Методическая комиссия «Теплотехника»

Методическая комиссия осуществляет руководство на кафедре всеми дисциплинам, содержащими раздел Теплотехника (Термодинамика и теплопередача).

Теплотехника относится к общетехническим базовым дисциплинам, целью изучения которой является теоретическая и практическая подготовка будущих специалистов по методам получения, преобразования передачи и использования теплоты с максимальным экономическим эффектом и минимальным экологическим ущербом.

Дисциплина включена в рабочие планы подготовки специалистов механических направлений университета, защиты окружающей среды, а также ряда специальностей управления и экономики.

Учебно-методический комплекс «Теплотехника»

Учебно-методический комплекс содержит:

• Рабочие программы для всех специальностей университета.
• Типографские издания:
  • Учебники: «Теплотехника» в издательстве «Высшая школа» (первое издание 1999 г., 7-е издание 2009 г., «Теплотехника» в издательстве «Академия» (1-е издание – 2011 г., 3-е издание – 2013).
  • Сборник задач по теплотехнике в издательстве «Академия» (2012 г.). В сборнике сделан акцент по уходу от абстрактных задач теплотехники к решению задач, связанных с профессиональной деятельностью обучаемого.
  • Методические указания: по выполнению лабораторных работ по исследованию теплообмена, по расчету термодинамического цикла.
  • Иллюстративный материал по курсу «Теплотехника», Конспект лекций «Теплотехника».
  • Журнал для выполнения лабораторных работ по теплотехнике
• Дидактические материалы, реализованные с использованием современных информационных технологий, объединены на единой платформе в Интегрированный обучающий комплекс (ИОК) «Теплотехника».

ИОК "Теплотехника"

Компьютерные лекции обеспечивают представление информации о термодинамических процессах и циклах, параметрах и показателях их описываемых, факторах влияющих на их эффективность и работоспособность.

Термодинамические циклы поршневых ДВС

Детально описаны процессы, формирующие основные циклы, используемые в ПДВС: Отто, Дизеля, Сабатэ-Тринклера. Определены показатели цикла. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность и работоспособность указанных циклов. Выполнен ряд сравнений этих циклов при различных условиях их реализации.

Термодинамические циклы поршневых ДВС с наддувом

Описаны основные циклы, применяемые в ПДВС с наддувом. Определены их показатели. Рассмотрены факторы, влияющие на эффективность и работоспособность рассмотренных циклов. Выполнено сравнений показателей этих цклов при различных условиях их реализации.

Лабораторный практикум по теплопередаче «Исследование теплообмена» предназначен для исследования основных видов теплообмена: теплопроводности, свободной конвекции и теплового излучения. В лабораторном практикуме имитируется процесс экспериментального исследования процессов теплообмена на реальной установке. Проведение работ на компьютере позволяет существенно расширить диапазон режимов испытаний и свойств исследуемых материалов. В алгоритме расчета используются зависимости, известные из теории теплообмена.

Основные достоинства практикума

• простота проведения лабораторных работ: не требуется предварительная сборка лабораторной установки; при этом основное время уделяется управлению процессом;

• широкие возможности для исследования: возможность выбора различных исследуемых материалов и сред, геометрических размеров экспериментальной установки;

• быстрый выход на стационарный тепловой режим: процесс прогревания материала проходит в ускоренном темпе, что уменьшает вспомогательное время проведения эксперимента;

• наглядность процесса: наблюдение за процессом нагревания материала с помощью диаграммы процесса, отображающей изменение температуры в режиме реального времени; показания приборов расположены непосредственно возле измерительных приборов и имеют цифровой формат;

• удобство обработки и анализа информации: существует возможность автоматического расчета величин и построения графических зависимостей;

• доступность в учебном процессе: в справочных файлах содержится информация по теории для каждого вида теплообмена, описание экспериментальных установок, а также полные методические указания по выполнению лабораторных работ; работы могут выполняться студентами под руководством преподавателя или самостоятельно; существует возможность контроля знаний основных расчетных формул; данные о студенте и результаты хранятся в файлах.

Особенности лабораторных работ

Определение коэффициента теплопроводности. Коэффициент теплопроводности (λ) определяется для теплоизоляционных материалов, широко применяемых в современной теплоэнергетике. Определение коэффициента теплопроводности осуществляется методом цилиндрической трубки. В ходе выполнения лабораторной работы возможно исследование целого спектра не только теплоизоляционных, но и строительных материалов (например, кирпич различных марок, бетон и т.д.). Для большинства материалов можно выбрать различную плотность. Также предусмотрена возможность сравнения коэффициентов теплопроводности  для различных материалов.

Исследование процесса конвективной теплоотдачи. В рамках данной лабораторной работы проводится определение коэффициента конвективной теплоотдачи (α) от полированной цилиндрической поверхности при свободной конвекции. Эксперимент выполняется с учетом лучистой составляющей теплового потока, так как процесс теплового излучения всегда сопровождает конвективный теплообмен. Исследование можно провести для различных газов при различных температурах.

Определение степени черноты твердого тела. Значения степени черноты (ε) и коэффициента лучеиспускания определяются для ряда металлов и сплавов при различной чистоте обработки поверхности (окисленная и полированная) при различной температуре окружающей среды. Определение проводится при учете конвективной составляющей методом сравнения тепловых потоков для цилиндрических трубок из исследуемого и эталонного материалов одинаковых геометрических размеров и нагретых до одинаковой температуры.

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций одноэтажного здания. Лабораторная работа позволяет определить тепловые потери из помещения с целью расчета потребного количества теплоты для отопления. Возможно формирование конструкции здания различных габаритов, из элементов и материалов с различными теплофизическими свойствами.

Контроль качества учебного процесса производится в процессе текущей и итоговой проверки уровня освоения студентом дисциплины. Контроль выполняется в компьютерных классах с использованием банков тестовых вопросов ИОК «Теплотехника». Для этого разработан банк вопросов по всему темам дисциплины «Теплотехника»: по термодинамике и теплопередаче. Билет формируется случайной выборкой.