Эксплуатация судовых энергетических установок
Севастополь
УДК 62-713.1:621.436
ББК 39.46
Ф33
Рецензент:
Г. В. Гоголев - к.т.н., доцент кафедры ЭМСС
Федоровский К. Ю.
Ф-33 Теплопередача: метод. указания к самостоятельной работе студентов / К. Ю. Федоровский, - Севастополь: СевГУ, 2017. – 29 с.
Представлены методические указания и рекомендации, обеспечивающие самостоятельную работу студентов, изучающих учебную дисциплину «Теплопередача».
Методические указания предназначены для студентов очной и заочной форм обучения Севастопольского государственного университета Морского института специальности 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок.
УДК 62-713.1:621.436
ББК 39.46
Рассмотрено и рекомендовано на заседании кафедры Энергоустановок морских судов и сооружений Морского института Севастопольского госуниверситета в качестве методических указаний к самостоятельной работе студентов по дисциплине «Теплопередача» для студентов специальности 26.05.06 – Эксплуатация судовых энергетических установок. Протокол заседания кафедры № 1 от 29.09.2017 г.
© Федоровский К. Ю., 2017
© ФГАОУВО «Севастопольский
Государственный университет», 2017
содержание
| введение…………………………………………………….. | ||
| 1. | планируемые результаты обучения по дисциплине, её объем и место в структуре образовательной программы... | |
| 2. | содержание и структура учебной дисциплины…………... | |
| распределение самостоятельной работы студентов……... | ||
| 4. | самостоятельна работа студента по видам занятий……... | |
| 4.1 срс при подготовке к лекциям………………………... | ||
| 4.2 срс при подготовке к лабораторным занятиям……… | ||
| 4.3 срс при подготовке к текущему контролю………….. | ||
| 4.4 срс при подготовке к итоговому контролю (промежуточной аттестации)……………………………………… | ||
| 4.5. срс при выполнении курсовой работы……………… | ||
| оценка знаний студентов………………………………….. | ||
| 6. | перечень основной и дополнительной литературы, необходимой для освоения дисциплины………………………. | |
| перечень ресурсов информационно-коммуникационной сети «интернет», необходимых для освоения дисциплины……………………………………………………………. |
Введение
Целью методических указаний является представление необходимых для самостоятельной работы студентов (СРС) материалов, обеспечивающих максимальную эффективность данного вида работы студентов при изучении учебной дисциплины «Теплопередача».
Методические указания перекрывают все виды учебных занятий студентов, предусмотренных соответствующими программами и учебными планами по указанной дисциплине.
Планируемые результаты обучения по дисциплине, её объем и место в структуре образовательной программы
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы.
Цель дисциплины:
Целью преподавания дисциплины “Теплопередача” в соответствии с требованиями раздела ПДНВ А-ІІІ/2 и Федеральным государственным образовательным стандартом (ФГОС) является получение студентами основных представлений о состоянии и процессах в рабочих телах главных и вспомогательных агрегатов судовых энергетических установок (СЭУ), а также ознакомление с законами теплообмена в энергетическом оборудовании, обуславливающими в большой степени эффективность, экономичность и экологичность их эксплуатации СЭУ.
Задачи дисциплины:
- обеспечить освоения теплотехнических основ специальности, фундаментальных и прикладных положений теории теплообмена
- научить выявлять проблемы, формулировать задачи и определять пути исследования в области теплообмена;
- научить применять базовые знания в области теплообмена в фундаментальных и профессиональных дисциплинах;
- научить определять пути повышения эффективности процессов теплообмена в судовом оборудовании;
- научить регулировать и использовать теплообменные аппараты и другое теплообменное оборудование.
