РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины

Приложение к ППССЗ специальности 13.02.02 Теплоснабжение и  теплотехническое оборудование Чебоксарский техникум строительства и городского хозяйства Минобразования Чувашии 02/02­06 РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины ОП 06 Теоретические основы теплотехники и гидравлики для специальности   13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование (базовый уровень) Чебоксары 2017 г. Согласовано Зам.директора по УМР «____» _________ _________/  Рассмотрено  ЦК   «Архитектура   зданий   и комплексные градостроительные решения» Председатель  ____________Тихонова В.Г. Протокол №01 от «30» августа 2017г. Разработано на основе ФГОС  по специальности  (специальностям) СПО,  утвержденного приказом  Минобрнауки РФ от 28 июля  2014 г. N 823 рег. в Минюсте  РФ 25 августа 2014 г. Регистрационный N 33824   Разработчики: Тихонова В.Г., преподаватель первой  квалификационной категории                         ________________________/подпись СОДЕРЖАНИЕ 1. ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 3. УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 4. КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ  ДИСЦИПЛИНЫ стр. ­­­­ ____ ___ ___ 1  ПАСПОРТ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ ОП 06 Теоретические основы теплотехники и гидравлики 1.1. Область применения программы   Рабочая программа учебной дисциплины является частью ППССЗ в соответствии с ФГОС   по   специальности   (специальностям)   СПО   входящим   в   состав   укрупненной   группы профессий   140000   «Энергетика,   энергетическое   машиностроение   и   электротехника»   по направлению подготовки 13.02.02 Теплоснабжение и теплотехническое оборудование в части освоения основного вида профессиональной деятельности (ВПД): Эксплуатация теплотехнического оборудования и систем тепло­ и топливоснабжения и соответствующих профессиональных компетенций: ОК 1­9, ПК 1.1­1.3, ПК 2.1­2.2, ПК 3.1­3.2, ПК 4.1­4.3 Рабочая   программа   может   быть   использована     в   рамках   реализации   программ переподготовки   кадров   в   учреждениях   СПО   и   в   дополнительном   профессиональном образовании (в программах повышения квалификации и переподготовки) по профессиям на базе   среднего   (полного)   общего   и   профессионального   образования   рабочих   предприятий энергетического комплекса без ограничений по стажу работы в части   освоения   тепловых двигателей. 1.2. Место дисциплины в структуре программы подготовки специалистов среднего звена учебная дисциплина ОП 06 Теоретические основы теплотехники и гидравлики относится к разделу   Общепрофессиональные   дисциплины   (ОП.00)     профессионального     цикла   (П.00) профессиональной         образовательной           программы     среднего   профессионального образования  базовой  подготовки. 1.3. Цели и задачи дисциплины – требования к результатам освоения дисциплины: В результате освоения дисциплины обучающийся должен уметь: – – –   теплотехнические     расчеты:   термодинамических   циклов   тепловых выполнять   двигателей и теплосиловых установок; расходов топлива, теплоты и пара на выработку энергии;   коэффициентов   полезного   действия   термодинамических   циклов   тепловых двигателей   и   теплосиловых   установок;   потерь   теплоты   через   ограждающие конструкции   зданий,   изоляцию   трубопроводов   и   теплотехнического   оборудования; тепловых   имматериальных   балансов,   площади   поверхности   нагрева   теплообменных аппаратов;  определять параметры при гидравлическом расчете трубопроводов, воздуховодов;  строить характеристики насосов и вентиляторов. В результате освоения дисциплины обучающийся должен знать: – параметры состояния термодинамической системы, единицы измерения и соотношения – между ними; основные законы термодинамики, процессы состояния идеальных газов, водяного пара  и воды; циклы тепловых двигателей и теплосиловых установок; основные законы теплопередачи; – – – физические свойства жидкостей и газов; – – – законы гидростатики и гидродинамики; основные задачи и порядок гидравлического расчета трубопроводов; виды, устройство и характеристики насосов и вентиляторов; ОК   1.   