Спецпитання тепломасообміну

Статус дисципліни: Дисципліна відноситься до циклу дисциплін вільного вибору студентів

Факультет :       «теплоенергетичний»

Кафедра :           теоретичної та промислової теплотехніки.

 

 

І. Загальні відомості.

 

Процеси теплообміну і пов’язаного з ним масообміну відіграють надзвичайно важливу роль в багатьох областях сучасної техніки і, в першу чергу, таких як атомна енергетика, теплоенергетика і теплотехніка, авіаційна і ракетна техніка, космонавтика. Наприклад, цілком базуються на теорії тепломасообміну розрахунок робочого процесу атомного реактора, технічні розрахунки промислових печей і парових котлів, систем охолодження лопаток газових турбін і камер згорання газотурбінних установок, розрахунки установок теплотехнологічного обладнання.

Основним змістом дисципліни є поглиблення фундаментальних понять теорії тепломасообміну за рахунок доповнення класичного курсу тепломасообміну вивченням додаткових розділі теплообміну (спеціальних задач) і, особливо, отримання знань в області масообміну, який є складним фізичним процесом, який використовується в багатьох енергетичних і теплотехнологічних установках.

При викладанні дисципліни використовуються знання, одержані студентами з дисциплін, що викладалися попередньо, а саме: НП – 01 «Гідрогазодинаміка» – 6 кр., НП – 02 «Технічна термодинаміка» – 9 кр., НП – 03 «Тепломасообмін» – 12 кр., НФ – 01 «Вища математика» – 17 кр., НФ – 02 «Фізика» – 10 кр., НФ – 03 «Хімія» – 4 кр., НФ – 05 «Інформаційні технології» – 8,5 кр., НФ – 06 «Технічна механіка» – 10 кр., ЗП – 01 «Теплотехнологічні процеси та установки» – 9 кр.

Дисципліні надає знання, які є необхідними при вивченні окремих розділів інших професійно орієнтованих дисциплін, а також є основою для дипломних проектів бакалаврів, курсового та дипломного проектування магістрів.

Дисципліна складається з одного кредитного модуля обсягом 4,5 кредити ЕСТS.

 

ІІ. Розподіл навчального часу.

 

Семестр

Код кредитного модуля

Всього

( кред/год)

Розподіл за видами занять

( всього год / год у тижні )

СРС

Модульні контрольні роботи (кількість)

Індивід. завдання

(вид)

Семестрова

атестація

(вид)

Лекції

Практичні

 

Лабораторні

VIІ

7/ВП-01/а

4,5/162

36/2

36/2

 

90

1

 

диф. залік

 

ІІІ. Мета і завдання дисципліни.

 

Мета вивчення дисципліни «Спецпитання тепломасообміну» полягає у засвоєнні студентами основ теорії, основних законів та фізичної суті процесів масопереносу, взаємного впливу процесів тепло- і масо переносу, особливостей протікання процесів теплообміну в специфічних системах і середовищах, а також методів розрахунку цих процесів з метою використання їх у практичній інженерній діяльності (зокрема, для розрахунку тепломасообмінних апаратів та установок).

Завданням вивчення дисципліни є набуття системи таких конкретних знань та умінь:

 

Знання:

  1. Основних тенденцій розвитку науки про процеси тепло- і масообміну.
  2. Бібліографії основної технічної літератури з дисципліни (підручники, довідники, монографії та ін.).
  3. Основних фізичних закономірностей процесів масопереносу.
  4. Основ математичних методів розв’язання задач масопереносу.
  5. Основ теорії подібності, методів математичного і фізичного моделювання теплофізичних процесів.
  6. Основ методики проведення експериментальних досліджень процесів масообміну та окремих задач теплообміну та обробки їх результатів.
  7. Методів взаємного впливу на характер протікання і інтенсивність процесів тепло- і масопереносу.

 

Уміння:

  1. Самостійно використовувати на практиці основні закони і методи теорії тепломасообміну.
  2. Працювати з науково-технічною, нормативною, довідковою літературою, бібліографічними джерелами за тематикою дисципліни.
  3. Застосовувати аналітичний, графо-аналітичний і чисельний методи, а також методи теорії подібності у розрахунках тепломасообмінних процесів.
  4. Оцінювати відповідність результатів розрахунку процесів перенесення теплоти і маси речовини фізичній суті цих процесів.
  5. Оцінювати процеси тепломасообміну з точки зору енергетичної ефективності цих процесів і розробляти рекомендації щодо покращення їх ефективності.

 

IV. Зміст дисципліни.

 

Змістовий модуль 1. Окремі задачі теплообміну

Тема 1.1.       Тепловіддача поверхонь зі штучною шорсткістю.

Тема 1.2.       Тепловіддача рідких металів.

Тема 1.3.       Тепловіддача при русі газу з великими швидкостями.

Тема 1.4.       Тепловіддача при надкритичному стані речовини.

Тема 1.5.       Тепловіддача розріджених газів.

 

Змістовий модуль 2. Масообмін.

Тема 2.1.       Вступ.

Тема 2.2.       Основні визначення і положення теорії масообміну.

