Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы




НазваниеОбщие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы
страница1/4
Дата публикации10.03.2014
Размер0.58 Mb.
ТипОбщие методические указания
skachate.ru > Математика > Общие методические указания
  1   2   3   4




МЧС РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Уральский институт Государственной противопожарной службы

Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны,

чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»


ТЕПЛОТЕХНИКА

Задания и методические указания к контрольной работе

для слушателей факультета заочного обучения и студентов

по специальности

280705- Пожарная безопасность

Екатеринбург

2013
Теплотехника: Задания и методческие указания к контрольной работе для слушателей факультета заочного обучения, по специальности 280705 Пожарная безопасность / О.Ю.Баранова, А.В. Борисенко.- Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2013.
Составители:

Баранова О.Ю., доцент, доцент кафедры физики и теплообмена, к.т.н.;

Борисенко А.В., старший преподаватель кафедры физики и теплообмена,

к. ф.-м. н.

Рецензент:

Гайнуллина Е.В., доцент кафедры химии и процессов горения, к.х.н.

Задания и методические указания к контрольной работе по дисциплине «Теплотехника» предназначены для слушателей факультета заочного обучения и студентов, обучающихся по специальности 280705 Пожарная безопасность, и предназначены для оказания помощи слушателям в процессе их самостоятельной работы. В методических указаниях даны краткие теоретические сведения по основным разделам дисциплины, рассмотрены вопросы, вызывающие у слушателей наибольшие затруднения при самостоятельном изучении. Приведены варианты заданий и дан алгоритм их решения.

Задания и методические указания рассмотрены и одобрены на заседании Методического совета Уральского института ГПС МЧС России.


© ФГБОУ ВПО УрИ ГПС МЧС России, 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение ……………………………………………………………………...4 1.1. Общие методические указания по выполнению письменной контрольной работы……………………………………………………………4

1.2. Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника»………………………………………………………………...6

2. Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы…………………………………………………………………………...9

3. Пояснения к решению задач……………………………………………… 20

Приложения…………………………………………………………….31

Литература……………………………………………………………...32

1. ВВЕДЕНИЕ

1.1. Общие методические указания по выполнению

письменной контрольной работы
Целью выполнения контрольной работы по дисциплине «Теплотехника» является формирование у слушателей знаний и умений, необходимых для решения вопросов, связанных с прогнозированием оперативной обстановки на пожаре, ограничением его развития и разработки мер по предупреждению.

Контрольная работа является одним из видов самостоятельной учебной работы слушателей по освоению ими учебного материала по дисциплине «Теплотехника», а также формой контроля со стороны учебного заведения за этим процессом, уровнем соответствующих знаний и умений слушателей.

По курсу «Теплотехника» предусматривается выполнить одну контрольную работу, которая выполняется по стационарным и нестационарным процессам и состоит из четырех теоретических вопросов и шести практических задач. Задачи составлены в 100 вариантах, которые получены за счет того, что для каждой задачи одна часть исходных данных выбирается по последней цифре номера зачетной книжки слушателя, а другая – по предпоследней. Шифр указывается на обложке выполненной работы. Необходимый справочный материал дан в приложениях к указаниям или в рекомендуемой литературе.

Прежде чем приступить к решению конкретной задачи или написанию теоретического вопроса контрольной работы, необходимо: изучить материал темы, ознакомиться с методическими указаниями, примерами решения задач, подобрать рекомендуемую учебную, справочную и нормативную литературу, просмотреть записи, сделанные на установочных занятиях. Ответы на теоретические вопросы выполнять в развернутом виде с обоснованием.

Работа должна быть выполнена аккуратно, с достаточной штабной культурой, записи должны быть сделаны разборчивым почерком, чернилами темного цвета (синего, фиолетового, черного). Работа выполняется в тетради в клеточку (18 листов), где чертятся поля шириной 30 мм для замечаний преподавателя-рецензента. Решение задачи должно быть последовательным, с указанием условия, описания каждого этапа решения, со ссылками в необходимых случаях на соответствующую справочную литературу. В расчетной задаче необходимо указывать номера действий, их краткое описание, приводить формулы и подставляемые в них известные величины, а также единицы измерения физических величин получаемых в ответе.