Понимать   сущность   и   социальную   значимость   своей   будущей   профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в стандартных и нестандартных ситуациях и нести за них ответственность. ОК   4.   Осуществлять   поиск   и   использование   информации,   необходимой   для эффективного   выполнения   профессиональных   задач,   профессионального   и   личностного развития. ОК   5.   Использовать   информационно­коммуникационные   технологии   в профессиональной деятельности. ОК   6.   Работать   в   коллективе   и   в   команде,   эффективно   общаться   с   коллегами, руководством, потребителями. ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды (подчиненных), за результат выполнения заданий. ОК 8. Самостоятельно определять задачи профессионального и личностного развития, заниматься самообразованием, осознанно планировать повышение квалификации. ОК   9.   Ориентироваться   в   условиях   частой   смены   технологий   в   профессиональной деятельности. ПК   1.1.   Осуществлять   пуск   и   останов   теплотехнического   оборудования   и   систем тепло­ и топливоснабжения. ПК 1.2. Управлять режимами работы теплотехнического оборудования и систем  тепло­ и топливоснабжения  ПК 1.3. Осуществлять мероприятия по предупреждению, локализации и ликвидации  аварий теплотехнического оборудования и систем тепло­ и топливоснабжения. 1.4. Количество часов на освоение рабочей программы дисциплины:  максимальной учебной нагрузки обучающегося 240 часов, в том числе:  обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 160 часов;  самостоятельной работы обучающегося 80 часов. 2  СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 2.1. Объем учебной дисциплины и виды учебной работы Вид учебной работы Объем часов Максимальная учебная нагрузка (всего) Обязательная аудиторная учебная нагрузка (всего)  в том числе:  лабораторные занятия  практические занятия  курсовая работа (проект) (если предусмотрено) Самостоятельная работа обучающегося (всего) в том числе:   самостоятельная   работа   над   курсовой   работой   (проектом)  (если предусмотрено)   Промежуточная аттестация в форме (указать)  240 160 ­ 80 ­ ­ 80 ­ экзамен 2.2. Тематический план и содержание учебной дисциплины ОП.06 Теоретические основы теплотехники и гидравлики Наименование разделов и тем Содержание учебного материала, лабораторные и практические занятия, самостоятельная работа обучающихся, курсовая работ (проект) (если Объем часов Урове нь 1 3 семестр Раздел 1. Теоретические  основы теплотехники Содержание 1 предусмотрены) 2 Тема 1.1. Введение. Значение и задачи дисциплины. Основные параметры состояния рабочего  тела. Тема 1.2. Идеальный и реальный газ. Законы идеальных газов. Уравнение состояния  идеального газа. Газовые смеси. Закон Дальтона, кажущаяся молекулярная масса смеси.  Теплоёмкость и количество теплоты. Массовая, объемная и мольная, средняя и истинная  теплоемкость. Теплоемкость газовой смеси. Тема 1.3. Основные понятия и определения термодинамического процесса.  Термодинамическая система. Внутренняя энергия системы. Работа и количество теплоты.  Первый закон термодинамики. Тема 1.4 Основные термодинамические процессы: изобарный, изохорный, изотермический,  адиабатный, политропный. Круговые процессы или циклы. Цикл Карно. Термический КПД  цикла Карно. Тема 1.5 Двигатели внутреннего сгорания. Циклы поршневых ДВС с подводом тепла при V­ cons, P­cons. Изображение их в PV и TS­диаграммах. Тема 1.6 Газотурбинные установки. Циклы ГТУ с подводом тепла при V­cons и P­cons.  Регенеративный цикл ГТУ. Тема 1.7 Термодинамические основы работы компрессоров. Изображение цикла в PV и TS­ диаграммах.  