Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Урок'
В вопросе о ценностях русской духовности мы обращаемся к литературе. По мнению Л.Н. Толстого, в литературе и искусстве этические ценности являются пр...полностью>>
'Семинар'
Кыргызская Республика расположена на северо-востоке стран Центральной Азии, с трех сторон: с севера, с запада и юга республика граничит с республикам...полностью>>
'Книга'
Особо охраняемые природные территории: состояние, проблемы и перспективы развития: Материалы научно-практической конференции школьников / Белгородска...полностью>>
'Документ'
повысить качество подготовки учащихся путём использования интерактивных технологий, разнообразных форм контроля и анализа уровня обученности, личностн...полностью>>

Днiпродзержинський державний технiчний унiверситет

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Днiпродзержинський державний технiчний унiверситет

Затверджую”

Проректор з навчально-методичної

роботи ліцензування та акредитації

_____________О.М.Коробочка

“____” ________________2006 р.

Р О Б О Ч А П Р О Г Р А М А

З дисципліни:

Теплотехніка

Для спецiальностi: 6.090401 - Металургія чорних металів;

Спеціалізація- Металургія сталі (МС)

Факультет Енергетичний

Кафедра Промислова теплоенергетика

Форма

Нормативні дані

навчання

Курс

Се

местр

Лекції

(год)

Прак-тичні

(год)

Лаборато-

рні

(год)

Всього

(год)

Самостійна

робота

(год)

Заліки

семестр

Іспити

се-

местр

Денна

3

5

34

34

-

162

94

КП,5

5

Рабоча програма складена на основi Освітньо-професійної програми підготовки бакалаврів з напрямку

0904 «Металургія» по спеціальності 6.090401- «Металургія сталі»

Рабоча програма складена професором, докт.техн.наук Горбуновим О. Д.

Робочу програму затверджено на засiданнi кафедри промислової теплоенергетики

" 30 " серпня 2006 р . (протокол N_1_)

05.09.2006 р. ……………… Завідувач кафедри __________________ проф. Яловий М.I.

Схвалено радою (методичною комiсiєю)__________________________________

"_____"________2006 р. Голова__________________ проф. Павленко А.М.

1. МЕТА, ЗАДАЧІ ДИСЦИПЛIНИ,

ЇЇ МIСЦЕ В НАВЧАЛЬНОМУ ПРОЦЕСI

1.1. Мета викладання дисципліни

Викладання дисципліни має на метi вивчення теоретичних основ , принципiв та методів здобування, перетворення , передавання й використання теплоти , а також принципи дії та конструктивні особливості пічей для здобуття металів , для нагрівання металлу під термообробку , сушильних установок та інших теплотехнічних обладнань.

Теплотехнічними основами теплотехніки є технічна термодинаміка та теорія тепло- та масообміну. Важливість теплотехнічної підготовки важко переоцінити. Безперервний зріст суспільного виробництва повязан з планомірним нарощуванням добичі усіх видів палива , використанням прогресивних паливозберігающих технологій та з більш повною утилізацією паливоенергетичних ресурсів.

1.2. Задачi вивчення дисципліни

Пiсля вивчення дисципліни студент повинен знати: теоретичні основи теплотехніки та основнi теплотехнічні процеси, які проходять в металургійних, нагрівальних, сушильних та інших печах. На основі получених знань студент повинен вміти: розраховувати теплофізичні властивості річовин, процеси нагрівання, охолодження, плавління (твердіння) тіл простої форми, регенеративні теплообмінні апарати.

Після вивчення дисципліни студент повинен мати навички: проводити теплотехнічні розрахунки окремих елементів конструкцій металургійних печей.

