Директор Инженерной Академии Никитин Е. Б. " " 2009 г. Автор: д т. н.,профессор Никифоров А. С кафедра «Теплоэнергетика и металлургия» учебно-методический комплекс

Вид материалаУчебно-методический комплекс

Содержание


ПАВЛОДАР 2009 год
Учебно-методический комплекс
Структура силлабуса учебного курса «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»
Данные о преподавателе
Данные о дисциплине
1 Пояснительная записка
Постреквизиты дисциплины
Описание дисциплины
Таблица 1 - Календарно-тематический план курса «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»
Название темы
Таблица 2 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРМ
Таблица 3 – График проведения и содержания СРМП
Контрольные вопросы для подготовки к экзамену.
Шкала выставления рейтинга за II семестр
Критерии оценки знаний студентов
Общая шкала оценки знаний
Оценка по традиционной системе
Оценка правильности ответа магистранта в
Подобный материал:



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН


ИННОВАЦИОННЫЙ ЕВРАЗИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ


Научно-образовательный комплекс

по специальности 050717 «Теплоэнергетика»


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

по дисциплине «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»



(СИЛЛАБУС)


является обязательным предметом для магистров и включена в учебный план в качестве специального курса


ПАВЛОДАР 2009 год

УТВЕРЖДЕНО

Директор Инженерной Академии

________________Никитин Е.Б.

“___” _______________ 2009 г.

Автор: д.т.н.,профессор Никифоров А.С _________________


Кафедра «Теплоэнергетика и металлургия»


УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

(СИЛЛАБУС)


по дисциплине «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»

для магистрантов специальности 6N0717 «Теплоэнергетика»

для очной формы обучения

на базе высшего образования


Разработан на основании Государственного общеобязательного стандарта высшего образования специальности 6N0717 «Теплоэнергетика» ГОСО РК 3.09.345-2006.


Рассмотрена на заседании кафедры теплоэнергетики и металлургии_

Протокол № 4 от 22 декабря 2008 г.


Зав. кафедрой __________ д.т.н., проф. Никифоров А.С.


Утверждено на заседании научно-методичесого совета Инженерной академии и рекомендовано к изданию.


Протокол №___ от ________2009г.

Председатель НМС Инженерной Академии


К.т.н., проф. ___________ Ордабаев Е.К.


Согласовано:

Начальник

К.п.н., проф.___________ Ушакова Н.М.


Сдано в медиатеку ИнЕУ __________________


Структура силлабуса учебного курса «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»



1 Пояснительная записка


2 Календарно-тематический план курса (Таблица 1)

3 Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРМ(Таблица 2)

4 Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРМП(Таблица 3)

5 Контрольные вопросы для подготовки к экзамену

6 Рекомендуемая литература

7 Виды и формы контроля знаний и умений студентов

8 Шкала выставления рейтинга студентов (Таблица 4)

9 Общая шкала оценки знаний, навыков и умений студентов (Таблицы 5)


Данные о преподавателе: Никифоров Александр Степанович, профессор кафедры «Теплоэнергетика и металлургия», К 1, ауд.222.

Ф.И.О. преподавателя

Время и место проведения

Контактная информация

лекций

СРСП

Никифоров А.С.

Ауд. 221

(корпус 1)


Ауд. 221

(корпус 1)


Кафедра «Теплоэнергетика и металлургия»

Каб. 222

570013



Данные о дисциплине: «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии», 5 кредитов


Курс

1




Семестр

1

2

Лекции

15

30

Практические занятия

15

15

СРМП

30

45

СРМ

30

45

Форма контроля

экзамен

экзамен



1 Пояснительная записка

Пререквизиты дисциплины: изучение курса базируется на основных положениях таких дисциплин как «Теплоэнергетические системы и энергоиспользование», «Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологии», «Спецвопросы сжигания топлива».

Постреквизиты дисциплины: Термическая переработка топлива; надежность работы теплоэнергетического оборудования; природоохранные технологии при работе ТЭЦ.

Описание дисциплины: Дисциплина «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии» является одной из дисциплин, которая дает студентам основные сведения об системе энергосбережение и энергопотребление. Знакомит студентов с основами энергобезопасности. Показывает, как промышленные предприятия используют разные источники энергии. От успешного освоения данного курса во многом зависит дальнейшее обучение магистра в теплоэнергетики.

Цели: Основной целью курса является освоение магистрами современных научных проблем теплоэнергетики и теплотехнологии,путем решения этих проблем.

Курс состоит из различных форм занятий. Самостоятельная работа магистра состоит из двух частей: самостоятельная работа магистров под руководством преподавателя (СРМП Office Hourse) во время аудиторских учебных занятий; самостоятельная работа магистров (СРМ) во внеаудиторное время. Самостоятельная работа магистров под руководством преподавателя позволяет детализировать, расширить вопросы, рассмотренные на лекционных, практических, лабораторных занятиях. Посещение занятий является обязательным. При наличии пропусков занятие необходимо отработать.


Таблица 1 - Календарно-тематический план курса «Современные научные проблемы теплоэнергетики и теплотехнологии»


Название темы

Распределение по неделям

Лекции

Практика

СРМП

СРМ

№ недели

часы

№ недели

часы

№ недели

часы

№ недели

часы

1

2

3







4

5

6

7

Модуль 1

1 Введение

Задача теплопроводности

1

2

2

1

1-2

4

1-2

4

2. Задачи конвективно теплообмена

3

2

4

2

3-4

4

3-4

4

3. Специальные вопросы теории горения

5

2

6

4

5-6

4

5-6

4

4. Современные системы сжигания топлива

7

2

8

2

7-8

4

7-8

4

5. Математическое моделирование и численные методы решения задач тепломассообмена

9,11

4

10,12

4

9,10,11

6

9,10,11

6

6. Статистическая термодинамика реальных газов

13

2

14

2

12-13

4

12,13

4

7. Современные конструкции и теплоизоляционные материалы

15

1







14,15

4

14,15

4

Модуль 2

8. Перспективы проектирования новых ТЭС, реконструкции старых ТЭС

1-2

4

2

2

1

3

1

3

9. Энергоиспользование в промышленном и теплотехнологическом производстве

3

2







2,3

6

2,3

6

10. Тепловые насосы, теплонасосные системы теплоснабжения

4

2

4

2

4,5

6

4,5

6

11. Перспективные методы получения энергии в парогазовых, газотурбинных и МГД установках

5-6

4

6

2

6,7

6

6,7

6

12. Использование вторичных энергетических ресурсов для получения электрической и тепловой энергией

7-8

4

8

2

8

3

8

3

Модуль 3

13. Современные состояния и основные тенденции развития научных исследований в области использования возобновляемых источников энергии

9-10

4

10

2

9,10

6

9,10

6

14. Запасы и ресурсы источников энергии; динамика потребления энергоресурсов

11-12

4

12

2

11,12

6

11,12

6

15. Экспертиза энергосбережения. Энергоаудит. Энергетическая безопасность страны

13-14

4

14

3

13,14

6

13,14

6

16. Технологическое управление системами энергетики

15

2







15

3

3

6

Всего




45




30




75




75



Таблица 2 - Тематический план выполнения и сроки сдачи заданий по СРМ


Тема

занятия

Задание

на СРМ

(содержание задания)

Форма контроля

Сроки сдачи

(№ недели)

Баллы

максимум

рекомен. литератур.

1

2

3

4

5

6

Модуль 1

1. Задачи теплопроводности

Обратные инверсные задачи теплопроводности

Самостоятельная работа

2

4

[1]

2. Задачи конвективного обмена

Задачи теплообмена в двух разных средах-конденсация

Самостоятельная работа

4

4

[2]

3.Специальные вопросы теории горения

Влияние теплофизических параметров на процесс горения

Опрос

6

2

[3]

4. Современные системы сжигания топлива

Сжигание низко-сортных видов твердого топлива в кипящем слое

Реферат

8

6

[4]

5.Математическое моделирование и численные методы решения задач тепломассообмена

Использование метода конечных разностей к решении нестационарной задачи теплопроводности

Самостоятельная работа

11

4

[5]

6. Статистическая термодинамика реальных газов

Фазовые равновесия в смесях (растворах)

Опрос

13

2

[6]

[7]

7. Современные конструкции и теплоизоляционные материалы

Волокнистые теплоизоляционные материалы

Рубежный контроль по первому модулю

15

7

[8]

Модуль 2

8. Перспективы проектирования новых ТЭС ,реконструкция старых ТЭС

Преимущества и недостатки теплофикации

Опрос

1

2

[9]

9. Энергоиспользование в промышленном и теплотехнологическом производстве

Методика составления энергетических паспортов промышленного предприятия

Самостоятельная работа

3

4

[10]

10. Тепловые насосы, теплонасосные системы теплоснабжения

Методы утилизации сбросной теплоты. Тепловые трансформаторы

Реферат

5

10

[11]

11. Перспективные методы получения энергии в парогазовых, газотурбинных и МГД установках

Плазменные МГД генераторы

Самостоятельная работа

7

4

[12]

12. Использование ВЭР для получения электрической и тепловой энергии

Котел-утилизатор для использования теплоты отходных газов

Рубежный контроль по второму модулю

8

10

[13]

13. Современные состояния и основные тенденции развития научных исследований в области использования возобновляемых источников энергии

Системы солнечного теплоснабжения. Аккумулирование тепла

Опрос

10

4

[14]

14. Запасы и ресурсы источников энергии; динамика потребления энергоресурсов

Место нетрадиционных источников в удовлетворении энергопотребления

Опрос

12

4

[15]

15. Экспертиза энергосбережения. Энергоаудит. Энергетическая безопасность страны

Составление энергобалансов предприятий

Самостоятельная работа

14

10

[10]

16. Технологическое управление системами энергетики

Основные характеристики, оценки потенциала энергосбережения

Рубежный контроль по третьему модулю




12

[16]



Таблица 3 – График проведения и содержания СРМП




Тема занятия

Содержание занятия

Форма контроля

Неделя проведения

Максимальный

оценочный балл

Рекомендуемая литература

1

2

3

4

5

6

7

Модуль 1


1.



Задачи теплопроводности

Решение задач теплопроводности в стенках при различных граничных условиях


Выполнение ИДЗ 1

1,2

2

[5]

2.

Задачи конвективного теплообмена

Решение задач теплообмена в двухфазных средах: кипение

Выполнение

ИДЗ 2

3,4

2

[2]

3.

Специальные вопросы теории горения

Методы определения нормальной скорости распространения пламени


Реферат

5,6

4

[17]

4.

Современные системы сжигания топлива

Комбинированные сожигательные устройства

Опрос,

дискуссия

7,8

2

[18]

5.

Математическое моделирование и численные методы

Решение сопряженных задач теплообмена


Выполнение

ИДЗ 3

9,10,11

4

[1]

6.

Статистическая термодинамика реальных газов

Методы расчета состава гетерогенных систем


Реферат

12,13

4

[6]

7.

Современные конструкционные и теплоизоляционные материалы

Определение характеристик огнеупорных материалов


Опрос,

дискуссия

14,15

2

[19]

Модуль 2

8.

Перспективы проектирования новых ТЭС и реконструкция старых ТЭС

Реконструкция промышленного котла, связанная с переводом на другой вид топлива


Выполнение

ИДЗ 4

1

6

[20]

9.

Энергоиспользование в промышленном и теплотехнологическом производстве

Теплоиспользующие элементы энерготехнологического агрегата в производстве глинозема



Реферат

2,3

12

[21]

10.

Тепловые насосы, теплонасосные системы теплоснабжения

Расчет абсорбера


Выполнение

ИДЗ 5

4,5

6

[22]

11.

Перспективные методы получения энергии в парогазовых, газотурбинных и МГД установках

Использование парогазовых установок для регулирования тепловой пиковой нагрузки ТЭС



Дискуссия

6,7

4

[23]

12.

Использование ВЭР для получения электрической и тепловой энергии

Ферросплавный газ как источник получения тепловой энергии

Опрос

8

2

[24]



Модуль 3

13.

Современное состояние и тенденции развития научных исследований в области использования возобновляемых источников энергии



Электрохимические генераторы и энергоустановки



Реферат

9,10

12

[25]


14.


Запасы и ресурсы источников энергии


Расчет потребности в энергии при обжиге известняка


Выполнение

ИДЗ 6

11,12

6

[26]

15.

Экспертиза энергосбережения

Особенности энергосбережения в высокотемпературных технологиях

Реферат

13,14

10

[16]

16.

Технологическое управление системами энергетики


Структурно-технологическое преобразование ТЭК


Опрос




2

[27]



Контрольные вопросы для подготовки к экзамену.

Модуль 1

1.Задачи теплопроводности: уравнение теплопроводности

2. Стационарные и нестационарные температурные поля в плоских и цилиндрических стенках.

3. Влияние переменности свойств теплоносителей на теплообмен.

4. Селективный радиационный теплообмен.

5. Задачи теплообмена в двухфазных средах: кипение, конденсация.

6. Методы интенсификации теплообмена и массообмена.

7. Математическое моделирование и численные методы решения задач теплообмена и массообмена.

8. Тенденция развития энергетики мира.

9. Запас топлива на Земле.

10. Состояние и перспективы развития топливо-энергетической базы РК

11. Специальные вопросы теории горения.

12. Варианты снижения механического недожога топлива.

13. Выбор прогрессивной технологии сжигания углей.

14. Технология сжигания углей в кипящем слое.

15. Современные методы сжигания топлива.

16. Новые технологии малотоксичного сжигания твердого топлива на угольных электростанциях в развитых странах мира

17. Современные системы сжигания топлива.

18. Устройство для защиты конструкций от высокой температуры: огнеупорные футеровки, защитные покрытия.

19. Устройство защиты конструкций от высокой температуры: пористое, заградительное и пленочное охлаждение.

20. Пути снижения коррозии оборудования ТЭЦ.

Экзамен за 1 семестр

Модуль 2

21. Пути рациональной реконструкции оборудования ТЭС.

22. Проведение работ по реконструкции котельного оборудования ТЭС.

23. Проведение работ по реконструкции турбинного цеха и вспомогательного оборудования ТЭС.

24. Повышение эффективности энергетической отрасли.

25. Пути повышения эффективности процессов производства и передачи тепловой энергии.

26.Перспективы использования комбинированной выработки тепла и электроэнергии на ТЭЦ.

27. Политика правительств различных стран в части энергосберегающих мероприятий.

28. Энергоиспользование в промышленном и теплотехнологическом производстве.

29. Энергетические характеристики теплотехнических производств высокотемпературного, среднетемпературного, низкотемпературного уровня.

30.Тепловые насосы, теплонасосные системы теплоснабжения.

Модуль 3

31. Перспективные методы получения энергии в парогазовых,газотурбинных и МГД установках.

32. Исследования ВЭР для получения электрической и тепловой энергии.

33. Производственные отходы и способы их утилизации в теплотехнологических агрегатах.

34. Традиционные и нетрадиционные источники энергии.

35. Динамика потребления энергоресурсов и развитие энергетического хозяйства.

36. Нормативно-правовая и нормативно-техническая база энергосбережения

37. Основы энергоаудита объектов теплоэнергетики.

38. Интенсивное энергосбережение ;критерий энергетической оптимизации.

39. Технологическое управление системами энергетики.

40. Понятие энергетической безопасности и задачи ее обеспечения.

Экзамен за 2 семестр


Литература

1.Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена. -М.: Машиностроение,1988.-280с.

2.Удыма П.Г. Пленочные испарители. Учебное пособие. -М.: МЭН,1985.-88с

3. Померанцев В.В. Основы практической теории горения.-Л.О.: Энергия,1986.-273с.

4. Белосельский Б.С.; Барышев В.Н. Низкосортные энергетические топлива: Особенности подготовки и сжигания.-М.: Энергоатомиздат,1989.-136с

5.Михеев М.А.,Михеева И.М. Основы теплопередачи.Учебное пособие.-М.: Энергия,1977.-344

6. Исаев С.Н. Термодинамика: Учебное пособие для вузов- 3-е издание перераб.и дополнен.-М.: Издательство МГТУ,2000.-416с.

7.Хейвуд Р. Термодинамика равновесных процессов: Руководство для инженеров и научных работников.-М.: Мир, 1983.-492с.

8. Горлов Ю.П., Меркин А.П.,Устенко А.А. Технология теплоизоляционных материалов. Учебное пособие.-М.: Стройиздат,1980.-399с.

9. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. Учебное пособие.-М.: МЭН,2001.-472с.

10. Назмеев Ю.Г.,Конахина И.А. Теплоэнергетические системы и энергобалансы промышленных предприятий.-М.:МЭИ,2002.-467с.

11. Рей Д., Маклайл Д. Тепловые насосы. Учебное пособие.-М.:Энергоиздат,1982.-224с.

12.Трухний А.Д. Основы современной энергетики.-М.:МЭИ,2002-ч.1.-328с.,2003.-ч.2.-454с.

13.Котлы-утилизаторы и энерготехнологические агрегаты/А.П.Воинов, В.А. Зайцев, Л.Н.Куперман,Л.Н.Сидельковский.-М.:Энергоатомиздат,1989.-272с.

14. Системы солнечного теплоснабжения и хладоснабжения/Под ред. Э.В.Сарницкого.-М.:Стройиздат,1990.-328с.

15.Дукенбаев К.Д. Энергетика Казахстана. Условия и механизмы ее устойчивого развития.-Алматы,Гылым,2004.-604с.

16. Степанов В.С.Потенциал и резервы энергосбережения в промышленности.-Новосибирск:СОАН,1990.-245с.

17. Хзмалян Д.М., Каган Я.А.Теория горения и топочные устройства.-М.:Энергия,1976.-488с.

18. Винтовкин А.А.,Ладыгичев Ю.С.,Гусовский В.Л. Горелочные устройства промышленных печей и топок.-М.: Интермет-инжинеринг, 1999.-560с.

19. Огнеупоры для промышленных агрегатов и топок./Под ред. Н.Д.Кашеева., Е.Е. Гришенкова.-М.: Интермет-инжинеринг,2002.-656с.

20. Липов Ю.М.,Самойлов Ю.Ф.,Виленский Т.В. Компоновка и тепловой расчет парового котла. Учебное пособие.-М.:Энергоатомиздат,1988.-208с.

21. Лебедев П.Д., Шукин А.А.Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. Учебное пособие.-М.: Энергия,1970.-408с.

22. Галимова Л.В. Абсорбционные холодильные машины и тепловые насосы. Учебное пособие.- Астрахань,1997.-226с.

23. Андрюшенко А.Н., Попов А.Н. Основы проектирования энерготехнологических установок электростанций.-М.:Высшая школа,1980.-240с.

24. Глазырин А.И. Утилизация компонентов дымовых газов теплоэнергетических установок.-Алма-Ата,Гылым,1992.-168с.

25. Коровин Н.В. Электрохимическая энергетика. Учебное пособие.-М.:Энергоатомиздат,1991.-264с.

26.Ключников А.Д. Энергетика теплотехнологии и вопросы энергосбережения.-М.:Энергоатомиздат.1986.-128С

27. Мировая энергетика. Прогноз развития до 2020 года-перевод с англ./Под редакцией Ю.Н. Старшинова.-М.:энергия,1980-256с.


