2. Место дисциплины в структуре ооп впо

КУРС

СЕМЕСТР

Номера разделов

РАЗДЕЛ

ДИСЦИПЛИНЫ,

СОДЕРЖАНИЕ

ВСЕГО

АУДИТОРНЫЕ

Самостоятельная работа

Студентов

ВСЕГО/ в том числе в интерактивной форме

Лекции

Аудиторный

Практикум

Лабораторный

Практикум

1

1

1

Раздел 1. Характеристика специальности.

1.1. Содержание направления 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника», перечень профилей по направлению, содержание профиля «Энергетика теплотехнологий», потребность предприятий города и региона в специалистах по направлению и профилю.

1.2. Роль и место теплотехнологий в энергетике и производстве в настоящее время, Перспективы развития теплотехнологий в производстве электроэнергии.

1.3. План учебного процесса по профилю, перечень, содержание и роль дисциплин плана в формировании специалиста – теплотехника.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

2

Раздел 2. Основные понятия в теплотехнике.

2.1. Термодинамика как основа теплотехники. Основные понятия в термодинамике: энергия, теплота, работа. Понятие тепловой машины, рабочее тело машины. Основные способы производства механической работы в теплотехнике - поршневые машины, использующие принцип возвратно-поступательного механизма и турбины.

2.2. Обобщённый подход в теплотехнике к анализу эффективности преобразования теплоты в работу. Роль трактата С. Карно «Размышления о движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» 1824 г. и работы Клапейрона «Мемуар о движущей силе огня» 1834 г, и последующих его работ.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

3

Раздел 3. Теорема Карно и её значение в теплотехнике.

3.1. Природа и содержание теоремы Карно. Труды Клапейрона и Клаузиуса как продолжение идей Карно. Тепловая машина максимальной эффективности преобразования теплоты в работу. «Завещание Карно» теплотехникам.

3.2. Пути повышения эффективности тепловой машины, технические и физические (принципиальные) ограничения на этих путях.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

4

Раздел 4. Паровые поршневые машины.

4.1. Принцип работы паровой машины с возвратно-поступательным ходом поршня в цилиндре. Первые локомобили, их показатели, пути усовершенствования.

4.2. Принципиальные схемы энергетической системы, использующей в качестве рабочего тела пар воды. Открытый и замкнутый процесс (цикл) производства механической работы, сравнение их эффективности.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

5

Раздел 5. Энергетика пара.

5.1. Способы производства пара, типы парогенераторов. Понятие о «жаротрубных» и «водотрубных» котлах, перегрев пара, цели и проблемы перегрева пара.

5.2. Вопросы сгорания топлива в атмосфере воздуха, типы используемого топлива (твёрдое, жидкое, газообразное), их сравнительная характеристика, тепловая и экономическая эффективность топлива.

5.3. Перспективы добычи и проблемы использования углеводородного топлива. Альтернативные источники теплоты.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

6

Раздел 6. Двигатели внутреннего сгорания.

6.1. Принцип работы ДВС как поршневых машин. «Внутреннее» сгорание топлива и продукты его сгорания как рабочее тело машины – достоинства и проблемы.

6.2. Двигатель Стирлинга как образец «двигателя внешнего сгорания» топлива. Двигатели Отто, Дизеля и Тринклера – принцип работы и отличия в процессе производства механической работы.

6.3. Принципиальные ограничения на пути повышения абсолютной мощности и тепловой эффективности поршневых машин вне зависимости от используемого рабочего тела.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

7

Раздел 7. Турбины.

7.1. Принцип производства механической работы с использованием энергии потока пара или газа.

7.2. Паровые турбины. Первые паровые турбины Лаваля и Парсонса, их сравнительная характеристика, пути развития, достоинства и недостатки. Необходимость углублённого изучения закономерностей параметров и способов ускорения потоков газов и паров, вопросы преобразования энергии потоков в механическую работу.

7.3. Роль и место паротурбинных установок в энергетике к настоящему времени. Блок-схема энергетической установки на основе паровой турбины, схемы цикла рабочего тела на ТЭЦ и АЭС.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

7

Раздел 7. Газотурбинные установки.

7.4. Принцип работы и блок-схема цикла ГТУ. Роль и место ГТУ в теплоэнергетике. Эффективность ГТУ по сравнению с паротурбинными установками, пути повышения эффективности, технические и физические ограничения на этом пути.

7.5. Понятие регенерации теплоты в цикле энергетической системы как плодотворный путь повышения её эффективности.

7.6. Понятие о парогазовых циклах энергетических систем, повышающих эффективность преобразования теплоты в механическую работу.

4

2/-

2

-

-

2

1

1

8

Раздел 8. Производство холода.

8.1. Задачи, решаемые холодильными установками. Принцип производства холода, принципиальная блок-схема холодильника.

8.2. Эффективность холодильной установки, пути повышения эффективности.

2

1/-

1

-

-

1

1

1

9

Раздел 9. Вопросы энергосбережения.

9.1. Энергосбережение в энергетике теплотехнологий, цели и пути реализации, основные направления.

9.2. Понятие «потенциала теплоты» - температуры и его значения в преобразовании энергии. Пути повышения потенциала теплоты, ограничения как технологические, так и физические.

9.3. Идея теплового насоса, условия его эффективного использования.

2

1/-

1

-

-

1

1

1

10

Раздел 10. Введение в теорию и практику теплотехники.

10.1. Практика анализа параметров и эффективности тепловых машин (на основе знаний, полученных студентами первого курса по школьной программе обучения). Тема реализуется в ходе аудиторного практикума с привлечением интерактивной формы учебного процесса.

18

18/8

-

18

-

18

Всего по дисциплине

72

36/8

18

18

0

36