В конце работы необходимо указать использованную литературу (фамилия и инициалы автора, полное наименование книги, издательство и год издания), поставить дату выполнения работы и свою подпись.

В конце работы должны быть две чистые страницы для рецензии.

Выполненная работа направляется в ФГБОУ ВПО «Уральский институт ГПС МЧС России» на рецензирование. Срок сдачи контрольной работы определяется графиком предоставления контрольных работ слушателями факультета заочного обучения.

Работа не зачитывается и подлежит переработке (доработке), если:

1) выполнена не по своему варианту;

2) выполнена неряшливо, неразборчивым почерком;

3) выполнена не в полном объеме;

4) имеет грубые ошибки;

5) выполнена в электронном виде.

Такая работа должна быть выполнена повторно с учетом замечаний рецензента. На титульном листе новой работы следует указать «Повторная» и направить ее в ФГБОУ ВПО «Уральский институт ГПС МЧС России» вместе с первой работой и рецензией. Получив проверенную контрольную работу, слушатель-заочник обязан внимательно ознакомиться с замечаниями и внести при необходимости исправления и дополнения (если работы не высылаются обратно в адрес слушателя, то коррективы вносятся им в период лабораторно-экзаменационной сессии).

Работа окончательно должна быть сдана преподавателю, ведущему учебные занятия в группе и принимающему экзамен по дисциплине.

Слушатели, не представившие контрольную работу в срок без уважительных причин, на экзаменационную сессию не вызываются.

^ 1.2. Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника»

Раздел 1. Термодинамика

Техническая термодинамика изучает законы взаимного превращения тепловой и механической видов энергии и основы создания рациональных тепловых машин. В практике пожарного дела основные положения технической термодинамики позволяют выяснить существо технологических процессов и их пожарную опасность.

Прежде чем приступить к изучению термодинамики, необходимо привести в систему основные сведения о свойствах рабочих тел и главное – идеальных газов. Необходимо усвоить основные законы идеальных газов, уравнение состояния, определение газовой постоянной, понятия и законы, связанные со смесями идеальных газов, наиболее часто встречающимися в практике пожарного дела. Следует разобраться в определениях, основных формулах и расчетах, связанных с теплоемкостью газов и газовых смесей. Затем нужно перейти к рассмотрению основных термодинамических процессов, научиться применять их уравнения для определения безопасных параметров рабочих тел в технологических процессах производств.

После усвоения этих понятий можно переходить к изучению двух основных законов термодинамики. Первый – закон сохранения и превращения энергии. Необходимо понять и запомнить его математическое выражение, разобраться во вводимых здесь понятиях внутренней энергии, энтальпии и работы изменения объёма термодинамической системы, усвоить разницу между функциями состояния и протекания процесса.

Второй закон термодинамики указывает направление энергетических процессов и условия превращения теплоты в работу. Он может быть выражен несколькими формулировками, подчеркивающими различные стороны закона. Наиболее простой из них является постулат Клаузиуса об одностороннем направлении самопроизвольного теплового потока (от горячего тела к холодному). Важное значение имеет и формулировка о невозможности полного превращения теплоты горячего источника в работу в непрерывно действующей машине. Это положение подводит к необходимости изучения круговых процессов (циклов) и критериев их эффективности.

Далее следует изучить цикл Карно как наиболее эффективный в заданном интервале температур (Т1 и Т2) и понятие энтропии как меры необратимости процессов, энергетической ценности теплоты, меры неупорядоченности системы микрочастиц.

Изучив первый и второй законы термодинамики, термодинамические процессы, следует перейти к изучению основных свойств реальных газов, уравнения Ван-дер-Ваальса, различных агрегатных состояний, критического состояния вещества. В дальнейшем подробно рассматривается водяной пар как основное рабочее тело современной энергетики и как рабочее тело при объемном пожаротушении. Надо разобраться в закономерностях парообразования при различных давлениях, фазовых состояниях воды, в определении основных параметров пара по таблицам и диаграммам.