Тема 1.8 Многоступенчатое сжатие в компрессоре. Тема 1.9 Водяной пар. Парообразование. Испарение. Конденсация, основные понятия.  Основные термодинамические параметры воды и водяного пара. 2 3 4 5 6 7 8 9 Практические занятия освоен ия 4 3 54 18 2 2 2 2 2 2 2 2 2 18 1 Практическое занятие №1. Основные параметры состояния рабочего тела. 2 Практическое занятие №2.  Массовая, объемная и мольная, средняя и истинная  теплоемкость. 3 Практическое занятие №3.  Работа и количество теплоты. 4 Практическое занятие №4.  Круговые процессы или циклы. Цикл Карно. 5 Практическое занятие №5.  Циклы поршневых ДВС с подводом тепла при V­cons, P­cons. 6 Практическое занятие №6.  Циклы ГТУ с подводом тепла при V­cons и P­cons. 7 Практическое занятие № 7.  Термодинамические основы работы компрессоров. 8 Практическое занятие № 8.  Водяной пар. Парообразование. 9 Практическое занятие №9.  Основные термодинамические параметры воды и водяного  пара. Выполнение принципиальной схемы трехступенчатого компрессора Решение задач с использованием таблиц водяного пара Самостоятельное изучение процессов водяного пара при V­cons и P­cons Самостоятельная работа 1 Изучить циклы ДВС со смешанным подводом тепла 2 Построение TS­диаграммы цикла ГТУ со смешанным подводом теплоты 3 4 5 6 Изучить «Регенеративный цикл паротурбинной установки» 7 Написание реферата «Паровые и газовые турбины» 8 Написание реферата «Тепловая защита теплообменных аппаратов» 9 Оформление практических заданий.  Содержание 10 Тема 1.10. Основные процессы водяного пара. Изохорный процесс. Изобарный и  изотермические процессы. Адиабатный процесс. Расчет процессов изменения состояния с  помощью таблицы и TS­диаграммы. 11 Тема 1.11 Схема паротурбинной установки. Цикл Ренкина. Изображение цикла в PV и TS­ диаграммах. Работа, получаемая в результате цикла. Полезно используемое тепло. Влияние  основных параметров на термический КПД цикла Ренкина. Цикл с промежуточным  подогревом пара. 12 Тема 1.12 Основные понятия. Теплопроводность. Конвективный теплообмен. Теплообмен  излучением. Градиент температур. Плотность теплового потока. Температурное поле. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 18 2 2 2 2 2 2 2 2 2 166 12 2 2 2 2 4 семестр 13 Тема 1.13 Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности, его физический смысл. Передача теплоты теплопроводностью через однослойную и многослойную стенку. 14 Тема 1.14 Теплопередача. Теплопередача через однослойную и многослойную  цилиндрическую стенку. Термическое сопротивление теплопередачи. 15 Тема 1.15 Назначение и классификация теплообменных аппаратов. Принцип работы.  Основные схемы движения теплоносителей. Теплообмен конвекцией и излучением в  теплообменных аппаратах. Определение конечной температуры теплоносителей и  температуры поверхности теплообмена. Практические занятия 10 Практическое занятие №10.  Изохорный процесс. Изобарный и изотермические процессы. 11 Практическое занятие №11.  Адиабатный процесс. Расчет процессов изменения  состояния с помощью таблицы и TS­диаграммы. 12 Практическое занятие № 12.  Схема паротурбинной установки. Цикл Ренкина. 13 Практическое занятие № 13.  Теплопроводность. Конвективный теплообмен. 14 Практическое занятие № 14.  Теплообмен излучением. Градиент температур. 15 Практическое занятие № 15  Плотность теплового потока. Температурное поле. Самостоятельная работа 10 Решение задач с использованием таблиц водяного пара 11 Самостоятельное изучение процессов водяного пара при V­cons и P­cons 12 Изучить «Регенеративный цикл паротурбинной установки» 13 Написание реферата «Паровые и газовые турбины» 14 Написание реферата «Тепловая защита теплообменных аппаратов» 15 Оформление лабораторных работ  Содержание 16 Тема 2.1. Физические свойства жидкостей и газов. Плотность, удельный объём, сжимаемость. Вязкость жидкостей.  