Теплофизика (стр. 2 из 2)
Теплопередающие устройства (тепловые трубы - ТТ). Достоинства, назначение, процессы в тепловой трубе. О пределах теплопередающих возможностей тепловых труб и паровых камер: возникновение кризиса кипения, влияние пропускной способности капиллярной структуры, допустимые температуры рабочей жидкости, скорость движений пара.
2.1.6. Теплообменные аппараты. Теплообмен в ядерных реакторах (10 ч)
Теплообменные аппараты. Классификация основных типов теплообменных аппаратов: контактные (смесительные, барботажные) и поверхностные (регенераторы, рекуператоры). Основные уравнения теплового расчета рекуперативных теплообменников. Коэффициент теплопередачи. Средний логарифмический температурный напор. Эффективность теплообменника. Сопоставление прямоточной и противоточной схем движения теплоносителей.
Классификация ядерных реакторов. Основные узлы реактора. Характеристики теплоносителей в ядерной энергетике. Два типа организации теплосъёма (канальные и корпусные реакторы). Различные схемы отвода тепла: при свободном гравитационном движении, вынужденном движении теплоносителя, с кипением и без него.
Основные факторы, ограничивающие параметры и мощность реактора: ограничения по температуре, по скорости движения теплоносителя, затраты на перекачку теплоносителя, термические напряжения, величина паросодержания, критическая плотность теплового потока.
Некоторые понятия и определения (паросодержание, массовое расходное паросодержание, истинное объемное паросодержание). Режимы течения двухфазных потоков.
Особенности теплообмена при кипении жидкости в трубах. Кризис теплоотдачи при кипении в трубах. Механизм кризиса теплоотдачи. Факторы, влияющие на величину
: диаметр и длина трубы, давление. Расчетные рекомендации по . Кризис теплоотдачи II рода. Кризис теплоотдачи при кипении воды в продольно омываемых пучках стержней.Особенности теплообмена в системах с газообразными и жидкометаллическими теплоносителями.
2.2. Практические занятия, их содержание и объем в часах
2.2.1. Терминология предмета "Теплофизика"'. Закон Био-Фурье. Уравнение теплопроводности и граничные условия. Теплопроводность при стационарном режиме (6 ч).
2.2.2. Основные методы решения задач теплопроводности. Преобразования Фурье, Лапласа, синус- и косинус-преобразования. Решение стационарных и нестационарных задач методом функций Грина (4 ч).
2.2.3. Обработка опытных данных методом теории подобия. Теплоотдача при кипении жидкости (2 ч).
2.2.4. Теплообмен в ядерных реакторах. Распределение температур теплоносителя, оболочки и сердечника, по высоте топливного канала (2 ч).
Пособия с условиями всех задач выдается каждому студенту.
2.3. Использование ЭВМ при изучении дисциплины “Теплофизика”
В рамках самостоятельной работы (5 часов в неделю) предусматривается индивидуальная работа с персональными ЭВМ по четырем программам, включающим все разделы рабочей программы дисциплины.
2.3.1. Программа 'ТЕПЛОФИЗИКА-1". Терминология. Физические аспекты процессов теплообмена.
2.3.2. Программа "ТЕПЛОФИЗИКА-2". Теплопроводность. Теплопроводность твердых тел.
2.3.3. Программа "ТЕПЛОФИЗИКА-3". Конвективный теплоперенос. Теория подобия. Методы определения теплофизических параметров веществ.
2.3.4. Программа "ТЕПЛОФИЗИКА-4". Теплообмен при кипении. Теплопередающие устройства - тепловые трубы. Теплообменные аппараты.
Программы используются для обучения и автоматизированного контроля знаний с целью поэтапного контроля, проведения зачета и возможности бессессионной, рейтинговой оценки знаний. Они реализованы на IBM и совместимых с ними персональных ЭВМ.
Методические указания к автоматизированному учебному курсу выдаются каждому студенту.
3. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Основной
1.Николаев Г.П., Павлов П.А. Теплофизика. Конспект лекций. Екатеринбург: УГТУ, 2000. 179 с.
2. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд., перераб. и доп. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.
3. Новиков И.И., Воскресенский К.Д. Прикладная термодинамика и теплопередача. М.: Госатомиздат, 1977. 352 с.
4. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. 600 с.
5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика: Учебное пособие. В 10 т. Т.4. Гидродинамика. 4-е изд., стереотип. М.: Наука, 1988. 736 с.
6. Гельфанд И.М., Шилов Г.Е. Обобщенные функции и действия над ними. М.: ГИФМЛ, 1958, 450 с.
7. Теплообмен в ядерных энергетических установках Учеб. пособие для вузов / Б. С. Петухов. Д. Г. Генин, С. А. Ковалев; под ред. Б. С. Петухова, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, I986. 472 с.
Дополнительный
1. Исаченко Б.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. М.: Энергоиздат, 1981. 417 с.
2. Карслоу Г., Эгер Д. Теплопроводность твердых тел. М.: Наука, 1964. 488 с.
3.Филиппов Л.П. Прогнозирование теплофизических свойств жидкостей и газов. М.: Энергоатомиздат, 1988. 168 с.
4. Галин Н.М. , Кириллов П.Л. Тепло-массообмен (в ядерной энергетике). М.: Энергоиздат, 1987.376 с.
3.2. Перечень наглядных и других пособий, методических указаний и материалов к техническим средствам обучения
3.2.1. Лекции (все материалы 3.2.1.1 - 3.2.1.18 и 3.2.1.24 подготовлены доцентом кафедры молекулярной физики, канд.техн.наук Николаевым Г.П.)
3.2.1.1. Теплофизика. Конспект лекций. Электронный вариант. 179 с.
