы дисциплины и виды занятий.

№ п/п Раздел дисциплины Лекции ПЗ (или С) ЛР СР Техническая термодинамика Основы теории теплообмена Теплогенерирующие установки Применение теплоты в * * * сельском хозяйстве -4Содержание разделов дисциплины № Наименование и содержание разделов дисциплины темы Раздел 1. Техническая термодинамика.

Тема 1 Основные понятия технической термодинамики. Энергия и её свойства. Теплота и работа как формы передачи энергии. Предмет и метод технической термодинамики. Параметры рабочего тела. Термодинамическая система. Равновесные и неравновесные состояния. Термодинамический процесс. Уравнение состояния идеальных газов.

Тема 2 Теплоёмкость. Определения, понятия. Массовая, объёмная и мольная теплоёмкости газа и взаимосвязь между ними. Средняя и истинная теплоёмкости газа. Теплоёмкость при постоянном объёме и при постоянном давлении. Формулы и таблицы для определения теплоёмкости газов.

Тема 3 Первый закон термодинамики. Содержание закона и его формулировки. Аналитическое выражение. Принцип эквивалентности теплоты и работы. Внутренняя энергия и её свойства. Энтальпия и энтропия газа. Работа газа, её определение и графическое изображение в р, v – координатах.

Тема 4 Исследование термодинамических процессов. Схема исследования.

Политропный процесс. Уравнение политропы. Соотношение параметров. Определение работы, теплоёмкости и теплоты процесса. Изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы – частные случаи политропного. Их изображение в P, v - и T, s - координатах.

Тема 5 Второй закон термодинамики. Содержание закона и его формулировки. Обратимые и необратимые процессы. Круговые процессы (циклы). Термический КПД цикла и холодильный коэффициент. Цикл Карно. Аналитическое выражение второго закона термодинамики.

Тема 6 Идеальные циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Цикл с подводом теплоты при постоянном удельном объёме. Цикл со смешанным подводом теплоты. Термический КПД цикла. Работа газа за цикл. Графоаналитическое сравнение циклов.

Тема 7 Водяной пар. Водяной пар как рабочее тело. Процесс парообразования пара. Диаграммы р,v и Т, s для водяного пара. Параметры состояния жидкости, сухого насыщенного и перегретого паров. Таблицы водяного пара. Тройная точка. h, s - диаграммы водяного пара и изображение в ней основных термодинамических процессов.

-5Тема 8 Влажный воздух. Основные параметры влажного воздуха: абсолютная и относительная влажности, влагосодержание, удельный объем, энтальпия H,d- диаграмма. Изображение в H, d - диаграмме процессов нагрева и охлаждения влажного воздуха, увлажнения и сушки. Температура по мокрому и сухому термометрам.

Тема 9 Циклы паросиловых установок.

Принципиальная схема паросиловой установки. Цикл Карно для пара.

Цикл Ренкина, его исследование, изображение в p,v- и Т, s – координатах, термический КПД. Проблемы и пути повышения экономичности паросиловых установок. Теплофикация.

Тема 10 Основные понятия и определения.

Способы распространения теплоты в пространстве. Температурное поле. Температурный градиент. Закон теплопроводности Фурье. Коэффициент теплопроводности. Теплопроводность плоской и цилиндрической стенок.

Тема 11 Конвективный теплообмен. Закон теплоотдачи Ньютона. Коэффициент теплоотдачи. Основы теории подобия. Теплоотдача при свободном и вынужденном движении жидкости. Теплообмен при кипении жидкости и при конденсации пара. Пузырьковый и пленочный режимы кипения.

Тема 12 Теплопередача.

Теплопередача через плоские однослойную и многослойную стенки.

Коэффициент теплопередачи и термическое сопротивление теплопередачи. Теплопередача через цилиндрическую однослойную и многослойную стенку. Тепловая изоляция.

Тема 13 Расчет теплообменных аппаратов.

Классификация. Основы теплового расчета. Уравнения теплопередачи, теплового баланса. Средний температурный напор. Сравнение прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей.

Тема 14 Котельные установки.

Классификация. Принципиальная схема и состав котельной установки. Топочные и вспомогательные устройства. Основные требования Тема 15 Воздухо – и водонагреватели.

Классификация. Принципиальное устройство. Основы расчета.

Раздел 4. Применение теплоты в сельском хозяйстве Тема 16 Отопление.

Отопление жилых, коммунально-бытовых и производственных помещений. Микроклимат и его роль в жизнедеятельности человека, животных и растений. Системы отопления. Тепловой баланс помещения. Определение тепловых потерь по нормативным данным. Расчет и выбор отопительного оборудования.

