Б1.В.ОД.1 «Применение электронно-вычислительных машин в тепловых расчетах»

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)

Б1.В.ОД.1 «Применение электронно-вычислительных машин в тепловых расчетах»

 (индекс и наименование дисциплины по учебному плану)

Направление подготовки (специальность)	__13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника» (код и наименование направления подготовки (специальности))
Направленность (профиль)	«Промышленная теплоэнергетика»______ (наименование)
Квалификация	_________________бакалавр__________________
Форма обучения	_____________ __заочная__ ________________ (очная, очно-заочная, заочная)
Факультет	__________ Теплоэнергетический___________
	(наименование)
Выпускающая кафедра	«Промышленная теплоэнергетика»____ (наименование)
Кафедра-разработчик	___«Теоретические основы теплотехники и___ _____________гидромеханика»_____________ (наименование)

 

Курс	Час./з.е.	Лекции, час.	Лаборат. раб., час.	Практич. зан., час.	КСР	СРС	Контроль	Форма контроля
3	108/3	6	8	-	3	87	4	зачет с оценкой
Итого	108/3	6	8	-	3	87	4	зачет с оценкой

 

 

Самара 20___

РПД разработана в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки (специальности) 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»направленности (профилю) подготовки «Промышленная теплоэнергетика», утвержденного приказом Министерства образования и науки РФ от 01.10.2015 № 1081 и соответствующего учебного плана.

 

Разработчик РПД:

 

доцент,  к.т.н.,   ----                 _________________               Габдушев Р.Ж.

(должность, степень, ученое звание)                     (подпись)                                    (ФИО)

 

 

РПД рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Теоретические основы теплотехники и гидромеханика»

 

 «___»__________20   г., протокол № _____.

 

 

Заведующий кафедрой                          _________________                    Кудинов В.А.

                                                                                  (подпись)                                     (ФИО)

 

 

СОГЛАСОВАНО:

 

Председатель методического совета

теплоэнергетического факультета

                                                     Володин Е.А.

(степень, звание, подпись, ФИО)

Руководитель образовательной

программы

                                                     Володин Е.А.

(степень, звание, подпись, ФИО)

 

Заведующий выпускающей кафедры

 д.т.н., проф.                                 Щелоков А.И.

 (степень, звание, подпись, ФИО)

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы………………………........ 4

2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы……………………… 5

3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся…………………………………. 6

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий……………….. 6

4.1. Содержание лекционных занятий………………………………………………………..7

4.2. Содержание лабораторных занятий……………………………………………………..9

4.3. Содержание самостоятельной работы………………………………………………….10

5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)...………………………………………………………………………….. 11

6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)………………………………………………………………………………... 11

7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)………………………………………………………………………………... 12

8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет», необходимых для освоения дисциплины (модуля)………………………………………………... 13

9. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)…………….. 14

10. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационно-справочных систем……………………………………………… 15

11. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю)……………………………………………. 16

 

Дополнения и изменения к рабочей программе дисциплины (модуля)………………………... 17

Фонд оценочных средств……………………………………………………………………………. 18

Аннотация рабочей программы дисциплины (модуля)…………………………………………… 29

 

1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю),

соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы

Таблица 1

№ п/п	Планируемые результаты освоения (код и наименование компетенции)	Планируемые результаты обучения (знания, умения, навыки)

Профессиональные

  1 (ПК-1) (способность участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования энергообъектов и их элементов в соответствии с нормативной документацией) ЗНАТЬ: как собрать исходные данные для проектирования и моделирования теплотехнических установок, стадии проектирования и моделирования. Нормативную документацию по проектированию энергообъектов и их элементов. Способы анализа оценки основных энергетических показателей предприятия. З (ПК-1) – I²   УМЕТЬ: анализировать исходные данные для проектирования и моделирования ТУ. Анализировать исходные данные для проектирования энергообъектов и их элементов. У (ПК-1) – I² ВЛАДЕТЬ: навыками сбора и анализа исходных данных для проектирования энергообъектов и их элементов в соответствии с нормативной документацией. методикой расчета основных данных при курсовом и дипломном проектировании. В (ПК-1) – I²  

 

 

 

2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы

 

Дисциплина (модуль) относится к вариативной части учебного плана.