1.3. Перелiк базових дисциплін та тем, засвоєння яких

необхiдно для вивчення дисципліни

1.3.1. Фізика

Тема Молекулярна фізика - 2.1.2, 2.1.3

Тема Параметри стану - 2.1.2, 2.1.4

Тема Термодинамiчнi властивостi речовин - 2.1.4

Тема Основнi термодинамiчнi процеси - 2.1.5

Тема Основнi рiвняння гiдрогазодинамiки - 2.1.6, 2.1.9

1.3.2. Вища математика

Тема Рiшення диференцiальних рiвнянь - 2.1.3, 2.1.3, 2.1.5, 2.1.9

1.3.3. Хімія

Тема Хімічні реакції. Теплоти фазових перетворювань -2.1.3, 2.1.3, 2.1.5

Тема Горіння палив - 2.1.3, 2.1.11

2. ЗМIСТ ДИСЦИПЛIНИ

2.1. ЛЕКЦIЙНI ЗАНЯТТЯ ( 34 год )

Лекційний курс

2.1.1. Вступ. Загальнi вiдомостi про теплотехніку [1,2,3] ( 1 год )

Мiсце дисципліни в навчальному процесi при пiдготовці фахiвцiв. Теплотехніка як розділ загальноінженерних наук. Предмет курсу, його звязок із суміжними дисциплінами. Роль металургійної теплотехніки й теплотехнічного обладнання у сучасному виробництві металів. Основні задачі курсу. Проблема економії палива та зниження норм витрат тепла.

2.1.2. Предмет термодинаміки. Основні поняття та визначення [1,2,3] ( 1 год )

Термодинамічна система. Робочі тіла. Основні термічні та калорічні параметри які характеризують стан термодинамічної системи. Визначення термодинамічного процесу. Рівноважні та нерівноважні, обернені та необернені процеси.

Термодинамічні властивості ідеальних газів. Рівняння стану. Закон Авогадро. Рівняння стану реальних газів.

Практичні заняття : 2.2.1.

2.1.3. Перший та другий закони термодинаміки [1,2,3] ( 3 год )

Внутрішня енергія. Механічна робота, PV - діаграма. Різноманітні форми передачі енергії.Узагальнені сили та координати. Теплота як специфічна форма передачі енергії. Основні формулювання першого закону термодинаміки. Залежність теплоти та різних форм роботи від шляху процесу. Основні властивості внутрішньої енергії. Ентальпія як параметр стану. Математичне формулювання першого закону термодинаміки через ента льпію. Основи теорії горіння палива.

Основні формулювання другого закону термодинаміки. Ентропія системи. Теплова TS - діаграмма. Навкругові термодинамічні процеси і цикли. Цикл та ККД ідеальної теплової машини Карно. Принцип зростання ентропії. Межі використання другого закону термодинаміки.

Практичні заняття : 2.2.2.

2.1.4. Основні термодинамічні властивості речовин [1,2,3] ( 2 год )

Термічні коефіцієнти. Термодинамічна теорія теплоємкістей. Формули та таблиці для визначення теплоємкістей.

2.1.5. Термодинамічні процеси [1,2,3] ( 1 год )

Ізобарний, ізохорний, ізотермічний та адіабатний процеси. Узагальнений політропний процес та його аналіз. Уявлення процесів в РV - та ТS - діаграмах.

Практичні заняття : 2.2.3.

2.1.6. Стічення газів та парів [1,2] ( 1 год )

Основні положення. Типи насадок. Термодинаміка потоку. Розрахунок параметрів газу ( швидкісті, розходу та інш.) при стіченні. Критичні режими стічення. Сопло Лаваля. Приклади розрахунку процесів стічення в кисневих та повітряних фурмах в конвертерах та доменних пічах.

Практичні заняття: 2.2.4.

2.1.7. Предмет теплопередачі. Основні поняття та визначення [1,2,3] ( 1 год )

Тепло- і масообмін як процес передачі енергії і маси. Основні механізми переноса теплоти: теплопровідність, конвекція, випромінювання. Тепловий потік, густина теплового потіку.

2.1.8. Теплопровідність [1,2,3,4] ( 6 год )

Температурне поле. Градієнт температури. Закон Фурє. Диференціальне рівняння теплопровідності та його аналіз. Коефіцієнт температуропровідності. Початкові та межові умови.

Стаціонарна теплопровідність. Плоска та циліндрічна стінки при межових умовах 1-го, 2-го та 3-го рода. Багатошарові стінки. Коефіцієнт теплопередачі. Основне рівняння теплопередачі. Критичний діаметр теплової ізоляції.

