Программа дисциплины опд. Ф метрология, стандартизация и сертификация направление 140400 "Техническая физика" для студентов специальности 140404
| Вид материала | Программа дисциплины |
- Программа дисциплины в механика жидкости и газa направление 140400 «Техническая физика», 137.64kb.
- Программа дисциплины опд. Ф. 07 Математические методы моделирования физических процессов, 147.72kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплина опд. Ф. 06 «Метрология, стандартизация и сертификация», 433.68kb.
- Методические указания «Выполнение практических заданий по дисциплине «Метрология, стандартизация, 636.89kb.
- Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 06 Метрология, стандартизация и сертификация (код, 267.94kb.
- Рабочая программа дисциплины опд. Ф. 06 Метрология, стандартизация и сертификация (код, 408.12kb.
- Программа дисциплины сд. Ф тепломассообмен в энергетическом оборудовании для студентов, 326.63kb.
- Программа дисциплины сд. Ф тепломассообмен в энергетическом оборудовании для студентов, 339.47kb.
- Программа дисциплины дс. «Подъемно-транспортные механизмы» Направление подготовки 140400, 88.25kb.
- Программа дисциплины сд. 04 Физико-химические основы обезвреживания радиоактивных отходов, 101.62kb.
Лекция 1
Цель и содержание дисциплины, ее связь с другими дисциплинами. Исторический обзор с момента зарождения метрологии и стандартизации до наших дней. Краткий обзор по метрологии в нашей стране. Использование метрологических методик в атомной и тепловой энергетике. Стандартизация и сертификация как правовая основа выполнения регламентных работ на действующих энергоблоках. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 2
Основные сведения о законе обеспечения единства измерений в РФ. Общее понятие о системе стандартов действующих в РФ. Структура государственной, отраслевой метрологической службы на атомных электрических станциях (на примере Смоленской АЭС). Основные постулаты метрологии, виды метрологического с стандартизационного обеспечения. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 3
Исторические основы развития стандартизации и сертификации. Основные положения государственной системы стандартизации. Основные цели и объекты стандартизации и сертификации. Термины и определения. Схемы и системы стандартизации и сертификации. Органы стандартизации и сертификации, испытательные и поверочные лаборатории. Сертификация систем качества. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 4
Общая характеристика и основные постулаты систем СИ и ЕСКД. Сравнение метрологических характеристик систем ГОСТ, DIN и ANSI. Основные метрологические характеристики средств измерения. Погрешности средств измерения, их виды и классификация. Физические основы появления динамических погрешностей в элементах ЯЭУ. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 5
Классы точности средств измерения, их обозначение. Связь класса точности средства измерения и погрешности измерений. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 6
Основы планирования эксперимента. Способы минимизации количества измерений. Качественный и количественный эксперимент. Порядок проведения экспериментальных работ. Классификация измерений. Статистика и погрешности. Эмпирические законы распределения погрешностей. Основные теории ошибок. Понятие о дисперсии, среднеквадратичное отклонение, доверительная вероятность и доверительный интервал. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 7
Виды теоретического распределения погрешностей. Порядок обработки экспериментальных данных прямых и косвенных измерений с многократными наблюдениями. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 8
Основные понятия о методиках поверки средств измерения. Поверочные схемы и схемы поверки средств измерений теплотехнических параметров ЯЭУ. Образцовые приборы теплотехнического контроля. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 9
Измерение температуры. МПТШ и ее основные реперные точки. Классификация приборов для измерения температуры. Ртутные термометры. Дилатометрические термометры. Манометрические термометры. Газовые термометры. Жидкостные термометры. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 10
Методы измерения постоянного и переменного тока и напряжения. Методы и приборы для измерения частоты и сдвига фаз переменного напряжения. Информационно-измерительные системы. Источники погрешностей в ИИС. Общие сведения о цифровой измерительной технике. Общие понятия о дискретизации непрерывной величины. Принцип преобразования аналогово сигнала в цифровой (АЦП). Обратное преобразования цифрового сигнала в аналоговый (ЦАП). Трудоемкость 2 часа.
Лекция 11
Термоэлектрические термометры. Физические основы термоэлектрических термометров. Методика расчета ЭДС термопары. Основные требования предъявляемы к материалам термопар в атомной энергетике. Типы и характеристики термоэлектрических термометров. Конструктивное исполнение термопар АЭС. Схемы включения термоэлектрических термометров. Основные правила установки термоэлектрических термометров в элементы ЯЭУ, включая реакторы, парогенераторы, графитовую кладку, турбину, подводящие и отводящие трубопроводы. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 12
Термометры сопротивления. Устройство термометров сопротивления и их основные характеристики. Полупроводниковые термометры сопротивления. Основные типы и характеристики термометров сопротивления применяемых на АЭС. Общие сведения о пирометрии. Физические основы пирометрии. Устройство и принцип действия пирометров частичного излучения. Пирометры суммарного излучения. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 13
Измерение давлений. Физические основы измерения давлений. Классификация приборов для измерения давления. Жидкостные манометры. Деформационные манометры. Правила установки манометров в трубопроводах. Тяго-напоромеры. Электрические и тензометрические манометры включая манометры типа “САПФИР”, “МЕТРАН”, “МИДА”. Приборы контроля давления на АЭС. Способы поверки приборов для измерения давления. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 14
Измерение расходов. Физически основы измерения расходов. Пневматические методы измерения расходов. Дроссельные устройства включая диафрагмы и трубы Вентури. Ротаметры и скоростные расходомеры. Электромагнитные расходомеры. Измерение уровня. Типы уровнемеров применяемых на АЭС. Гидростатические и радиоизотопные уровнемеры. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 15
Реакторные системы измерений и обработки экспериментальных данных. Общие сведения о системах внутриреакторного контроля промышленных АЭС. Основные понятия и алгоритмы работы системы внутриреакторного контроля СВРК “Гиндукуш” реактора ВВЭР-1000. Принципиальная схема реакторной установки. Приборы первой, второй и третьей групп измерений. Методики измерения температур, давлений уровней теплоносителя в первом, втором контурах и парогенераторе. Методики измерения параметров кипящих реакторов (на примере ВК-50). Трудоемкость 2 часа.
Лекция 16
Основные понятия и алгоритмы работы системы внутриреакторного контроля СВРК “СКАЛА” реактора РБМК-1000 и РБМК-1500. Принципиальная схема реакторной установки . Методика расчета истинного массового паросодержания на выходе из технологических каналов и барабан-сепараторе. Общая характеристика реакторных установок типа БН. Принципиальная схема реакторной установки БН. Система сбора и обработки данных реакторов типа БН. Трудоемкость 2 часа.
Лекция 17
Общая характеристика реакторных установок типа ВТГР. Принципиальная схема реакторной установки ВТГР. Система сбора и обработки данных реакторов типа ВТГР. Трудоемкость 2 часа.
3.2. Практические и семинарские занятия
| Раздел(ы) | Тема практического или семинарского занятия | Литература | Число часов |
| | Практические занятия не предусмотрены | - | - |
3.3. Лабораторный практикум
| Раздел | Тема практического или семинарского занятия | Число часов |
| 10, 11 | Градуировка термопар | 2 |
| 10, 11 | Градуировка термометра сопротивления | 2 |
| 10, 12 | Приборы для измерения температуры, работающие в комплекте с термометром сопротивления | 2 |
| 10, 11, 12 | Автоматический электронный потенциометр типа ЭПП-09 | 2 |
| 13 | Тарировка манометров различных типов | 2 |
| 16 | Исследование технологического канала реактора типа РБМК-1000 методом термосканирования | 2 |
| 10, 14 | Измерение расхода теплоносителя стандартными сужающими устройствами | 2 |
3.4. Курсовые проекты (работы)
Не предусмотрены
3.5. Формы текущего контроля
Текущий контроль знаний осуществляется при защите лабораторных работ, начиная с третьей недели семестра.
| Разделы | Форма контроля | Неделя |
| 1-6 | Контрольная работа. Основные понятия и определения метрологии. Планирование эксперимента | 6 |
| 7-10 | Контрольная работа. Основные понятия о методиках поверки средств измерения. Поверочные схемы средств измерений теплотехнических параметров ЯЭУ. | 10 |
| | Домашнее задание на тему “Расчет расхода в сужающем устройстве” | 14 |
3.6. Самостоятельная работа
1. Вторичные приборы, работающие в комплекте с термометрами сопротивления, термопарами, электронными датчиками давления.
2. Приборы химического контроля на АЭС.
Контроль за выполнением самостоятельной работы осуществляется на лабораторных работах.
4.1. Рекомендуемая литература
4.1.1. Основная литература
1. Сергеев А.Г., Латышев М.В., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и сертификация., -М.:-Логос, -2003., -с 525. (Имеется в библиотеке ИАТЭ)
2. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 1. Принципы измерений и общие требования. ГОСТ 8.586.1-2005 (ИСО 5167-1:2003). –М.: Стандартинформ., 2007.
3. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 2. Диафрагмы. Технические требования. ГОСТ 8.586.2-2005 (ИСО 5167-2:2003). –М.: Стандартинформ., 2007.
4. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 3. Сопла и сопла Вентури. Технические требования. ГОСТ 8.586.3-2005 (ИСО 5167-3:2003). –М.: Стандартинформ., 2007.
5. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 4. Трубы Вентури. Технические требования. ГОСТ 8.586.4-2005 (ИСО 5167-4:2003). –М.: Стандартинформ., 2007.
6. Государственная система обеспечения единства измерений. Измерение расхода и количества жидкостей и газов с помощью стандартных сужающих устройств. Часть 5. Методика выполнения измерений. ГОСТ 8.586.5-2005 (ИСО 5167-5:2003). –М.: Стандартинформ., 2007.
4.1.2. Дополнительная литература
1. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества. Л.: Машиностроение, 1989.С.701.
2. Преображенский В.П. Метрология, М.: -1979.
3. Кириллов П.Л., Юрьев Ю.С., Бобков В.П., Справочник по теплогидравлическим расчетам (ядерные реакторы, теплообменники, парогенераторы). –Энергоатомиздат., -1990., -с.358.
4. Авдеев Е.Ф., Чусов И.А., Белозеров В.И., Максимовский В.В., Устюжанин А.Я., Пашков С.П., Шувалов А. В. Верификация гидравлических характеристик стенда “Циркуляционная петля”. Ядерная энергетика, -№4, -2002., -с.46-53.
5. Правила измерения расхода газов и жидкостей стандартными сужающими устройствами. РД-50-213-80. М.: Изд-во стандартов, 1982. С. 319.
4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины
1. Расчетно-графическая программа Meduza, являющая комплексом по сбору, первичной обработке и хранению экспериментальных данных
2. Расчетно-графическая программа Galiaf, являющая комплексом по управлению режимами течения теплоносителя, системой сбора и первичной обработки экспериментальных данных, графическим комплексом представления данных в реальном времени, архиватором измеренных величин
5. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Помещение 2-203 – Лаборатория “Метрология”, Препараторская кафедры “Теплофизика”, Помещение 2-216 – Лаборатория “Механика жидкости и газа”.
Экспериментальные стенды:
- Циркуляционная петля
- Параллельные каналы
- РБМК-ГБ
Экспериментальные установки:
7 установок в лаборатории “Метрология”
1 установка в лаборатории “Механика жидкости и газа”
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)
| | УТВЕРЖДАЮ |
| | Проректор по учебной работе С.Б. Бурухин |
| | “______”____________ 2008 г. |
ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ
Р.1. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЯДЕРНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ
направление 140300 «Ядерные физика и технологии»
для студентов специальности 140306
«Электроника и автоматика физических установок»
Специализации «Электроника физических установок»
Форма обучения: очная
Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом
| Вид учебной работы | Всего часов | Семестры | |||
| | | 5 | 6 | | |
| Общая трудоемкость дисциплины | 170 | | | | |
| Аудиторные занятия | 102 | 51 | 51 | | |
| Лекции | 51 | 34 | 17 | | |
| Практические занятия и семинары | 17 | - | 17 | | |
| Лабораторные работы | 34 | 17 | 17 | | |
| Курсовая работа | | | | | |
| Самостоятельная работа | 68 | | | | |
| Расчетно-графические работы | - | - | | | |
| Вид итогового контроля (зачет, экзамен) | экзамен | зачет | экзамен | | |
Обнинск 2008
Программа составлена в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по направлению подготовки 140300 Ядерные физика и технологии (группа КИП).
Программу составил:
___________________ Чусов Игорь Александрович, доцент, к.т.н.
Программа рассмотрена на заседании кафедры Теплофизика (протокол № __ от ________________2008 г.)
Заведующий кафедрой
«Теплофизика»
___________________ Е.Ф. Авдеев
“____”_____________ 2008 г.
СОГЛАСОВАНО
| Начальник Учебно – методического управления ___________________ Ю.Д. Соколова | Декан факультета ФЭФ ___________________ В.И. Белозеров “____”_____________ 2008 г. |
1. Цели и задачи дисциплины
Курс «Тепловые процессы в ядерных энергетических установках» является специальным курсом, в котором дается систематическое изложение основ технической термодинамики, механики жидкости и газа и тепломассообмена в ядерных энергетических установках. Курс направлен на теоретическое и практическое освоение учащимися навыков проведения измерений, их теоретической обработки включая оценку ошибок проведенного эксперимента.
Ввиду взаимозависимости процессов теплообмена и гидродинамики в теплоносителях, курс предшествует и является необходимой основой для изучения других курсов в рамках специальности «Электроника и автоматика физических установок».