3.2.1.2. Теплофизика. Конспект лекций. Введение. Теплопроводность. Машинопись, 40 с.
3.2.1.3. Теплофизика. Конспект лекций. Теплообмен при наличии в потоке внутренних источников тепла. Машинопись, 7 с.
3.2.1.4. Теплофизика. Конспект лекций. Теплообмен и сопротивление при турбулентном течении в трубах жидкости с переменными физическими свойствами. Особенности теплообмена при течении газа в трубах. Машинопись, 12 с.
3.2.1.5. Теплофизика. Конспект лекций. Гидродинамика и теплообмен в псевдоожиженном слое. Машинопись, 3 с.
3.2.1.6. Теплофизика. Конспект лекций. Особенности теплообмена при кипении жидкости в трубах. Машинопись, 5 с.
3.2.1.7. Теплофизика. Конспект лекций. Кризис теплоотдачи при кипении в трубах. Машинопись, 11 с.
3.2.1.8. Теплофизика, Конспект лекций. Классификация ядерных реакторов. Машинопись, 4 с.
3.2.1.9. Теплофизика. Конспект лекций. Вопросы конструирования ядерных реакторов. Машинопись, 28 с.
3.2.1.10. Теплофизика. Конспект лекций. Тепловой расчет ядерных реакторов. Машинопись, 71 с.
3.2.1.11. Теплофизика. Конспект лекций. Два типа организации теплосъема (канальные и корпусные реакторы). Различные схемы отвода тепла; при гравитационном и вынужденном движении теплоносителя, с кипением и без него. Режимы течения теплоносителя в ТВЭЛах. Истинное объемное паросодержание теплоносителя. Кризис теплоотдачи при кипении. Машинопись, 12 с.
3.2.1.12. Теплофизика. Конспект лекций. Особенности газообразных теплоносителей. Методы интенсификации теплообмена. Перепад давления в системах с газообразным теплоносителем. Машинопись, 6 с.
3.2.1.13. Теплофизика. Конспект лекций. Особенности теплообмена в системах с жидкометаллическими теплоносителями. Влияние осевой теплопроводности на среднемассовую температуру жидкости. Контактное термическое сопротивление. Теплообмен при поперечном обтекании пучков труб. Теплообмен при свободной конвенции. Машинопись, 15 с.
3.2.1.14. Теплофизика. Конспект лекций. Особенности определения теплофизических параметров жидких и газообразных тел. Машинопись, 6 с.
3.2.1.15. Теплообмен при кипении (механизм). Фотографии процессов кипения (14 шт.).
3.2.1.16. Кризис теплоотдачи и режимы кипения. Слайды (16 шт.).
3.2.1.17. Методическое пособие к показу слайдов. Машинопись, 1 с.
3.2.1.18. Факторы, влияющие на критическую плотность теплового потока. Сфероидальное состояние. Оттиски статей (6 статей).
3.2.1.19. Нестационарный тепло- и массообмен. Кинофильм (27 мин).
3.2.1.20. Лучистый теплообмен. Кинофильм (15 мин).
3.2.1.21. Гидродинамика и теплообмен при свободном движении жидкости. Кинофильм (27 мин.).
3.2.1.22. Теплообмен при кипении. Кинофильм (18 мин).
3.2.1.23. Теплообмен при конденсации. Кинофильм (47 мин).
3.2.1.24. Рабочая программа по курсу "Теплофизика". Ротапринт.
3.2.2. Практические занятия
3.2.2.1. Николаев Г.П., Лойко А.Э. Методические указания по проведению преподавателями практических занятий и составлению заданий студентам по курсу "Теплофизика". Машинопись, 87 c.
3.2.2.2. Николаев Г.П. Методические указания по выполнению заданий по курсу "Теплофизика". Машинопись, 2 с.
3.2.2.3. Николаев Г.П., Лойко А.Э. Учебно-методическая карта проведения практических занятий по курсу "Теплофизика". Машинопись, 2 с.
3.2.2.4. Теория теплопроводности: Методические разработки к практическим занятиям по курсу "Теплофизика" / Г.П. Николаев, А.Э. Лойко. Екатеринбург: УПИ 1992. 36 с.
3.2.3.5. Конвективный и сложный теплообмен: Методические разработки к практическим занятиям по курсу "Теплофизика" / Г.П. Николаев, А.Э. Лойко, О.В. Писарева.. Екатеринбург: УГТУ, 1999. 36 с.
3.2.3. Автоматизированное обучение и контроль знаний
3.2.3.1. ТЕПЛОФИЗИКА: Методические материалы к автоматизированному учебному курсу (АУК ТЕПЛОФИЗИКА) / Г.П. Николаев, А.Э. Лойко, А.В. Будеев, Т.В. Иванова, О.В. Писарева. Екатеринбург: УГТУ, 2000. 65 с.
3.2.3.2. ТЕПЛОФИЗИКА: Методические указания к автоматизированному учебному курсу / Г.П. Николаев, А.В. Будеев, А.Э. Лойко, Т.В. Иванова. Свердловск: УПИ, 1989. 19 с.
3.2.3.3. Контролирующе-обучающая система автоматизированного учебного курса "Теплофизика" для вычислительного комплекса "ИСКРА – 1256" (КОС АУК ТЕПЛОФИЗИКА) / Г.П. Николаев, А.В. Будеев, А.Э. Лойко, Т.В. Иванова. Свердловск: УПИ, 1990. 202 с. (Программное средство).
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по курсу "Теплофизика" для
специальностей 0719, 0108, 0705
Составитель Николаев Герман Петрович
Ответственный за выпуск доц. канд. физ. – мат. наук А.Э. Лойко
Редактор О.С. Смирнова