17 Тема 2.2. Поверхностное натяжение. Силы, действующие на жидкость, гидростатическое  давление. 2 2 2 12 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 50 6 2 2 2 Раздел 2. Гидравлика 18 Тема 2.3. Закон Архимеда. Закон Паскаля. Гидравлический пресс.  19 Тема 2.4. Давление абсолютное, избыточное, вакуум. Свободная поверхность. Поверхности  равного давления.  20 Тема 2.5. Сила давления жидкости на плоские поверхности. 21 Тема 2.6. Поток и элементарная струйка. Установившееся неустановившееся движение  жидкости. Напорный и безнапорный поток 22 Тема 2.7. Гидравлические характеристики потока. Расход и средняя скорость потока.  Уравнение неразрывности потока. 23 Тема 2.8 Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости. Число Рейнольдса. 24 Тема 2.9. Приборы для измерения расхода и скорости жидкости. 25 Тема 2.10. Классификация гидравлических сопротивлений. 26 Тема 2.11. Потери напора при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости. 27 Тема 2.12 Классификация трубопроводов.  28 Тема 2.13. Методика расчета простого и сложного трубопроводов. 29 Тема 2.14 Классификация, типы, характеристики гидравлических машин. 30 Тема 2.15. Конструкция, основные характеристики, принцип действия поршневых  гидравлических машин. 31 Тема 2.16 Классификация, типы, конструктивные особенности, принцип действия  центробежных насосов. 32 Тема 2.17. Основные узлы и детали лопастных насосов. 33 Тема 2.18. Рабочая характеристика насоса.  34 Тема 2.19. Поле насоса. 35 Тем 2.20. Построение характеристик насосов. 36 Тема 2.21. Поле насоса с изолиниями КПД 37 Тема 2.22. Характеристика насоса при изменении частоты вращения и универсальная  характеристика. 38 Тема 2.23. Характеристика системы и рабочий режим насоса 39 Тема 2.24. Эксплуатация центробежных насосов 40 Тема 2.25. Регулирование центробежных насосов Практические занятия 16 Практическое занятие № 16.  Плотность, удельный объём, сжимаемость. Вязкость жидкостей. 17 Практическое занятие № 17.  Поверхностное натяжение. 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 50 2 2 18 Практическое занятие № 18.  Закон Архимеда. Закон Паскаля. 19 Практическое занятие № 19.  Давление абсолютное, избыточное, вакуум. 20 Практическое занятие № 20.  Сила давления жидкости на плоские поверхности. 21 Практическое занятие № 21.  Поток и элементарная струйка. 22 Практическое занятие № 22.  Расход и средняя скорость потока. 23 Практическое занятие № 23.  Число Рейнольдса. 24 Практическое занятие № 24.  Расход и скорость жидкости. 25 Практическое занятие № 25.  Определение гидравлических сопротивлений. 26 Практическое занятие № 26.  Потери напора при ламинарном режиме движения  жидкости. 27 Практическое занятие № 27.  Потери напора при турбулентном режиме движения  жидкости. 28 Практическое занятие № 28.  Методика расчета простого трубопровода. 29 Практическое занятие № 29.  Методика расчета сложного трубопровода. 30 Практическое занятие № 30.  Шероховатость стенок трубопровода. 31 Практическое занятие № 31.  Движение жидкости в безнапорных трубопроводах. 32 Практическое занятие № 32.  Движение жидкости в напорных трубопроводах. 33 Практическое занятие № 33.  Гидравлические характеристики трубопроводной сети и трубопровода. 34 Практическое занятие № 34.  Принцип действия поршневых гидравлических машин. 35 Практическое занятие № 35.  Принцип действия центробежных насосов. 36 Практическое занятие № 36.  Рабочая характеристика насоса. Поле насоса. 37 Практическое занятие № 37.  Понятие о кавитации и осевом давлении. 38 Практическое занятие № 38. Построение универсальной характеристики насоса в  гидравлической сети. 39 Практическое занятие № 39. Изучение устройства насосного оборудования 40 Практическое занятие № 40. Изучение устройства вентиляционного оборудования Самостоятельная работа 16 Эквивалентная шероховатость.  17 Виды местных сопротивлений и их физическая сущность.  