Нестаціонарна теплопровідність. Основні поняття. Використання безрозмірних узагальнених критеріїв, чисел подоби Біо, Фурє та інше. Аналітичний розрахунок нестаціонарного температурного поля для плоскої стінки. Розрахунок за допомогою номограм Будріна. Розрахунок процесів нагріва (охолодження) тіл у формі циліндра та паралелепіпеда.

Практичні заняття : 2.2.5… 2.2.7.

2.1.9. Конвективний теплообмін [1,2,3,4] ( 3 год )

Основні поняття. Закон Нютона-Ріхмана. Коефіцієнт тепловіддачі. Основні фактори, які впливають на коефіцієнт тепловіддачі. Експериментальні методи вивчення . Основи теорії подоби. Критеріальні рівняння як основна форма обробки та узагальнення даних експерименту та моделювання.

Тепловіддача при вільному руху рідини. Критеріальні рівняння для розрахунку тепловіддачі в умовах великого обєму поруч пластин та циліндрів. Розрахунок ефективного коефіцієнта теплопровідності при теплообміну у прослойках..

Тепловіддача при вимушеній конвекції. Режими руху (течії) рідини та газов : ламінарний і турбулентний. Розрахункові рівняння тепловіддачі при течії рідини в трубах та каналах. Теплообмін при зовнішнім обтіканні тіл. Конвекція у розплавлених металах.

Практичні заняття : 2.2.8, 2.2.9.

2.1.10. Теплообмін випромінюванням [1,2,3,4] ( 2 год )

Природа теплового випромінювання. Основні поняття та закони теплового випромінювання. Абсолютно чорне тіло. Закони Кірхгофа, Планка, Стефана - Больцмана. Випромінювання реальних сірих тіл. Ступінь чорноти. Теплообмін випромінюванням в діатермічному середовищі. Приведена ступінь чорноти для простіших випадків замкнутої системи. Розрахунок ступіні чорноти 3-х і більш атомних газів. Випромінювальний теплообмін при наявності екранів.

Практичні заняття : 2.2.10.

2.1.11. Теплообмінні апарати [1,2,3,4,6] ( 4 год )

Основні типи теплообмінників. Конструкторський та перевірочний розрахунок. Основне рівняння теплопередачі. Тепловий баланс. Теорія рекуператорів.Теорія регенераторів.

Практичні заняття : 2.2.11.

2.1.12. Спеціальні питання теплотехніки [3,4,7…12] ( 10 год )

Теплотехніка мартенівського та конвертерного процесів. Теплообмін та теплові режими у мартенівських печах та конвертерах.

Методика розрахунку регенератора мартенівської печі.

Практичні заняття : 2.2.12.

    1. ПРАКТИЧНI ЗАНЯТТЯ ( 34 год )

2.2.1. Розрахунки параметрів стану: питомий обєм, тиск, температура. Рівняння стану. [5]. - 2 год

2.2.2. Розвязання задач на тему 1-го та 2-го закону термодинаміки. Горіння палива. [5,7,14]. - 4 год

2.2.3. Розрахунки основних термодинамічних процесів [5]. - 2 год

2.2.4. Розрахунок процесів стічення газів на фурмах мартенівської печі та конвертера [5]. - 2 год

2.2.5. Розрахунок процесів стаціонарної теплопровідності та теплопередачі у плоских тілах [6]. - 2 год

2.2.6. Розрахунок процесів стаціонарної теплопровідності та теплопередачі у циліндричних тілах - 2 год

2.2.7. Розрахунок процесів нестаціонарної теплопровідності [6]. - 4 год

2.2.8. Розвязання задач на тему вільного конвективного теплообміну [6]. - 2 год

2.2.9. Розвязання задач на тему примушеної конвекції [6]. - 2 год.

2.2.10. Розв"язання задач на тему теплообміну випромінюванням [6]. - 2 год 2.2.11. Розвязання задач на тему теплообмінних апаратів [6,2]. - 4 год

2.2.12. Тепловий розрахунок регенератора мартенівської печі [7,10]. - 6 год

  1. 2.3. КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

Мета курсового проекту – закріплення теоретичних знань і практичних навичок, одержаних на лекційних та практичних заннятях. Завдання на тему: «Розрахунок регенератора мартенівської печі » виконується у режимі самостійної роботи.