Таблица 2

№ п/п	Код и наименование компетенции	Предшествующие дисциплины	Последующие дисциплины
Профессиональные
1	ПК-1: способность участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования энергообъектов и их элементов в соответствии с нормативной документацией	· Отопление, вентиляция, кондиционирование промышленных предприятий и потребителей · Автономные источники теплоснабжения · Учебная практика по получению первичных профессиональных умений и навыков, в том числе первичных умений и навыков научно-исследовательской деятельности · Производственная практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности	· Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии · Физико-химические основы водоподготовки · Тягодутьевые машины и установки · Основы трансформации теплоты · Теплоснабжение промышленных предприятий и потребителей · Тепломассообменные процессы и аппараты · Газо- воздухоснабжение промышленных предприятий · Газовое топливо и основы его сжигания · Автоматическое регулирование теплоэнергетическими установками и комплексами · Отопление, вентиляция, кондиционирование промышленных предприятий и потребителей · Автономные источники теплоснабжения · Основы проектирования тепловых установок · Методы расчета энергетических систем · Производственная практика по получению профессиональных умений и опыта профессиональной деятельности · Государственная итоговая аттестация

3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества академических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем (по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся

Таблица 3

Вид учебной работы	Всего часов	Курс
		3
Аудиторная контактная работа (всего)	1 4	14
в том числе: лекционные занятия (ЛЗ)	6	6
лабораторные работы (ЛР)	8	8
практические занятия (ПЗ)	-	-
Внеаудиторная контактная работа: КСР	3	3
Самостоятельная работа (всего)	87	87
в том числе: подготовка к ЛР	16	16
доработка конспекта лекции с применением учебника, методической и дополн. литературы	37	37
выполнение контрольной работы	34	34
Контроль	4	4
ИТОГО: час.	108	108
ИТОГО: з.е.	3	3

 

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам)

с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий

Таблица 4

№ раздела	Наименование раздела дисциплины	Часы
		ЛЗ	ЛР	ПЗ	СРС	Всего часов
1	Методы решения задач теплопроводности	2	-	-	9	11
2	Метод конечных разностей для задач стационарной теплопроводности	2	4	-	18	24
3	Метод конечных разностей для задач нестационарной теплопроводности	2	4	-	50	56
4	Приближенные аналитические методы решения задач теплопроводности	-	-	-	10	10
Итого:		6	8	-	87	101

Содержание лекционных занятий

Таблица 5

№ ЛЗ	№ раздела	Тема лекции и перечень дидактических единиц	Количество часов
3 курс
1	1	Введение Способы передачи теплоты; основные понятия процесса теплопроводности: температурное поле, изотермическая поверхность, градиент температуры, вектор плотности теплового потока. Закон Фурье. Дифференциальное уравнение температурного поля. Условия однозначности для процесса теплопроводности. Математическая постановка задачи теплопроводности для неограниченной пластины при ГУ-1,2,3 рода. Тема 1.1. Аналитические и численные методы решения задач теплопроводности. Понятие: аналитический и численный метод. Точные и приближенные аналитические методы решения задач теплопроводности. Численные методы решения задач теплопроводности. Преимущества и недостатки аналитических и численных методов. Тема 1.2. Точный аналитический метод – метод разделения переменных (метод Фурье). Основная идея. Уравнение Покеля. Задача Штурма-Лиувилля. Собственные числа и функции. Тема 1.3. Применение метода Фурье. Определение температурного поля в плоской стенке при граничных условиях 1 рода. Математическая постановка задачи нестационарной теплопроводности в размерном и безразмерном виде. Выносится на самостоятельное изучение: Тема 1.4. Метод Л.В.Канторовича. Общая постановка задачи и схема применения метода. Применение метода для неограниченной пластины при ГУ-1 рода. Нулевое, первое и второе приближения. Сравнение результатов с точными значениями.	2
2	2	Тема 2.1. Численный метод - метод конечных разностей (МКР). Основная идея. Аппроксимация функций. Численное интегрирование и дифференцирование функций. Устойчивость. Сходимость. Тема 2.2. Численное решение двумерных задач стационарной теплопроводности методом итераций. Математическая постановка двумерной задачи стационарной теплопроводности. Применение МКР для двумерной задачи стационарной теплопроводности. Метод итераций. Его основная идея. Выносится на самостоятельное изучение: Тема 2.3. Методы решения систем алгебраических уравнений. Метод последовательного исключения Гаусса. Итерационные методы. Решение систем нелинейных алгебраических уравнений.	2
3	3	Тема 3.1. Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по явной схеме. Математическая постановка задачи нестационарной теплопроводности. Применение МКР для задачи нестационарной теплопроводности по явной схеме. Особенности применения МКР по явной схеме. Тема 3.2. Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по неявной схеме. Математическая постановка задачи нестационарной теплопроводности. Применение МКР для задачи нестационарной теплопроводности по неявной схеме. Особенности применения МКР по неявной схеме. Метод прогонки. Применение метода прогонки на ЭВМ. Его основная идея. Выносится на самостоятельное изучение: Тема 3.3. Численные методы решения задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Схемы Эйлера. Схемы Рунге-Кутта. Линейные многошаговые методы.Выбор шага интегрирования и оценка погрешности численного решения. Решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие системы уравнений.	2
	4	Выносится на самостоятельное изучение: Тема 4.1. Приближенные аналитические методы решения задач теплопроводности. Метод координатных функций в точных аналитических решениях. Невязки дифференциальных уравнений. Совместное использование методов Фурье и Бубнова-Галеркина. Тема 4.2. Применение приближенных аналитических методов. Пример решения нестационарной задачи теплопроводности для неограниченной пластины при симметричных граничных условиях 1 рода (алгебраические координатные функции). Математическая постановка нестационарной задачи теплопроводности в размерном и безразмерном виде. Безразмерные температура, координата, время. Выносится на самостоятельное изучение: Тема 4.3. Метод конечных элементов (МКЭ) для решения задач теплопроводности. Основные концепции МКЭ. Построение дискретной модели и функций формы элементов. Система уравнений МКЭ. Локальная и глобальная матрицы. Решение системы уравнений МКЭ.	-