2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 50 2 2 18 Определение местных потерь напора при движении жидкости. 19 Трубы гидравлически гладкие и гидравлически шероховатые.  20 Поток и элементарная струйка.  21 Движение потока жидкости: установившееся и неустановившееся, напорное и безнапорное.  22 Приборы для измерения расхода и скорости жидкости. 23 Расход жидкости.  24 Гидравлические характеристики потока жидкости.  25 Скорость потока жидкости. 26 Уравнение неразрывности потока жидкости. 27 Основные задачи при расчете и проектировании трубопроводов. 28 Основы расчета трубопроводов. 29 Шероховатость стенок трубопровода, её виды. 30 Классификация трубопроводов.  31 Движение жидкости в напорных и безнапорных трубопроводах.  32 Гидравлические характеристики трубопроводной сети и трубопровода. 33 Устройство и принцип действия центробежных насосов.  34 Рабочая характеристика насоса. Поле насоса.  35 Понятие о кавитации и осевом давлении.  36 Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости.  37 Структура потока при ламинарном и турбулентном  режиме движения жидкости.  38 Классификация гидравлических сопротивлений.  39 Основные узлы и детали лопастных насосов. 40 Рабочая характеристика насоса. Поле насоса.  2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 УСЛОВИЯ РЕАЛИЗАЦИИ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ 3.1. Требования к минимальному материально­техническому обеспечению Реализация программы дисциплины требует наличия: ­  учебного кабинета ОП.06 Теоретические основы теплотехники и гидравлики Оборудование учебного кабинета:  ­ посадочные места по количеству обучающихся; ­ автоматизированное рабочее место преподавателя; ­ наглядные пособия, плакаты, макеты. Технические средства обучения: ­ компьютер с лицензионным программным обеспечением. ­ мультимедийный проектор  4  КОНТРОЛЬ И ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОСВОЕНИЯ УЧЕБНОЙ  ДИСЦИПЛИНЫ Контроль   и   оценка   результатов   освоения   дисциплины   осуществляется преподавателем   в   процессе   проведения   практических   занятий   и   лабораторных   работ, тестирования,   а   также   выполнения   обучающимися   индивидуальных   заданий,   проектов, исследований. Формы и методы контроля и оценки результатов обучения  Текущий контроль в форме: – – тестовых заданий. самостоятельных работ. Оценка в рамках текущего контроля:  результатов работы на  лабораторных практических  занятиях. результатов выполнения  индивидуальных домашних заданий.  Итоговый контроль в форме: дифференцированного зачета.  4.1. Уровень усвоения дисциплины Результаты обучения (освоенные умения, усвоенные знания) освоить выполнение  теплотехнических  расчетов:  термодинамических циклов тепловых двигателей и  теплосиловых установок; расходов топлива,  теплоты и пара на выработку энергии;  коэффициентов полезного действия  термодинамических циклов тепловых двигателей и  теплосиловых установок; потерь теплоты через  ограждающие конструкции зданий, изоляцию  трубопроводов и теплотехнического оборудования; тепловых имматериальных балансов, площади  поверхности нагрева теплообменных аппаратов;  определять параметры при гидравлическом расчете трубопроводов, воздуховодов;  строить характеристики насосов и вентиляторов. ­усвоение параметров состояния  термодинамической системы, единицы измерения и соотношения между ними; основные законы термодинамики, процессы  состояния идеальных газов, водяного пара и воды; циклы тепловых двигателей и теплосиловых  установок; основные законы теплопередачи; физические свойства жидкостей и газов; законы гидростатики и гидродинамики; основные задачи и порядок гидравлического  расчета трубопроводов; виды, устройство и характеристики насосов и  вентиляторов. 