Характеристика вредных выделений (теплоты, влаги, газов, пыли и др.). Классификация систем вентиляции. Расчет потребного воздухообмена. Расчет и выбор температуры приточного воздуха в животноводческом помещении с использованием H, d диаграммы влажного Тема 18 Сушка с.х. продукции.

Влажные материалы. Способы сушки. Материальный и тепловой балансы. Кинетика сушки. Конструкции сушилок.

Тема 19 Отопление сооружений защищенного грунта.

Классификация сооружений защищенного грунта. Виды отопления.

Тема 20 Хранение с.х. продукции.

Требование к хранению с.х. продукции. Способы хранения. Виды хранилищ. Тепловой баланс хранилища.

Тема 21 Холодильные процессы. Классификация холодильных установок.

Циклы парокомпрессионной холодильной машины. Абсорбционная холодильная машина. Тепловой баланс.

№ Наименование и номер раздела Наименование лабораторных Основы теории теплообмена Определение коэффициента теплопроводности сыпучих материалов Основы теории теплообмена Определение коэффициента теплоотдачи горизонтальной трубы в условиях естественной конвекции.

Теплоэнергетические установки № Испытание теплогенератора ТГ-1,5.

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

а) основная литература:

1. Рудобашта С.П. Теплотехника. Учебник для с.х. вузов. М.: КолосС, 2010 г.

2. Драганов Б. Х., Кузнецов А. В., Рудобашта С. П. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. М.: Агропромиздат, 1990 г. - 498 с.

3. Теплотехника. Под ред. В. И. Крутова. М.: Машиностроение, 1986 г. - 426 с.

б) дополнительная литература:

1. Теплотехника. Колл. авторов под ред. А. П. Баскова, 2-е издание, перераб. М.:

Энергоатомиздат, 1991 г. - 224 с.

доп. М.: Колос, 1986 г. - 287 с.

3. Драганов Б. Х., Есин В. В., Зуев В. П. Применение теплоты в сельском хозяйстве. Изд. 2-е перер. и доп. Киев. "Высшая школа" 1990 г. - 319 с.

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины.

1. Компьютерные программы по технической термодинамики и по моделированию теплообменных процессов.

2. Плакаты, учебно-методические разработки.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины.

1. Лаборатория по изучению термодинамических параметров и исследованию теплообмена.

2. Лаборатория теплоэнергетических установок.

Программу разработал доцент О.М. Осмонов Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры 29 декабря 2010 г., протокол № 9.

Специальность: 190601 – Автомобили и автомобильное хозяйство 110301 – Механизация сельского хозяйства 110302 – Электрификация и автоматизация сельского хозяйства Кафедра теплотехники и энергообеспечения предприятий Утвержден на заседании кафедры «27» декабря 2013 г., протокол № Лекции, лабораторные и практические занятия, модули и № не- Дата лекТема занятия Техническая термодинамика. Основные понятия и определения. Параметры состояния рабочего тела. Уравнение состояния идеальных газов. Теплоемкость. Первый закон термодинамики.

22.01.14 (циклы). Цикл Карно. Второй закон Основы теории теплообмена. Теплопроводность. Конвективный тепло- 3, Теплопередача. Расчет теплообменных аппаратов. Применение теплоты Определение теплоемкости воздуха при постоянном давлении.

Определение показателя адиабаты для воздуха.

Определение теплопроводности твердых тел и воздуха.

Определение коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции.

Определение коэффициента излучения.

Перечень тем практических (семинарских) занятий (пр).

1. Единицы измерения теплотехнических величин.

2. Параметры состояния рабочего тела, уравнение состояния газов.

3. Исследование термодинамических процессов.

4. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания.

5. Конвективный теплообмен.

6. Расчет теплообменных аппаратов.

Задачи согласно методическим указаниям к выполнению контрольных работ по курсу «Теплотехника».

Список используемой литературы:

Рудобашта С.П. Теплотехника. Учебник. М.: КолосС, 2010. – 600 с.

Драганов Б. Х., Кузнецов А. В., Рудобашта С. П. Теплотехника и применение теплоты в сельском хозяйстве. Учебник для с.х. вузов. М.: Агропромиздат, Дополнительная:

Баскаков А.П. и др. Теплотехника. М.: Энергопромиздат, 1991. –246 с.

Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. М.: Энергия, 1977.– Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. Изд. 3-е, перер. и доп. М.: Колос, 1986 г. – 287 с.

Юдаев В.М. Техническая термодинамика. 3-е издание перер. и дополненное.

М.: Высшая школа, 1988 г., – 480 с.

Учебно-методическое обеспечение дисциплины.

Методические указания к лабораторным и расчетным работам.

Методические указания к выполнению контрольных работ.

Плакаты, справочники, стенды по теоретическим основам теплотехники, учебная литература.

Ответственный за дисциплину