Итого за курс

6

Итого:

6

 

 

Содержание лабораторных занятий

Таблица 6

№ ЛР	№ раздела	Наименование лабораторной работы и перечень дидактических единиц	Количество часов
3 курс
1	2	Лабораторная работа №1 «Численное решение двумерных задач стационарной теплопроводности методом конечных разностей». Математическая постановка двумерной задачи стационарной теплопроводности. Особенности применения МКР для двумерной задачи стационарной теплопроводности. Использование онлайн-калькуляторов сети Интернет для решения систем линейных алгебраических уравнений. Альтернативный метод решения двумерной задачи стационарной теплопроводности – метод итераций. Его основная идея. Письменный и устный отчеты.	4
2	3	Лабораторная работа №2 «Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по явной схеме». Математическая постановка одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Особенности применения МКР по явной схеме для одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Построение графика распределения температур в теле для различных моментов времени. Письменный и устный отчеты.	4

Итого за курс:

8

Итого:

8

 

 

4.3. Содержание самостоятельной работы

Таблица 7

№ раздела	Вид самостоятельной работы и перечень дидактических единиц	Количество часов
3 курс
1	Доработка конспекта лекций с применением учебника, методической и дополнительной литературы Применение метода Канторовича для неограниченной пластины при ГУ-1 рода. Нулевое, первое и второе приближения. Сравнение результатов с точными значениями.	9
2	Подготовка к лабораторным работам (ЛР) Лабораторная работа №1 «Численное решение двумерных задач стационарной теплопроводности методом конечных разностей». Математическая постановка двумерной задачи стационарной теплопроводности. Особенности применения МКР для двумерной задачи стационарной теплопроводности. Использование онлайн-калькуляторов сети Интернет для решения систем линейных алгебраических уравнений. Альтернативный метод решения двумерной задачи стационарной теплопроводности – метод итераций. Его основная идея.	8
	Доработка конспекта лекций с применением учебника, методической и дополнительной литературы Тема 2.3. Методы решения систем алгебраических уравнений. Метод последовательного исключения Гаусса. Итерационные методы. Решение систем нелинейных алгебраических уравнений.	10
3	Подготовка к лабораторным работам (ЛР) Лабораторная работа №2 «Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по явной схеме». Математическая постановка одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Особенности применения МКР по явной схеме для одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Построение графика распределения температур в теле для различных моментов времени.	8
	Доработка конспекта лекций с применением учебника, методической и дополнительной литературы Тема 3.3. Численные методы решения задач Коши для обыкновенных дифференциальных уравнений. Схемы Эйлера. Схемы Рунге-Кутта. Линейные многошаговые методы. Выбор шага интегрирования и оценка погрешности численного решения. Решение систем обыкновенных дифференциальных уравнений. Жесткие системы уравнений.	8
	Выполнение контрольной работы  «Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по неявной схеме». Математическая постановка одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Особенности применения МКР по неявной схеме для решения одномерной задачи нестационарной теплопроводности. Использование онлайн-калькуляторов сети Интернет для решения систем линейных алгебраических уравнений. Альтернативный метод решения одномерной задачи нестационарной теплопроводности – метод «прогонки».Его основная идея.	34
4	Доработка конспекта лекций с применением учебника, методической и дополнительной литературы Тема 4.3. Метод конечных элементов (МКЭ) для решения задач теплопроводности. Основные концепции МКЭ. Построение дискретной модели и функций формы элементов. Система уравнений МКЭ. Локальная и глобальная матрицы. Решение системы уравнений МКЭ.	10
Итого за курс:		87
Итого:		87

