rpd000012828 (160400 (24.05.01).С6 Моделирование и информационные технологии проектирования ракетно-космических систем), страница 3

Прикрепленные файлы: Вопросы экзаменационных билетов ТП и ТД.doc

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

1. Авдуевский В.С. и др. - Основы теплопередачи в авиационной и ракетно- космической технике, Машгиз, 1992 г.

2. Лыков А.В Теория теплопроводности ВЫСШАЯ ШКОЛА, М 1967

3. Исаченко В.П. и др. - Теплопередача, Энергоиздат, 1981 г.

4. Ф.Крейт У. Блэк пер. с англ. под ред. д.т.н., проф. Анфимова И.А. Основы теплопередачи М. Мир 1983 512 с.

5. М.М.Михайлова. Сборник задач и примеров расчёта по теплопередаче ВИНИТИ, М, 1963

6. Руководство к лабораторным работам МАИ, 1972 г Под редакцией Кошкина В.К., Кутырина И.Н.

7. Экспериментальное исследование теплообмена в авиационной технике, Под редакцией Кошкина В.К., Кутырина И.Н., МАИ, 1988 г.

8. Исследование тепловых процессов нестационарными методами., МАИ, 1996. Под редакцией Дрейцера Г.А., Меснянкина С.Ю.

9. Саркисов Г.И. Справочник к курсовым и расчетно-графическим работам по курсу "Теплопередача".

10. Ястржембский А.С. Техническая термодинамика Госэнергоиздат М 1960 г.

11. Сушков В.В. Техническая термодинамика Госэнергоиздат М 1960 г.

12. Кошкин В.К., Михайлова Т.В. Термическая термодинамика М.:издательство МАИ. 2007, 368 с.

13. Методические указания к лабораторной работе «Адиабатное истечение газа через дозвуковое сопло», Иноземцева Е.Н. 2002, 11 с

Всю указанную литературу можно найти по ссылке http://www.k204.ru

Литература из электронного каталога:

1. Авдуевский В.С. Основы теплопередачи в авиационной и ракетно-космической технике. Машиностроение, 1992. - 519 с.

2. Лыков А.В. Теория теплопроводности. Высш.шк., 1967. - 599 с.

3. Исаченко В.П. Теплопередача. Энергоиздат, 1981. - 417с.

б)дополнительная литература:

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. MICROSOFT OFFICE полная русская версия

2. MATCAD русская версия

3. http://www.k204.ru

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. аудитории оснащенные презентационной техникой.

2. компьютерные классы кафедры 204.

3. учебная лаборатория термодинамики и теплопередачи кафедры 204.

4. плакаты по схемам экспериментальных установок.

5. презентационная техника (проектор, экран, ноутбук).

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Термодинамика и теплопередача является частью Профессионального цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Проектирование, производство и эксплуатация ракет и ракетно-космических комплексов. Дисциплина реализуется на 2 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 204.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ПК-34.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: процессами взаимопревращения различных видов энергии и особенностями процессов, посредством которых эти превращения осуществляются

процессами переноса тепла в пространстве с неоднородным температурным полем, тепловой защитой летательных аппаратов и элементов авиационных и ракетных двигателей

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс, Практическое занятие.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Зачет (4 семестр).