Студент кожної групи одержує індивідуальне завдання, що містять вихідні дані для розрахунків.

Курсовой проект розрахован на 50 годин самостійної роботи і подається у виді розрахунково-пояснювальної записки обємом до 35 сторінок тексту. У графічній частині студент виконує робочі креслення , регенератора печі у продольному та поперечному перерізах, тобто графічна частина включає одно креслення формату А1 ( 600*840 мм ).

3. САМОСТIЙНА РОБОТА ( 94 год )

3.1. Проробка лекційного матеріалу - 12 год

3.2. Підготовка до практичних занять - 12 год

3.3. Проробка окремих розділів програми, які не викладаються на лекціях - 20 год

3.3.1. Газові суміші - 4 год

3.3.2. Розрахунок теплоємкісті газових сумішей - 4 год

3.3.3. Стічення газів у фурмах мартенівських печей та конвертерах - 12 год 3.4. Індивідуальне завдання - 50 год

4. НАВЧАЛЬНО - МЕТОДИЧНI МАТЕРIАЛИ

4.1. ОСНОВНА ТА ДОДАТКОВА ЛIТЕРАТУРА

4.1.1. Основна

Наявність, екз-в: Бібл-ка ! Кафедра

1. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. -М.:Высш.шк., 1989. - 469с. 115 ! 2

2. Теплотехника / И.Н.Сушкин, А.А.Щукин, Р.Г.Зах и др. -М.: Металургия, 1973. - 480с. 80 ! 1

  1. Метал 3. Металлургическая теплотехника. Т.1. / В.А.Кривандин, В.А.Арутюнов, Б.С.Мастрюков и др. -М.:

  2. Мета Металлургия, 1986. - 426с. 8 ! 1

4. Мастрюков Б.С. Теория, конструкции и расчеты металлургических печей. - М.: Металлургия,1986. -270с. 5 ! 1

5. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. - М.: Машиностроение, 1973. - 374c. 38 ! 3

6. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. - М.: Энергия,1980. - 269с.

4.1.2. Додаткова

7. Методичні вказівки до виконання курсового проекту «Розрахунок регенератора мартеновської печі » /

Уклад.: О.Д. Горбунов, С.М. Жук- Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2002.- 42 с.

8. Ойкс Г.Н., Иоффе Х.М. Производство стали. Расчеты. - М.: Металлургия, 1975. - 480с. 8 ! 1

9. Самойлович Ю.А. Формирование слитка. - М.: Металлургия, 1977. – 160 с.

10. Расчеты нагревательных печей // С.И.Аверин, Э.М.Гольдфарб и др. -К.: Тэхника, 1969. - 540с. 101 ! 3

11. Глинков М.А. Металлургические печи. – М.: Металлургиздат, 1984. – 280 с.

12. Высокотемпературные теплотехнологические процессы и установки в металлургии / М.П. Ревун, Б.Б. Потапов, В.М. Ольшанский, А.В. Бородулин.- Запорожье: ЗГИА, 2002.- 443 с.

4.1.3. ПЕРЕЛIК НАВЧАЛЬНИХ ТА IНШИХ ПОСIБНИКIВ, МЕТОДИЧНИХ ВКАЗIВОК ТА ТЕХНIЧНИХ ЗАСОБIВ

Плакати

Комплект плакатiв по тепловим циклам, машинам, печам - ! 10

Методичнi вказiвки до практичних, лабораторних робіт та

самостiйнiй роботi студентiв.

  1. Методические указания к выполнению контролируемой самостоятельной работы. Часть 1. Термодинамика / Сост. А.Д. Горбунов. - Днепродзержинск: ДИИ, 1991. - 32 с. 35 ! 10

  2. Методические указания к выполнению контролируемой самостоятельной работы.Часть 2. Теплопередача/ Сост. А.Д. Горбунов. - Днепродзержинск: ДИИ, 1994. - 20 с. 37 ! 1

  3. Збірник задач до практичних занять з дисципліни “ Теплотехніка “ (для студентів спеціальності МЧ, МС, ЛВ, ОМТ) / Укл. О.Д. Горбунов. –Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2001. – 18с.