При изучении адиабатного истечения газов и паров прежде всего необходимо усвоить основной закон, по которому увеличение кинетической энергии рабочего тела равно уменьшению его энтальпии. Дальнейший расчет для газов и паров ведется различно: для газов аналитически, для паров с помощью sl - диаграммы.

Следует рассмотреть физический смысл критического режима истечения и уяснить, что в сопле Лаваля можно получить скорость больше критической. Изучить основы адиабатного дросселирования и возможные изменения параметров реального газа в этом процессе в зависимости от температуры инверсии. Далее необходимо изучить принцип сжатия газов и паров (циклы компрессоров) и три теоретических цикла поршневых двигателей внутреннего сгорания, циклы газотурбинных и паротурбинных установок. В заключении – циклы холодильных установок. Следует усвоить определение холодильного коэффициента паровой компрессорной установки и относительного коэффициента теплового насоса – перспективного устройства для отопления помещений.
^ Раздел 2. Тепломассообмен

Изучение этого раздела следует начать с изучения механизма трех элементарных видов теплообмена: теплопроводности, конвекции и излучения.

Слушатель должен усвоить закон Фурье, понятия: температурное поле, изотермическая поверхность, температурный градиент, разобраться в физической сущности коэффициента теплопроводности.

В результате изучения стационарной теплопроводности слушатель должен научиться определять тепловой поток, передаваемый через однослойную и многослойную плоскую стенку, а также стенку полых цилиндра (трубы) и шара.

В условиях пожара теплообмен носит нестационарный характер, поэтому слушатель должен уяснить вывод дифференциального уравнения теплопроводности, усвоить сущность краевых условий при решении теплотехнических задач, овладеть методикой расчета температурного поля в плоской стенке, сплошном цилиндре и полуограниченном теле при заданных граничных условиях.

Конвективный теплообмен, как известно из опыта, зависит от многих факторов. Например, условий движения жидкости, ее физических свойств и др. Изучается он в основном экспериментально с использованием теории гидродинамического и теплового подобия. Слушатель должен хорошо представлять сущность теории подобия и усвоить, как методы подобия используются при изучении вопросов конвективного теплообмена.

Необходимо овладеть методикой расчета конвективного теплообмена при различных случаях движения теплоносителя. Запоминать конкретные эмпирические уравнения не нужно, но необходимо уметь рассчитывать числа подобия: Нуссельта (Nu), Грасгофа (Gr), Рейнольдса (Re), Прандтля (Pr).

Рассматривая теплообмен при изменении агрегатного состояния, следует уяснить физическую природу уменьшения коэффициента теплоотдачи во время перехода от пузырькового режима кипения к пленочному и опасность работы кипятильных устройств при пленочном режиме.

Изучая теплообмен при конденсации пара, нужно обратить внимание на необходимость учета этого явления при проектировании и эксплуатации установок пожаротушения.

При пожарах значительная часть тепловой энергии от горящих тел окружающим предметам передается излучением. Необходимо изучить основные законы лучистого теплообмена и овладеть методикой расчета тепловых потоков излучения, а также методикой расчета безопасных расстояний. Ознакомиться с особенностями излучения и поглощения газов.

Под теплопередачей понимают сложный процесс теплообмена. Этот процесс происходит в теплообменных аппаратах. Следует уяснить классификацию теплообменных аппаратов по принципу действия, уметь рассчитывать температурный напор при различных схемах течения теплоносителей, овладеть методикой расчета теплообменных аппаратов по соображениям пожарной безопасности.

При изучении тепло- и массообмена необходимо усвоить сущность процесса и разобраться в расчетных экспериментальных уравнениях.

В практике пожарного дела важно уметь рассчитывать температурный режим при пожаре в помещении, поэтому необходимо овладеть методикой его расчета.

^ 2. Задания и методические рекомендации для выполнения

контрольной работы

Контрольная работа состоит из четырех теоретических вопросов и шести расчетных задач.

Теоретические вопросы выбираются по таблице 1.1.