5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы

обучающихся по дисциплине (модулю)

Таблица 8

№ п/п	Автор(ы), наименование, место, год издания (если есть, указать «гриф»)	Ресурс НТБ СамГТУ
1	Техническая термодинамика и теплопередача [Текст]: учеб. / В.А. Кудинов, Э.М. Карташов, Е.В. Стефанюк. - М.: Юрайт, 2011. - 560 с.: граф., схем. - (Бакалавр). - Библиогр.: с. 556-560. – ISBN 978-5-9916-1386-6 (в пер.)	Фонд НТБ СамГТУ
2	Котович, А.В. Решение задач теплопроводности методом конечных элементов. [Электронный ресурс]: учеб.-метод. пособие / А.В. Котович, И.В. Станкевич. — Электрон. дан. — М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. — 87 с. — Режим доступа: http://e.lanbook.com/book/52184 — Загл. с экрана.	ЭБ НТБ СамГТУ ЭР
3	Аналитические решения задач теплопроводности и термоупругости с переменными физическими свойствами среды [Текст]: учеб. пособие / И.В. Кудинов [и др.]; ред. В.А. Кудинов; Самар.гос.техн.ун-т. - Самара: [б. и.], 2016. - 167 с.: табл. - Библиогр.: с. 163-167. – ISBN 978-5-7964-1943-4	Фонд НТБ СамГТУ
4	Численное решение двумерных задач стационарной теплопроводности методом итераций. Метод. указ. к лаб. работе №1 / Самар. гос. техн. ун-т. Сост. Р.Ж.Габдушев. Самара, 2013. 6 с.	Каф.ТОТиГ СамГТУ
5	Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом конечных разностей по явной схеме. Метод. указ. к лаб. работе №2 / Самар. гос. техн. ун-т. Сост. Р.Ж.Габдушев. Самара, 2013. 6 с.	Каф.ТОТиГ СамГТУ
6	Численное решение одномерных задач нестационарной теплопроводности методом прогонки. Метод. указ. к лаб. работе №3 / Самар. гос. техн. ун-т. Сост. Р.Ж.Габдушев. Самара, 2013. 6 с.	Каф.ТОТиГ СамГТУ

Фонд оценочных средств

Шкала оценивания

 «Отлично» – выставляется, если сформированность заявленных дескрипторов компетенций 80% и более (в соответствии с картами компетенций ОПОП) оценивается критериями «хорошо» и «отлично», при условии отсутствия критериев «удовлетворительно» и «неудовлетворительно»: студент показал прочные знания основных положений фактического материала, умение самостоятельно решать конкретные практические задачи повышенной сложности, свободно использовать справочную литературу, делать обоснованные выводы из результатов анализа конкретных ситуаций.

«Хорошо» – выставляется, если сформированность заявленных дескрипторов компетенций на 60% и более (в соответствии с картами компетенций ОПОП) оценивается критериями «хорошо» и «отлично», при условии отсутствия критерия «неудовлетворительно», допускается критерий «удовлетворительно»: обучающийся показал прочные знания основных положений фактического материала, умение самостоятельно решать конкретные практические задачи, предусмотренные рабочей программой, ориентироваться в рекомендованной справочной литературе, умеет правильно оценить полученные результаты анализа конкретных ситуаций.

«Удовлетворительно» – выставляется, если сформированность заявленных дескрипторов компетенций 40% и более (в соответствии с картами компетенций ОПОП) оценивается критериями «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»: обучающийся показал знание основных положений фактического материала, умение получить с помощью преподавателя правильное решение конкретной практической задачи из числа предусмотренных рабочей программой, знакомство с рекомендованной справочной литературой.

«Неудовлетворительно» – выставляется, если сформированность заявленных дескрипторов компетенций менее чем 40% (в соответствии с картами компетенций ОПОП) оценивается критериями «удовлетворительно», «хорошо» и «отлично»: при ответе обучающегося выявились существенные пробелы в знаниях основных положений фактического материала, неумение с помощью преподавателя получить правильное решение конкретной практической задачи из числа предусмотренных рабочей программой учебной дисциплины.