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (16 часов), лабораторные (0 часов) занятия и (58 часов) самостоятельной работы студента.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Термодинамическая система. Равновесные процессы. Уравнения состояния идеального газа. Термодинамический процесс. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.2.1. Сущность первого закона термодинамики. Основные уравнения первого закона термодинамики. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.2.2. Применение первого закона для расчета термодинамических процессов. (АЗ: 2, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.3.1. Второй закон термодинамики. Энтропия. Изображение термодинамических процессов на диаграмме “температура - энтропия“. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.3.2. Энтропия. Изображение термодинамических процессов на диаграмме “температура - энтропия“.Классификация термодинамических циклов. К.П.Д. циклов. (АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.4.1. Термодинамика газовых потоков. (АЗ: 2, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.5.3. Теплопередача. Основные понятия и определения.Закон Фурье. Дифференциальное уравнение теплопроводности. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.6.1. Теплопроводность при стационарном режиме. (АЗ: 2, СРС: 0)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.7.1. Основные понятия теории подобия. Три теоремы подобия. (АЗ: 2, СРС: 4)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.8.1. Теплопроводность при нестационарном режиме. (АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.9.1. Теплообмен при гравитационной конвекции, вынужденном движении среды в каналах. Теплообмен при изменении агрегатного состояния. (АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.11.1. Лучистый теплообмен. Основные законы теплового излучения черного тела. Излучение и поглощение реальных тел. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.11.2. Лучистый теплообмен между телами. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.13.1. Система дифф. уравнений для жидкости.Двумерный ламинарный пограничный слой при наличии теплообмена. Различные формы уравнения энергии. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.13.2. Переход ламинарного течения в турбулентное. Теплообмен при турбулентном режиме течения в пограничном слое. Методы расчета теплового потока. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.14.1. Теплообмен при наличии химических реакций. (АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1.15.1. Методы тепловой защиты поверхности. (АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

1. Практические занятия

1.6.1. Теплопроводность при стационарном режиме (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.8.1. Теплообмен при нестационарном режиме (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.9.1. Теплообмен при гравитационной конвекции и вынужденном движении среды в каналах (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.11.1. Лучистый теплообмен между телами. (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.13.1. Теплообмен при больших скоростях газового потока. (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.15.1. Конвективное, пленочное, заградительное и комбинированное охлаждение. (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.15.2. Пористое охлаждение. (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1.15.3. Струйные системы охлаждения. (АЗ: 2, СРС: 2)

Форма организации: Практическое занятие

1. Лабораторные работы

1. Типовые задания

Приложение 3
к рабочей программе дисциплины
«Термодинамика и теплопередача »

Прикрепленные файлы

Вопросы экзаменационных билетов ТП и ТД.doc

ВОПРОСЫ ЭКЗАМЕНАЦИОННЫХ И ЗАЧЁТНЫХ БИЛЕТОВ

ТЕРМОДИНАМИКА

1. Термодинамический процесс. Равновесные, обратимые и необратимые процессы. Изображение основных термодинамических процессов на диаграмме PV. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

2. Уравнение состояния. Диаграмма PV. Основные термодинамических процессов на диаграмме PV.Функции состояния и функции процесса.

3. Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости c_p и c_v. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

4. Теплоёмкость газа, средняя и истинная теплоёмкости газа, теплоёмкости c_p и c_v. Уравнение Майера. Внутренняя энергия и энтальпия, работа газа и теплота.

5. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,2.

6. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,2.

7. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1,1.

8. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1,1.

9. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n =k.

10. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n =k.

11. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса сжатия с n = 1

12. Политропный процесс. Уравнение политропного процесса. Теплоёмкость и теплота политропного процесса. Анализ политропного процесса расширения с n = 1

13. Первый закон термодинамики для неравномерного поля давлений. Уравнение энергии газового потока. Работа проталкивания.

14. Условия необходимые для получения сверхзвуковой скорости Температура торможения.

15. Располагаемая работа. Основные формулы скорости истечения и секундного расхода.

16. Истечение газа из сосуда неограниченной ёмкости через конический насадок. Критическая скорость. Критическое отношение давления. Максимальный секундный расход газа.

17. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Относительное изменение скорости и плотности

18. Основные закономерности течения газа через сопла и диффузоры. Уравнение, связывающее относительное изменение давления и площади сверхзвукового сопла.

19. Второй закон термодинамики. Понятие вечного двигателя второго рода. Цикл Карно. Энтропия. Диаграмма TS. Изображение основных термодинамических процессов на диаграммах PV и TS.