5. ПИТАННЯ, ЯКІ ВИНОСЯТЬСЯ НА ЕКЗАМЕН

  1. Теплотехніка як наука.

  2. Предмет термодинаміки. Основні поняття та визначення.

  3. Температура. Визначення. Звязок поміж шкалами. Засоби вимірювання.

  4. Тиск як параметр. Спосіби вимірювання.

  5. Термічні параметри стану. Їх властивісті та визначення.

  6. Рівняння стану ідеального газу.

  7. Розрахунок параметрів газу при нормальних умовах.

  8. Рівняння стану реального газу. Аналіз.

  9. Внутрішня енергія, теплота та робота, звязок між ними.

  10. Доказати залежність теплоти і роботи від шляху процесу.

  11. Основні формулювання 1-го закону термодинаміки.

  12. Ентальпія, свободна енергія та потенціал Гібса.

  13. Основні формулювання 2-го закону термодинаміки.

  14. Основні термодинамічні властивості речовин. Теорія та розрахунок теплоємкістей.

  15. Що таке теплота? Властивості, розрахунок у разних процесах.

  16. Розрахунок ізобарного та ізохорного процесів.

  17. Розрахунок ізотермного та адіабатного процесів.

  18. Розрахунок узагальненого політропного процеса.

  19. Процес пароутворення в РV,ТS та НS (IS) діаграмах. Розрахунок кількості теплоти для сформування водяної пари.

  20. Визначення параметрів води та водяної пари по таблицям та НS (IS) діаграмі.

  21. Цикл Ренкіна. ККД циклу паро-силової установки.

  22. Властивості і параметри вологого повітря. Нd (Id) діаграма.

  23. Розрахунок процесів сушки вологіх матеріалів.

  24. Стічення газів та парів.

  25. Теплопередача. Основні механізми переноса теплоти.

  26. Закон Фурє. Йього використання.

  27. Діференціальне рівняння теплопровідності та йього аналіз

  28. Стаціонарна теплопровідність для плоскої одно- та багатошаровій стінки.

  29. Стаціонарна теплопровідність для циліндричної одно- та багатошаровій стінки.

  30. Стаціонарна теплопередача через плоскі одно- та багатошарові стінки.

  31. Стаціонарна теплопередача через циліндричні одно- та багатошарові стінки.

  32. Критичний діаметр теплової ізоляціі.

  33. Основне рівняння теплопередачі. Розрахунок коефіцієнта теплопередачі.

  34. Нестаціонарна теплопровідність.

  35. Розрахунок процесів нагріва (охолодження) тіл в нестаціонарному режимі.

  36. Конвективний теплообмін. Основний закон конвекціі. Основи теорії подоби.

  37. Тепловіддача при вільному руху рідини.

  38. Тепловіддача при вимушеній конвекції.

  39. Розрахунок тепловіддачі при течії рідини в трубах та каналах.

  40. Критеріальні рівняння конвекції у розплавлених металах.

  41. Основні поняття та закони теплового випромінювання.

  42. Закон Стефана – Больцмана. Випромінювання реальних сірих тіл.

  43. Розрахунок приведеної ступіні чорноти.

  44. Розрахунок ступіні чорноти 3-х і більш атомних газів.

  45. Випромінювальний теплообмін при наявності екранів.

  46. Теплообмінні апарати. Основні типи. Конструкторський та перевірочний розрахунки. Основи розрахунку.

  47. Теорія рекуператорів.

  48. Теорія регенераторів.

  49. Розрахунки процесів горіння палива.

  50. Основи теплової роботи пічей. Теплові баланси. Питома витрата тепла.

  51. Методика розрахунку регенератора мартенівської печі.

6. Додаток до пункту 3.3 робочої програми

Мета вивчення цих розділів - оволодіти теорією газових сумішей та стічення газів. Після вивчення студент повинен знати основні поняття та закони утворювання сумішей і стічення газів.

Студент повинен мати навички розвязання задач та розрахунків термодинамічних параметрів суміші та газів при їх стіченні.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Зміст (25)

    Документ
    а) інформація про розмір іпотечного покриття та його співвідношення з розміром (сумою) зобов'язань за іпотечними облігаціями з цим іпотечним покриттям

Другие похожие документы..