Тема 2.3.       Конвективний масообмін (масовіддача).

Тема 2.4.       Тепло- і масообмін при фазових перетвореннях.

Тема 2.5.       Тепло- і масообмін при хімічних перетвореннях.

Тема 2.6.       Внутрішній масоперенос у капілярно-пористих матеріалах

Тема 2.7        Сушіння матеріалів

Тема 2.8.       Тепломасообмінні апарати.

V. Методи навчання та інформаційно-методичне забезпечення.

 

Навчання ведеться способом прослуховування лекцій, з веденням конспекту та наступним відпрацюванням навичок практичного використання теоретичного матеріалу для вирішення прикладних задач на практичних заняттях.

Основний матеріал змістового модуля викладається на лекціях.

На практичних заняттях розглядаються методики розв’язання задач, розв’язуються типові задачі.

 

Основна лiтература

  1. Исаченко В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С.. Теплопередача. М., Энергия, 1975. – 487 с.
  2. Михеев М.А., Михеева И.М., Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1978. – 320 с.
  3. Лыков. А.В. Теория сушки. М., Энергия, 1969. – 472 с., ил.
  4. Луцык Р.В., Малкин Э.С.,.Абаржи И.И. Тепломассобмен при обработке текстильных материалов. К., Наукова думка, 1993. – 344 с.
  5. Лабай В.Й.. Тепломасообмін. Львів, Тріада плюс, 1998. – 260 с., ил.
  6. Шервуд Т., Пигфорд Р.,Уилки У. Массопередача. Пер. с англ. – М., Химия, 1982.
  7. Кафаров В.В. Основы массопередачи. – М.: Высш. школа, 1979. – 439 с., ил.
  8. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. – М.-Л., Матгиз, 1962. – 416 с.
  9. Эккерт Э.Р., Дрейк Р.М. Теория тепло- и массообмена. – М.: Госэнергоиздат, 1961. – 680 с.
  10. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А. Тепломассообмен. – М.: Издательство МЭИ, 2005. – 550 с., ил.
  11. Гупало Ю.П. и др. Массообмен реагирующих частиц с потоком. – М: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1985. – 336 с.
  12. Кириллов П.Л., Богословская Г.П. Тепломассообмен в ядерных энергетических установках. – М.: Энергоатомиздат, 2000. – 457 с.
  13. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Госхимиздат, 1961. – 832 с.
  14. Авчухов В.В., Паюсте Б.Я. Задачник по процессам тепломассообмена. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 144 с., ил.
  15. Данилова Г.Н. и др. Сборник задач и расчетов по теплопередаче. – М. –Л.: Государственное издательство торговой литературы, 1961. – 232 с.

 

Додаткова література

  1. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей Пер. с англ. – М., Химия, 1971.– 704 с.
  2. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П. Справочник по теплогидравлическим расчетам.-М.: 1984.-211 с.
  3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. –М.: Химия, 1986. –740с.
  4. Бесков С.Д. Технохимические расчеты. – М.: Высшая школа, 1962. – 467 с.
  5. Викторов М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. – Л.: Химия, 1977. – 360 с., ил.
  6. Пленочная тепло- и массообменная аппаратура. (Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии)/ Под ред. Оленевского В.М. – М.: Химия, 1988. – 240 с., ил.
  7. Плановский А.Н. и др. Процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1982. – 848 с.
  8. Флореа О., Смигельский О. Расчеты по процессам и аппаратам химической технологии. – М.–Л.: Химия, 1971. – 448 с.
  9. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/под ред. Дытнерского Ю.И. – М.: Химия, 1991. – 496 с.
  10. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кн. Часть 1. – М.: Химия, 1995. – 400 с., ил.
  11. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии. В 2-х кн. Часть 2. – М.: Химия, 1995. – 368 с., ил.

 

Індивідуальне консультування здійснюється щотижня за графіком, який доводиться до відома студентів на початку семестру. Відвідування консультацій та звіт про виконану самостійну роботу є обов’язковими.

 

VI. Мова.

 

Мова викладання лекцій українська. Мова при проведенні практичних занять українська.

 

 

VIІ. Характеристика індивідуальних завдань.

 

При виконанні індивідуальних домашніх завдань студенти повинні продемонструвати вміння застосовувати теоретичні знання для вирішення типових задач теплообміну і масообміну, важливих для теплоенергетики.

 

VIІІ. Методика оцінювання.

 

Семестрова атестація проводиться в VІ семестрі у вигляді диференційованого заліку, до якого допускається студент який виконав всі передбаченні робочим навчальним планом завдання з дисципліни (кредитного модуля). Якщо студент не розв’язав (абсолютно) запропоновану йому задачу, він відсторонюється від подальшого опитування і отримує незадовільну оцінку.

 

ІХ. Організація.

Дисципліна вивчається обов’язково всіма студентами спеціальності в VІІ семестрі.

 

Контактний телефон лектора: Фуртат Ірина Едуардівна – 454 97 91

                                                                              НТУУ КПІ      ТЕФ      Розклад       Бібліотека      Електронний Кампус      Вебкамери       Радіо КПІ       Студмістечко