Студент по окончании обучения должен:
знать:
· основные практические задачи теории теплообмена
· основные понятия теории теплообмена, фундаментальные и прикладные положения теории теплообмена
· фундаментальные и прикладные проблемы в области теплообмена применительно к судам и судовому оборудованию
уметь:
· выявить проблемы и формулировать задачи и намечать пути исследования в области теплообмена
· применять базовые знания в области теплообмена в фундаментальных и профессиональных дисциплинах. Регулировать и использовать теплообменные аппараты
· определять пути повышения эффективности процессов теплообмена в судовом оборудовании
Формируемые компетенции по ФГОС:
ПК–1 - способность генерировать новые идеи, выявлять проблемы, связанные с реализацией профессиональных функций, формулировать задачи и намечать пути исследования - в области теплообмена;
ПК-15 – способность применять базовые знания фундаментальных и профессиональных дисциплин, осуществлять управление качеством изделий, продукции и услуг, проводить технико-экономический анализ в области профессиональной деятельности, обосновывать принимаемые решения по технической эксплуатации судового оборудования, умеет решать на их основе практические задачи профессиональной деятельности- в области теплообмена.
ПК-30 – способность участвовать в фундаментальных и прикладных исследованиях в области судов и судового оборудования - в аспекте теплообмена.
Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине, соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы, приведен в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Планируемые результаты обучения по дисциплине
| Код формируемой компетенции по ООП ВО | Владения | Умения | Знания |
| ПК-1 | методами реализации результатов исследований процессов теплообмена в теплоэнергетических устройствах и двигателях; | выявить проблемы и формулировать задачи и намечать пути исследования в области теплообмена | основные практические задачи теории теплообмена |
| ПК-15 | Приемами обоснования принимаемых решений по технической эксплуатации судового оборудования и решения на их основе практических задач профессиональной деятельности Методами расчета теплообмена в теплоэнергетических устройствах и двигателях | применять базовые знания в области теплообмена в фундаментальных и профессиональных дисциплинах. Регулировать и использовать теплообменные аппараты | Основные понятия теории теплообмена, фундаментальные и прикладные положения теории теплообмена |
| ПК-30 | приемами реализации результатов исследований для обеспечения эффективного теплообмена в судовом оборудовании | определять пути повышения эффективности процессов теплообмена в судовом оборудовании | фундаментальные и прикладные проблемы в области теплообмена применительно к судам и судовому оборудованию |
Таблица 1.2 – Распределение объема дисциплины по видам работ
| Курс | Семестр | Общий объем, ЗЕ (ч) | Контактная работа, ч | Самостоятельная работа, ч | Реферат, РГЗ, контр. работа, коллоквиум | Курсовой проект (работа) | Зачет (семестр) | Экзамен (семестр) | |||
| Лекции | Практические занятия | Лабораторные занятия | Интеракт. зан | ||||||||
| Очная форма обучения | |||||||||||
| (108) | – | - | Курсовая работа (4 семестр) | 4д | - | ||||||
| Заочная форма обучения | |||||||||||
| (108) | - | - | -. | Курсовая работа (4 семестр) | 4д | - |
СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
Содержание дисциплины включает следующие темы:
1. Введение. Теплопередача и ее роль в обеспечении работы судовых энергетических установках;
2. теплопроводность;
3. конвективный теплообмен;
4. теплообмен при кипении и конденсации пара
5. теплообмен излучением;
6. процессы теплопередачи;
7. судовые теплообменные аппараты,
8. особенности эксплуатации судовых теплообменных аппаратов;
Распределение контактной работы по видам занятий приведено в таблицах 2.1.-2.2.