20. Второй закон термодинамики. Цикл Карно. Энтропия. Интегрирующий делитель. Диаграмма TS. Интеграл Клазиуса.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

1. Основной закон теплопроводности. Гипотеза Фурье. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

2. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Коэффициент теплопроводности. Значения коэффициента теплопроводности для основных материалов.

3. Дифференциальное уравнение теплопроводности для движущейся среды.

4. Теплопроводность однослойной плоской стенки.

5. Теплопроводность многослойной плоской стенки

6. Теплопроводность цилиндрической стенки.

7. Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки.

8. Теплопроводность шаровой стенки.

9. Теплопроводность многослойной шаровой стенки.

10. Теплопередача через однослойную плоскую стенку.

11. Теплопередача через многослойную плоскую стенку.

12. Теплопередача через цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

13. Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку. Критический радиус тепловой изоляции.

14. Теплопередача через сферическую стенку.

15. Теплопередача через многослойную шаровую стенку.

16. Теплопередача через стержень бесконечной длины.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРИ НЕСТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

1. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

2. Регулярный режим первого рода и его использование для экспериментального определения коэффициента теплоотдачи.

3. Теплообмен при нестационарном режиме Влияние критерия Био на распределение температур в теле.

4. Регулярный режим второго рода. Понятие тепловой инерции тела.

5. Регулярные режимы нестационарного теплообмена. Применение метода регулярного режима первого рода для определения коэффициента температуропроводности.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ

1. Теория подобия. Константы и индикаторы подобия. Однородные величины и явления. Физический смысл критериев подобия. Теоремы подобия.

2. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Геометрическое, газодинамическое и тепловое подобие.

3. Теория подобия. Определяющие критерии подобия при вынужденной и свободной конвекции. Определяющая температура и характерный размер.

4. Теория подобия. Пример получения критериев подобия. Определяющая температура и характерный размер.

5. Теория подобия. Теоремы подобия. Температурный фактор. Определяющая температура. Характерный размер.

6. Теория подобия. Первая теорема подобия. Константы подобия. Индикаторы подобия. Инварианты подобия. Критерии подобия. Определяющая температура и характерный размер.

7. Теория подобия. Вторая теорема подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия. Определяющая температура и характерный размер.

8. Теория подобия. Третья теорема подобия. Условия однозначности.

9. Теория подобия. Определяемые и определяющие критерии подобия при нестационарном теплообмене.

10. Теория подобия. Теория подобия в применении к пограничному слою. Закон Ньютона.

11. Теория подобия. Общий вид критериальных зависимостей для различных задач конвективного теплообмена. Физический смысл критериев подобия.

КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН

1. Расчет теплообмена на плоской пластине.

2. Расчет теплообмена в трубе круглого сечения.

3. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальной нагретой пластине.

4. Расчет теплообмена при свободной конвекции на вертикальном цилиндре.

5. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Горизонтальные прослойки.

6. Расчет теплообмена при свободной конвекции в ограниченном пространстве. Вертикальные прослойки.

7. Расчет теплообмена в области критической точки. Определяющие критерии подобия.

8. Особенности расчета теплообмена при натекании струи на поверхность. Определяющие критерии подобия. Определяющая температура.

9. Теплообмен одиночного цилиндра или сферы с безграничным потоком.

ТЕПЛООБМЕН ПРИ БОЛЬШИХ СКОРОСТЯХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУПАХ ГАЗОВОГО ПОТОКА

1. Связь между напряжениями и скоростями деформации в жидкости. Гипотеза Ньютона. Касательные напряжения.

2. Нормальные напряжения в жидкости второе обобщение гипотезы Ньютона.

3. Уравнения Навье-Стокса.

4. Уравнение неразрывности в дифференциальной форме.

5. Дифференциальное уравнение энергии для безграничного потока.

6. Дифференциальные уравнения движения для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

7. Дифференциальное уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

8. Вторая форма уравнения энергии для ламинарного пограничного слоя сжимаемого газа.

9. Связь между теплообменом и трением.

10. Интегральные характеристики пограничного слоя. Толщины вытеснения, потери импульса, потери энергии.

11. Интегральное уравнение количества движения и его решение.

12. Интегральное уравнение энергии для пограничного слоя.

13. Решение интегрального уравнения энергии для пограничного слоя.

14. Несжимаемая и сжимаемая среда (начиная с какой скорости необходимо учитывать сжимаемость среды? или где граница большой и малой скорости?).

15. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

16. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr=1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

17. Профили скорости и температуры в пограничном слое на теплоизолированной поверхности при Pr<1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

18. Профили скорости и температуры в пограничном слое на охлаждаемой поверхности при малой скорости потока. Закон Ньютона.

19. Профили скорости и температуры в пограничном слое на охлаждаемой поверхности при Pr<1 и большой скорости потока. Закон Ньютона.

20. Расчетные формулы для расчета теплообмена при большой скорости потока и ламинарном пограничном слое на плоской пластине, в передней критической точке (плоское и осесимметричное тела) и на конусе.

21. Расчет теплообмена при произвольном продольном распределении давления (метод эффективной длины) и ламинарном пограничном слое.

22. Связь между теплоотдачей и трением

23. Особенности расчета теплообмена на плоской пластине при большой скорости потока.

24. Метод эффективной длины для расчета теплообмена на теле с криволинейной образующей.

25. Особенности расчета теплообмена при протекании химических реакций в пограничном слое.

26. Турбулентный теплообмен на плоской пластине в сжимаемом газе.. Коэффициент восстановления температуры. Эффективная температура. Закон Ньютона.

27. Расчет турбулентного теплообмена потока с продольным градиентом давления с поверхностью. Метод эффективной длины.

ЛУЧИСТЫЙ ТЕПЛООБМЕН

1. Законы излучения абсолютно черного и серого тел и их применимость при расчете излучения реальных тел.

2. Расчет лучистого теплообмена между телами. Различные случаи теплообмена. Бесконечные плоские параллельные поверхности и произвольное расположение тел.

3. Защита от излучения с помощью экранов.

4. Лучистый теплообмен между твердыми телами в замкнутом пространстве при коэффициенте облученности равном единице.

5. Лучистый теплообмен в поглощающих пропускающих средах. Излучение и поглощение газов. Спектральные характеристики излучения.

6. Лучистый теплообмен в поглощающих пропускающих средах. Излучение и поглощение газов. Уравнение переноса лучистой энергии.

7. Особенности лучистого теплообмена в поглощающих пропускающих средах. Степень черноты газового объёма.

8. Излучение и поглощение газов. Определение степени черноты смеси газов.

9. Особенности лучистого теплообмена в поглощающих пропускающих средах. Массовый и объёмный коэффициенты излучения.

ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПОВЕРХНОСТИ

1. Конвективное, заградительное и комбинированное охлаждение. Параметры, характеризующие эффективность и интенсивность этого вида тепловой защиты.

2. Особенности тепловой защиты лопаток газовых турбин ВРД. Методика расчета расхода воздуха через гидравлическую сеть, составленную из последовательно расположенных гидравлических сопротивлений.

3. Особенности тепловой защиты стенок основных и форсажных камер сгорания ВРД.

4. Теплообмен на проницаемой поверхности при ламинарном пограничном слое.

5. Тепловая защита при помощи пористого охлаждения. Методика проектирования и расчета.

6. Тепловая защита методом использования собственной теплоёмкости материала. Методика проектирования и расчета.

7. Тепловая защита с помощью покрытий.

СВЕДЕНИЯ О ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТАХ

1. Основные уравнения, используемые при расчете теплообменных аппаратов.

2. Различные схемы теплообменных аппаратов. Оценка их эффективности.

3. Теплообменные аппараты. Коэффициент теплопередачи и температурный напор.

4. Теплообменные аппараты. Расчет конечных температур.

Версия: AAAAAAToXCw Код: 000012828