^ Таблица 1.1

таблица теоретических вопросов


^ Предпоследняя цифра зачетной книжки

Последняя цифра зачетной книжки




0

1

2

3

4

5

6

7

8

9


0

1; 21;

41;61

2; 22;

42;62

3;23;

43;63

4; 24;

44;64

5; 25;

45;65

6; 26;

46;66

7; 27;

47;67

8; 28;

48;68

9; 29;

49;69

10; 30;

50;70


1


11; 31;

51;71

12; 32;

52;72

13; 33;

53;73

14; 34;

54;74

15; 35;

55;75

16; 36;

56;76

17; 37;

57;77

18; 38;

58;78

19; 39;

59;79

20;40;

60;80


2


10;30;

51;70

11;31;

52;71

12;32;

53;72

13;33;

54;73

14;34;

55;74

15;35;

56;75

16;36;

57;76

17;37;

58;77

18;38;

59;78

19;39;

60;79


3


11;21;

52;62

12; 22;

53;63

13; 23;

54;64

14;24;

55;65

15; 25;

56;66

16; 26;

57;67

17; 27;

58;68

18; 28;

59;69

19; 29;

60;70

20;30;

61;71


4

1; 31;

41;71

2; 32;

42;72

3; 33;

43;73

4; 34;

44;74

5; 35 ;

45;75

6; 36;

46;76

7; 37;

47;77

8; 38;

48;78

9; 39;

49;79

10;40;

50;80

5

20;40;

60;80

19;39;

59;79

18;38;

58;78

17;37;

57;77

16;36;

56;76

15;35;

55;75

14;34;

54;74

13;33;

53;73

12;32;

52;72

11;31;

51;71


6

10;30;

50;60

9;29;

49;59

8;28;

48;58

7;27;

47;57

6;26;

46;56

5;25;

45;55

4;24;

44;54

3;23;

43;53

2;22;

42;52

1;21;

41;51


7

11;40;

51;80

12;39;

52;79

13;38;

53;78

14;37;

54;77

15;36;

55;76

16;35;

56;75

17;34;

57;74

18;33;

58;73

19;32;

59;72

20;31;

60;71


8

1;30;

41;70

2;29;

42;69

3;28;

43;68

4;27;

44;67

5;26;

45;66

6;25;

46;65

7;24;

47;64

8;23;

48;63

9;22;

49;62

10;21;

50;61

9

1;40;

41;80

18;10;

58;50

2;31;

42;71

6;17;

46;57

21;15;

61;55

18;33;

58;73

22;34;

62;74

5;22;

45;62

11;15;

51;65

33;12;

73;52
  1   2   3   4

Похожие:

Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconОбщие методические указания по выполнению письменных контрольных...
Составитель: О. Ю. Баранова. Теплотехника: Задания и методические указания по выполнению контрольных работ для слушателей факультета...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconОбщие методические указания по выполнению письменных контрольных...
Составитель: О. Ю. Баранова. Теплотехника: Задания и методические указания по выполнению контрольных работ для слушателей факультета...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине...
Методические указания предназначены для студентов заочного отделения по направлению подготовки 051000. 62 Профессиональное обучение...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconОбщие методические указания по выполнению контрольных работ Общие положения
Методические указания и задания для выполнения контрольных работ составлены в соответствии с программой курса «Гражданское право»...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические рекомендации по выполнению заданий контрольной работы 14
Методические указания предназначены для выполнения контрольной работы по дисциплине «Экономика организации (предприятия)» для студентов...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические рекомендации и задания для выполнения контрольной работы...
Необходимым условием допуска для прохождения аттестации по учебной дисциплине “Налоговое право” является выполнение контрольной работы,...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические указания по изучению дисциплины, выполнению контрольных...
Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Финансы», содержат программу курса,...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические указания по изучению курса 20 Рекомендации по выполнению контрольной работы 22
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для студентов специальности 080401
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconТематика и задания для контрольных работ и методические указания по их выполнению Общие указания
Задания для контрольных работ и методические указания по их выполнению составлены в соответствии с программой курса «Международные...
Общие методические указания по изучению курса дисциплины «Теплотехника» Задания для выполнения контрольных работ и методические рекомендации по выполнению контрольной работы iconМетодические указания предназначены для выполнения контрольных работ...
Представлены рекомендации для изучения дисциплины «Общая физика», контрольные задания, варианты контрольных работ, примеры выполнения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница