Тепломасообмін

Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.021
Кількість кредитів: 6.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: доцент, к.т.н. Римар Тетяна Іванівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Вивчення принципів тепломасообміну як комплексної наукової і інженерної дисципліни, а також методів їхнього застосування для аналізу і розрахунку процесів, що відбуваються на теплових електричних станціях і інших теплоенергетичних та теплотехнічних установках; забезпечення знань студентів у галузі тепломасообміну, закладенні фундаменту для засвоєння профілюючих дисциплін спеціальності, розвиток навиків і вмінь творчого використання основних закономірностей тепломасообміну під час розв’язання конкретних задач у галузі проектування, налагоджування та експлуатації теплових електричних станцій та об'єктів промислової і комунальної теплоенергетики. В результаті вивчення дисципліни студенти повинні засвоїти методи розрахунку основних процесів тепломасообміну: теплопровідності в елементах конструкцій, тепломасообміну за вільної та вимушеної конвекції, радіаційного теплообміну, уміти розраховувати теплообмінні апарати і застосовувати методи інтенсифікації теплопередачі.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів вищої освіти компетентностей: Інтегральна компетентність: – Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов. Загальні компетентності: ЗК 3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями. ЗК 9. Здатність приймати обґрунтовані рішення Фахові компетентності: ФК 7. Здатність враховувати ширший міждисциплінарний інженерний контекст у професійній діяльності в сфері теплоенергетики
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі результати навчання: ПР 2. Знати і розуміти інженерні науки, що лежать в основі спеціальності «Теплоенергетика» відповідної спеціалізації, на рівні, необхідному для досягнення інших результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях науки і техніки у сфері теплоенергетики. ПР 3. Розуміння міждисциплінарного контексту спеціальності «Теплоенергетика». ПР 5. Обирати і застосовувати придатні типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи; правильно інтерпретувати результати таких досліджень. ПР 11. Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки. ПР 19. Володіти методами дослідження теплових процесів теплоенергетичного обладнання, а також вміти ефективно застосовувати сучасні електронні засоби щодо технологічного контролю, реєстрації та подальшої обробки вимірювальних параметрів при проектуванні теплоенергетичного устаткування.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: - Вища математика, Ч.1, Ч.2, Ч.3. - Фізика, Ч.1, Ч.2. - Гідрогазодинаміка. - Теоретичні основи теплотехніки. - Матеріалознавство. Супутні і наступні навчальні дисципліни: - Паливо та котельні установки. - Теплові електричні станції. - Математичне моделювання в теплоенергетиці. - Парові та газові турбіни. - Установки захисту природи у теплоенергетиці. - Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Теорія тепломасообміну є науковою основою методів розрахунку, проектування і експлуатації теплообмінників, трубопроводів, теплоізоляції, систем теплопостачання, котельних установок, систем паросилового устаткування, двигунів внутрішнього згорання, засобів вимірювання і контролю за тепловими процесами. В межах дисципліни вивчаються основні залежності стаціонарного перенесення теплової енергії шляхом теплопровідності, вільної та вимушеної конвекції і теплового випромінювання, зокрема, в елементах конструкцій простої форми, основні методи розрахунку теплообмінних апаратів, що відповідає предметній області відповідно до стандарту спеціальності 144 «Теплоенергетика».
Опис: Основні види передачі теплоти. Теплопровідність за стаціонарного режиму і граничних умов першого роду. Процеси теплопередачі. Теплопередача через плоску одношарову та багатошарову стінки. Теплопередача через циліндричні одношарову та багатошарову стінки. Теплопередача через кульову стінку. Теплопередача через ребристі стінки. Інтенсифікація процесів теплопередачі. Теплова ізоляція, види ізоляцій. Критичний діаметр циліндричної стінки. Визначення оптимального рівня теплозахисту огороджуючи конструкцій. Основи теорії конвективного теплообміну. Тепловіддача у випадку руху рідини в каналах. Тепловіддача за вимушеного поперечного омивання труби та пучка труб. Тепловіддача при вільному русі рідини. Тепловіддача при вільному русі рідини в необмеженому просторі уздовж вертикальних поверхонь і біля горизонтальних поверхонь. Тепловіддача при вільному русі рідини в обмеженому просторі. Тепловіддача за зміни агрегатного стану речовини. Променистий теплообмін. Основні закони теплового випромінювання. Теплообмінні апарати. Процеси дифузії та масоперенесення у двокомпонентних середовищах.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним та екзаменаційним контролями: 1. Поточний контроль на практичних і лабораторних заняттях здійснюється з метою з’ясування готовності студентів до занять у таких формах: – вибіркове усне опитування перед початком занять. – фронтальне стандартизоване опитування з допомогою тестів тривалістю 5 – 10 хв. – фронтальна перевірка виконання домашніх завдань. – виклик до дошки окремих студентів для самостійного розв’язування задач, письмові відповіді на окремі запитання, задані на лабораторному занятті. – оцінка активності студента у процесі занять, внесених пропозицій, оригінальних рішень, уточнень і визначень, доповнень попередніх відповідей тощо. 2. Екзаменаційний контроль здійснюється з метою з’ясування рівня засвоювання знань студентів у таких формах: – опитування з допомогою тестів, розміщених у ВНС Львівської політехніки, тривалістю 30 хв. – письмове опитування (екзаменаційна робота) тривалістю 70 хв. – усне опитування з метою оцінювання рівня засвоювання знань та досягнення результатів навчання. Полягає у з’ясуванні рівня знань студентів завдяки прямому контакту з ним під час перевірочної бесіди. Усне опитування передбачає постановку викладачем питань (завдань), підготовку студентів до відповіді та демонстрації своїх знань, корекцію і самоконтроль викладених у процесі відповіді, аналіз та оцінювання її.
Критерії оцінювання результатів навчання: - робота на практичних заняттях – 15 балів; - робота на лабораторних заняттях – 15 балів; - екзаменаційний контроль – 70 балів (письмова компонента - 60 балів, усна компонента - 10 балів). Разом за дисципліну - 100 балів.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Мисак Й.С. Основи тепломасообміну: Навч. посібник / Й.С. Мисак, І.М. Озарків, М.Я. Кузнецова, І.А. Соколовський, В.М. Кузьма. – Львів: НВФ «Українські технології», 2016. – 200 с. 2. Лабай В.Й. Приклади і задачі з курсу тепломасообміну. Навчальний посібник. Львів: Видавництво Львівської політехніки, 2017. – 228 с. 3. Лабай В.Й. Тепломасообмін: Підручник для ВНЗ. – Львів: Тріада Плюс, 2004. – 260 с. 4. Погорєлов А.І. Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку): Навчальний посібник для вузів. 2-ге видання. – Львів: «Новий Світ – 2000», 2004. – 144 с. 5. Будник А.Ф. Тепломасоперенос у процесах і матеріалах дизайну матеріалів: Навчальний посібник. – Суми: Вид-во СумДУ, 2008. – 158 с. 6. Константинов С.М. Теплообмін. – Київ: Політехніка і прес, 2005. – 305 с. 7. Драганов Б.Х., Долінський А.А., Міщенко А.В. та ін. Теплотехніка. – Київ: Либідь, 2005. – 360 с. 8. Василенко С.М., Українець А.І., Олішевський В.В. Основи тепломасообміну: Підручник / За ред. акад. УААН І.С. Гулого. – К.: НУХТ, 2004. – 250 с. 9. Луцик Р.В. Теплообмін. – К.: КНУТД, 2004. – 126 с.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).

Тепломасообмін (курсовий проєкт)

Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.023
Кількість кредитів: 3.00
Кафедра: Теплоенергетика, теплові та атомні електричні станції
Лектор: доцент, к.т.н. Римар Тетяна Іванівна
Семестр: 4 семестр
Форма навчання: денна
Мета вивчення дисципліни: Вивчення принципів тепломасообміну як комплексної наукової і інженерної дисципліни, а також методів їх застосування для аналізу і розрахунку процесів, що відбуваються на теплових електричних станціях і інших теплоенергетичних та теплотехнічних установках; забезпечення знань студентів у галузі тепломасообміну, закладенні фундаменту для засвоєння профілюючих дисциплін спеціальності, розвиток навиків і вмінь творчого використання основних закономірностей тепломасообміну під час розв’язання конкретних задач у галузі проектування, налагоджування та експлуатації теплових електричних станцій та об'єктів теплоенергетики. В результаті вивчення дисципліни студенти повинні освоїти методи розрахунку основних процесів тепломасообміну: теплопровідності в елементах конструкцій, тепломасообміну за вільної та вимушеної конвекції, двофазного тепломасообміну, радіаційного теплообміну, уміти розраховувати теплообмінні апарати і застосовувати методи інтенсифікації теплопередачі.
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей: Інтегральна компетентність: ІНТ. 1. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов. Загальні компетентності: ЗК 4. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях; ЗК 6. Здатність до пошуку, оброблення та аналізу інформації з різних джерел; ЗК 9. Здатність приймати обґрунтовані рішення. Фахові компетентності: ФК 1. Здатність застосовувати відповідні кількісні математичні методи, методи природничих та технічних наук і комп'ютерне програмне забезпечення для вирішення інженерних завдань в теплоенергетичній галузі.
Результати навчання: У результаті вивчення навчальної дисципліни здобувач освіти повинен бути здатним продемонструвати такі програмні результати навчання: ПР 9. Вміти знаходити необхідну інформацію в технічній літературі, наукових базах даних та інших джерелах інформації, критично оцінювати і аналізувати її. ПР 13. Розуміти основні методики проектування і дослідження в теплоенергетиці, а також їх обмеження.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни: - Вища математика, Ч.1, Ч.2, Ч.3. - Фізика, Ч.1, Ч.2. - Гідрогазодинаміка. - Теоретичні основи теплотехніки. - Матеріалознавство. - Інженерна та комп'ютерна графіка. Супутні і наступні навчальні дисципліни: - Паливо та котельні установки. - Теплові електричні станції. - Математичне моделювання в теплоенергетиці. - Парові та газові турбіни. - Установки захисту природи у теплоенергетиці. - Виконання бакалаврської кваліфікаційної роботи.
Короткий зміст навчальної програми: Теорія тепломасообміну є науковою основою методів розрахунку, проєктування і експлуатації теплообмінників, трубопроводів, теплоізоляції, систем теплопостачання, парогенераторів, систем паросилового устаткування, двигунів внутрішнього згорання, засобів вимірювання і контролю за тепловими процесами.
Опис: Курсовий проєкт складається з трьох взаємопов’язаних між собою частин (розділів): – розрахунок геометричних розмірів теплообмінного апарата та втрат теплоти; – розрахунок втрат теплоти теплотрасою; – наближений розрахунок геометричних розмірів котла та втрат теплоти.
Методи та критерії оцінювання: Оцінювання знань забезпечується поточним (письмова компонента) та заліковим контролями. Поточний контроль передбачає оцінювання таких складових: – своєчасність виконання графіку роботи з курсового проєктування; – сучасність та обґрунтування прийнятих рішень; – правильність застосування методів аналізу і розрахунку; – якість оформлення, виконання вимог нормативних документів. Підсумковий контроль передбачає оцінювання таких складових: – ступінь володіння матеріалом; – повнота аналізу можливих варіантів; – ступінь обґрунтування прийнятих рішень; – вміння захищати свою думку.
Критерії оцінювання результатів навчання: • письмова компонента (30%): якість розрахунків та пояснювальної записки; • підсумковий контроль (70 %, залік): захист курсового проєкту.
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: 1. Тепломасообмін в прикладах і задачах: Навч. посібник /М.М. Чепурний, Н.В. Резидент. – Вінниця: ВНТУ, 2011. 2. Теплообмін // Константинов С.М. – Київ: Політехніка і прес, 2005. 3. Теплотехніка. // Драганов Б.Х., Долінський А.А., Міщенко А.В. – Київ: Либідь, 2005. 4. Тепломасообмін. // Лабай В.Й. Підручник. – Львів: Тріада Плюс, 2004. 5. Тепломасообмін (основи теорії і розрахунку) // Погорєлов А.І. Навч. посібник. 2-ге видання. – Львів: «Новий Світ – 2000», 2004.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою: вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112 E-mail: nolimits@lpnu.ua Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).