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
В результате изучения дисциплины студент должен
знать: основные законы для расчета параметров состояния идеальных газов; первое, второе и третье начала термодинамики; дифференциальные уравнения термодинамики; основные термодинамические процессы; цикл Карно. Теорему Карно; равновесие термодинамических систем и фазовые переходы; термодинамические свойства веществ; общие методы анализа эффективности циклов теплосиловых установок; теплосиловые газовые циклы; теплосиловые паровые циклы, включая цикл Ренкина (в том числе с перегревом пара); методики расчета внутренний относительный к.п.д. реального цикла, внутренний к.п.д. реального цикла, эффективный к.п.д. установки; термины и определения в области динамики жидкости и газа; дифференциальные уравнения гидрогазостатики; знать методику определения сил действующую на плоские и криволинейные поверхности; классификацию сил, действующих в жидкости; физический смысл компонент тензора напряжений, общность свойств давления в покоящейся и идеальной жидкости; уравнение динамики в напряжениях; уравнение неразрывности движения; уравнение баланса энергии; объемный и массовый расходы, живое сечение и гидравлический радиус; понятие средней скорости; кинематику турбулентных течений; критерий Рейнольдса; интеграл Бернулли - как частное решение уравнений движения; уравнение энергии; связь энтальпии с функцией давления в адиабатических процессах; тепловая форма интеграла Бернулли; сопротивление давления; обобщенную гипотезу Ньютона о связи тензора напряжений и тензора скоростей деформаций; уравнение Навье - Стокса и баланса энергии; диссипация механической энергии и теплообразование; неизотермическое движение газа по трубе при наличии сопротивления; переход ламинарного течения в турбулентное; критическое число Рейнольдса; гипотезы турбулентности; коэффициент “турбулентной вязкости” и его отличие от коэффициента молекулярной вязкости; гипотезы турбулентности Буссинеска, Прандтля, Кармана; перенос тепла и вещества при турбулентном движении; понятие о подобии гидромеханических процессов; физическое представление о пограничном слое; уравнения ламинарного пограничного слоя Л. Прандтля; понятие о температурном и диффузионном слое; характерные толщины в пограничном слое; переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный; факторы влияющие на переход; свободный пограничный слой; классификация струй; основные законы, описывающие феноменологию, механизм и кинетику явлений и процессов переноса тепла и массы, в том числе межфазного, в простых и многокомпонентных системах, а именно процессов теплопереноса (теплопроводности, конвективного и лучистого теплообмена, теплопередачи) и диффузии; теорию моделирования процессов переноса тепла и массы в различных средах и геометрических условиях; обобщенные уравнения сохранения для одно- и многокомпонентных систем; основы теплопередачи, генерации тепла, теплоизоляции, принцип действия и устройство теплообменных аппаратов, элементов энергетического оборудования; методы расчета теплогидравлических характеристик элементов энергетического оборудования.
уметь: рассчитывать основные термодинамические процессы; определять термический к.п.д. обратимого цикла; рассчитывать термодинамические параметры, а также тепловую и электрическую мощность в теплосиловых установках; рассчитывать потери на трение и местные сопротивления в элементах трубопроводов; определять режим течения жидкости или газа; использовать в практических расчетах уравнение Бернулли; выполнять гидравлическое профилирование активной зоны реакторной установки с водяным и газовым теплоносителем; рассчитывать минимальную мощность насоса на прокачку теплоносителя в первом контуре реакторных установок; составлять и решать основные уравнения, моделирующие процессы тепломассообмена, и уравнения сохранения и балансов для простых систем; решать практические задачи о переносе тепла и массы в элементах энергетического оборудовании;
иметь навыки: определения параметров состояния по таблицам и h-s диаграммам; определения термического к.п.д. ЯЭУ; расчета теоретической и реальной скорости истечения пара из насадки; использования уравнения состояния идеального газа для определения параметров реальных газов; определения тепловой и электрической мощности теплосиловой установки; в использовании основных инструментальных средств входящих в состав экспериментальных стендов и установок: 1) при измерениях расходов воды и газа с использованием приборов переменного перепада давления (труб Вентури и диафрагм), трубки Пито-Прандтля, электромагнитных расходомеров; 2) в измерении избыточного, статического, вакуумметрического давления с использованием механических и электронных манометров; 3) в расчете расходов воды и газа; 4) осуществлять перевод давлений, расходов и температур из одной системы единиц в другую; 5) определять величину расхода при истечении из насадков различной формы; 6) рассчитывать величину потерь давления на трение и преодоление местных сопротивлений; 7) в определении числа Рейнольдса при заданном режиме течения воды или газа; экспериментального определения и расчета основных характеристик явлений и процессов переноса тепла и массы; использования справочной литературы по теплофизическим свойствам веществ и основам теплогидравлического расчета аппаратов.