4.2. Оценка компетенций   Результаты  (освоенные общие компетенции) Основные показатели оценки результата 1 2 ОК 1. Понимать сущность и  социальную значимость своей  будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес. ­ демонстрация интереса к будущей  специальности ­активность и инициативность студента в процессе освоения программы ­ эффективность и качество  выполненной самостоятельной работы ОК 2. Организовывать собственную  деятельность, выбирать типовые  методы и способы выполнения  профессиональных задач, оценивать  их эффективность и качество. ОК 3. Принимать решения в  стандартных и нестандартных  ситуациях и нести за них  ответственность. ­ выбор и применение методов и  способов решения профессиональных  задач в области  эксплуатации  теплотехнического оборудования; ­ точность подбора критериев и  показателей оценки эффективности и  качества выполнения работ. ­ обоснованность принятия решений  стандартных и нестандартных  профессиональных задачах в области   эксплуатации теплотехнического  оборудования; ОК 4. Осуществлять поиск и  использование информации,  необходимой для эффективного  выполнения профессиональных  задач, профессионального и  личностного развития. ­скорость, техничность и  результативность поиска необходимой  информации для эффективного  выполнения профессиональных задач,  профессионального и личностного  развития .  ­ адекватность использования  различных источников, включая  электронные Формы и методы контроля и оценки  3 Интерпретация  результатов  наблюдений за  деятельностью  обучающегося в  процессе освоения образовательной  программы Экспертная  оценка на  практических  занятиях при  выполнении работ. Наблюдение в  ходе практики. Экспертная  оценка на  практических  занятиях при  выполнении работ. Наблюдение в  ходе практики.  Самоконтроль в  ходе постановки и решения проблем. Экспертная  оценка на  практических  занятиях при  выполнении работ. Наблюдение в  ходе практики.  Самоконтроль в  ходе постановки и решения проблем. ОК 5. Использовать информационно­ коммуникационные технологии в  профессиональной деятельности. ОК 6. Работать в коллективе и  команде, эффективно общаться с  коллегами, руководством,  потребителями. ОК 7. Брать на себя ответственность за работу членов команды  (подчиненных), за результат  выполнения заданий.  ОК 8. Самостоятельно определять  задачи профессионального и  личностного развития, заниматься  самообразованием, осознанно  планировать повышение  квалификации. ОК 9. Ориентироваться в условиях  частой смены технологий в  профессиональной деятельности. ­ работа с диагностическими и  измерительными  компьютеризированными приборами и  устройствами; ­ результативность поиска информации  с помощью информационно­ коммуникационных технологий в  профессиональной деятельности Наблюдение и  оценка на  практических  занятиях и при  прохождении  практики Наблюдение и  оценка на  практических  занятиях и при  прохождении  практики Наблюдение и  оценка на  практических  занятиях и при  прохождении  практики Наблюдение и  оценка на  практических  занятиях и при  прохождении  практики. Отчет  по практике. Оценка решений  ситуационных  задач. ­ взаимодействие с обучающимися,  преподавателями, мастерами,  руководителями практик от  предприятия в ходе обучения ­ ясность и аргументированность  изложенного собственного мнения ­ правильность выбора стратегии  поведения при организации работы в  команде ­ результативность взаимодействия с  коллегами, руководством и  потребителями ­ воспитание организаторских  способностей; ­ самоанализ и коррекция результатов  собственной работы ­ адекватность самоанализа  собственной деятельности и  деятельности членов команды ­ организация самостоятельных занятий при изучении профессионального  модуля ­ результативность внеаудиторной  самостоятельной работы при изучении  профессионального модуля ­ систематическое изучение  нормативных источников,  периодических изданий, электронных  ресурсов в области профессиональной  деятельности ­ анализ инноваций в области  эксплуатации теплотехнического  оборудования и систем тепло­ и  топливоснабжения