7 Виды и формы контроля знаний и умений студентов:

В ходе работы со студентами можно выделить следующие виды контроля:

Текущий контроль (60%):
  • ведение конспектов лекций и занятий СРМП и СРМ;
  • посещение лекционных и лабораторных;

Рубежный контроль (40%) включает в себя тестирование студентов по материалам лекций, СРМП и СРМ в марте и мае.

Итоговый контроль - экзамен.


9 Таблица 4 - Шкала выставления рейтинга за I семестр




Вид

контроля


Недели

Недели

Итоги рейтинга


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

Посещение

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

*

15

2

Конспект

лекций

*




*




*




*




*




*




*




*

16

3

Выполнение заданий СРМ




*




*




*




*




*




*




*




29

4

Выполнение заданий СРМП




*




*




*




*




*




*




*




20

5

Выполнение заданий рубежного контроля











































*

20




Итого














































100




Доля от

итоговой

оценки














































60%



Итоговая оценка по дисциплине в процентном содержании определяется по формуле:


,

где Р1 - процентное содержание оценки 1-го рейтинга;

Р2 - процентное содержание оценки 2-го рейтинга;

Э - процентное содержание экзаменационной оценки (тест-экзамен);

рейтинговый контроль – 60%;

экзамен – 40%.


Шкала выставления рейтинга за II семестр




Вид

контроля


Недели

Итоги 1-го

рейтинга

Недели

Итоги рейтинга


1

2

3

4

5

6

7




9

10

11

12

13

14

15




1

Посещение

*

*

*

*

*

*

*

7

*

*

*

*

*

*

*

7

2

Конспект

лекций







*




*




*

5







*




*




*

5

3

Выполнение заданий СРМ




*

*

*

*

*

*

30

*

*

*

*

*

*

*

30

4

Выполнение заданий СРМП

*

*

*

*

*

*




30

*

*

*

*

*

*

*

30

5

Выполнение заданий рубежного контроля






















20






















20

6

Другие виды







*







*




8













*




*

8




Итого






















100






















100




Доля от

итоговой

оценки























30%






















30%



Итоговая оценка по дисциплине в процентном содержании определяется по формуле:


,

где Р1 - процентное содержание оценки 1-го рейтинга;

Э - процентное содержание экзаменационной оценки (тест-экзамен);

рейтинговый контроль – 60%;

экзамен – 40%.


Критерии оценки знаний студентов: студент может получить максимальный балл при условии посещения лекционных занятий, занятий по СРМП, выполнении всех заданий по СРМП и СРМ; поощрительные баллы - за творческий подход к выполнению заданий, штрафные баллы - за незавершенные письменные работы, невыполнение заданий, пропущенные занятия, не сданные к установленному сроку задания.


Виды контроля учебной дисциплины: текущий, рубежный и итоговый контроль,предусмотренный в ходе изучения дисциплины. Средства контроля:посещение занятий, контрольная работа,опрос,коллоквиум,реферат.


Общая шкала оценки знаний


Буквенная оценка

Цифровой эквивалент баллов

%-е содержание усвоения учебной дисциплины



Оценка по традиционной системе

А

4,0

95-100

отлично


А-

3,67

90-94

В+

3,33

85-89


хорошо

В

3,0

80-84

В-

2,67

75-79

С+

2,33

70-74



удовлетворительно



С

2,0

65-69

С-

1,67

60-64

D+

1,33

55-59

D

1,0

50-54

F

0

0-49

неудовлетворительно




Оценка правильности ответа магистранта в %

Баллы

Оценка

90-100

37-40

5(отлично)

75-89

31-36

4(хорошо)

50-74

20-30

3(удовлет.)

0-49

0-19

2(неудовлет.)


Политика академического поведения: Политиика курса включает следующий рекомендуемый перечень требований преподавания к проведению занятий и дисциплине стедента:

-не пропускать занятия;

-не опаздывать на занятия;

-отключать во время занятия сотовый телефон;

-пропущенные занятия отрабатывать;

-своевременно сдавать на проверку выполненные индивидуальные задания;

-активно участвовать в учебном процессе,конструктивно потдерживать обратную связь на занятиях.