Таблица 2.1 – Лекции, их содержание и объем в часах
| № темы | № лекции | Наименование темы. Содержание лекции | ОФО | ЗФО | |||
| Объем | Сем-р | Объем | Сем-р | ||||
| Т1 | Введение. Теплопередача и ее роль в обеспечении работы судовых ЭУ | ||||||
| Л1 | основные определения и процессы переноса теплоты | ||||||
| Т2 | Теплопроводность | ||||||
| Л1-2 | Основной закон теплопроводности. Теплопроводность плоской стенки. Теплопроводность цилиндрической стенки. | ||||||
| Т3 | Конвективный теплообмен | ||||||
| Л2-3 | Гидродинамический и тепловой пограничные слои. Основной закон теплоотдачи. Дифференциальные уравнения теплообмена. | ||||||
| Л3 | Общие сведения о подобии и моделировании процессов конвективного теплообмена. | ||||||
| Л4-5 | Теплоотдача при вынужденной конвекции: теплоотдача при обтекании плоской поверхности; при течении жидкости в трубах; при поперечном обтекании одиночных труб; при поперечном обтекании пучков труб. | ||||||
| Л5 | Теплоотдача импактных струй. Теплоотдача при свободной конвекции в неограниченном и ограниченном пространстве. | ||||||
| Т4 | Теплообмен при кипении и конденсации | ||||||
| Л6 | Теплообмен при кипении: режимы кипения жидкости; теплообмен при пузырьковом кипении; теплообмен при пленочном кипении. | ||||||
| Л7 | Теплообмен при конденсации пара: общие представления о процессе конденсации; теплоотдача при капельной конденсации пара; теплоотдача при пленочной конденсации пара; теплоотдача при конденсации пара в трубах; влияние различных факторов на процесс конденсации | ||||||
| Т5 | Теплообмен излучением | ||||||
| Л8-9 | Законы теплового излучения. Лучистый теплообмен между телами. Тепловое излучение газов. | ||||||
| Т6 | Процессы теплопередачи | ||||||
| Л9-10 | Основное уравнение теплопередачи Теплопередача через стенки: плоские стенки, цилиндрические стенки, оребренные стенки. | ||||||
| Л11 | Интенсификация процессов теплопередачи: общие принципы интенсификации теплоотдачи; основные методы интенсификации теплоотдачи Тепловая изоляция | ||||||
| Т7 | Судовые теплообменные аппараты. | ||||||
| Л11-12 | Особенности процессов теплопередачи в судовых энергетических установках Кожухотрубные теплообменные аппараты Пластинчатые теплообменные аппараты | ||||||
| Л12 | Специальные судовые теплообменные аппараты Теплообменники-регенераторы с вращающейся поверхностью нагрева | ||||||
| Л12-13 | Основные положения теплового расчета рекуперативных аппаратов: виды расчетов и основные зависимости; схемы движения теплоносителей и температурный напор; конструкторский и поверочный расчеты рекуперативных теплообменников Показатели эффективности теплообменников | ||||||
| Т8 | Особенности эксплуатации судовых теплообменных аппаратов | ||||||
| Л13-14 | Причины отказов. Состав эксплуатационных отложений Методы борьбы с эксплуатационными отложениями Очистка теплообменных аппаратов | ||||||
| Л14 | Повреждение труб Контроль герметичности и испытание теплообменников | ||||||
| Всего: | |||||||
Таблица 2.2 – Лабораторные занятия, их содержание и объем в часах
| Номер занятия | Номер темы | Наименование занятия | ОФО | ЗФО | ||
| Объем | Сем-р | Объем | Курс | |||
| 1, 2 | Т2 | Исследование теплопроводности твердого тела. | ||||
| 3, 4 | Т3 | Исследование теплоотдачи при свободной конвекции. | ||||
| 5, 6 | Т3 | Исследование теплоотдачи при вынужденной конвекции. | ||||
| Т4 | Исследование теплообмена при кипении. | |||||
| Всего: |
Распределение самостоятельной работы студентов
Таблица 3.1 – График недельной загрузки СРС студента ОФО
| № недели | Всего | ||||||||||||||
| Подготовка к лекциям | |||||||||||||||
| Подготовка к лаб. зан. | |||||||||||||||
| Выполнение курс. работы | |||||||||||||||
| Подготовка к текущему контролю | |||||||||||||||
| Подготовка к промежуточной аттестации | - | ||||||||||||||
| Всего: |
Таблица 3.2 – Распределение СРС студента ЗФО
| Вид работ | Объем, ч |
| Изучение теоретического материала | |
| Подготовка к лабораторным (практическим) занятиям | |
| Выполнение КР | |
| Подготовка к промежуточной аттестации по дисциплине (дифзачет) | - |
| Итого |