 

Обучающиеся обязаны сдавать все задания в сроки, установленные преподавателем. Обучающиеся, сдавшие отчеты по лабораторным работам и отчет по контрольной работе, допускаются к промежуточной аттестации.

3. Типовые контрольные задания и иные материалы, необходимые для оценки знаний, умений, навыков и (или) опыта деятельности, характеризующие этапы формирования компетенций в процессе освоения образовательной программы.

 

Перечень подлежащих оценке результатов обучения (показателей проявления компетенций: владений, умений, знаний) при использовании предусмотренных рабочей программой дисциплины оценочных средств представлены в таблице 12.

 

Изложение численного метода

Дифференциальное уравнение нестационарной теплопроводности в случае одномерной задачи имеет вид

.                                                   (1)

В лабораторной работе №2 был изложен способ решения дифференциального уравнения теплопроводности (1) методом конечных разностей по явной схеме. Как было указано, решение задач по явной схеме будет устойчивым, если выполняется условие

.                                                    (2)

Последнее условие весьма обременительно. Как показывают практические расчеты, при достаточно малых ∆ х и конкретных значениях а величина ∆ τ оказывается очень малой и приходится медленно продвигаться по времени, т.е. делать большое число шагов по времени τ. Все это чрезвычайно повышает трудоемкость решения.

Рассмотрим теперь принципиально другое сеточное уравнение. Если взять приближенное значение производной по времени «назад» (см.рис.1.),

Рис.1. Пространственно-временная область одномерной задачи теплопроводности

 

то получим следующее конечно-разностное соотношение:

.                                 (3)

Уравнение (3) решается труднее, поскольку в него входят три неизвестные температуры:  Поэтому в данном случае нужно решать сразу всю систему разностных уравнений типа (3) для всех точек i, k сетки. Здесь так же, как и при решении уравнения Лапласа методом сеток, можно применить метод итераций.

Неявные разностные уравнения решаются сложнее, чем явные, но они абсолютно устойчивы при любом шаге по времени. Это позволяет выбирать шаг ∆ τ значительно большим, чем в явных схемах, и соответственно уменьшать общее время счета всей задачи.

Для реализации численного метода решения задач теплопроводности на ЭВМ разработан специальный метод прогонки, более эффективный, чем метод итераций.

Изложим метод прогонки на примере предыдущей задачи, предложенной в лабораторной работе №2. Уравнение (3) можно, очевидно, записать еще и в виде

                                (4)

при начальных и граничных условиях:

в момент времени k =0

,                                                     (5)

и задана в точках: i =1,2,…, n -1;

                                               (6)

.                                              (7)

Уравнение (4) для удобства дальнейших выводов запишем в виде

,                                      (8)

где .

Идея метода прогонки заключается в следующем: связь между двумя соседними узлами  и  представляется в виде

,                                          (9)

где  и  некоторые коэффициенты, подлежащие определению. Если они будут известны, то делая «прогонку» в направлении справа-налево, начиная с правого граничного условия , можно по (9) последовательно найти все температуры в (k +1)-м слое по времени.

Из (9), заменяя i на i -1, имеем

.                                      (10)

Подставляя (10) в формулу (8), получим

.                  (11)

Отсюда

.                                      (12)

Сравнивая (12) с (9), получим следующие формулы:

                                           (13)

При i =1 из (8) найдем

.                                    (14)

Или, используя граничное условие (6), из (14) получим

.                                                (15)

С другой стороны, из (9) найдем

.                                               (16)

Сравнивая (16) и (15), получим

                                                       (17)

Пользуясь системами (А) и (В), производя «прогонку» слева-направо в прямом направлении, последовательно найдем все коэффициенты .

Затем, используя «обратный ход», т.е. прогонку справа-налево, начиная с , как уже было указано, по (9) найдем все температуры в (k +1) слое, если известно распределение температур в k -м слое. Таким образом, указан переход от k -го слоя по времени к (k +1) слою.

Следовательно, отправляясь от известного начального (нулевого) слоя, можно построить решение  во всех точках сетки i, k.

 

Постановка задачи

 

Найти температурное поле в теплоизолированном с боковой поверхности ограниченном стержне, разделенным на  частей, при следующих краевых условиях:

1) в начальный момент времени τ =0, t = t ₀;

2) при х =0, t = t_{w 1}= const;

3) при х = l, где l – длина стержня, t = t_{w 2}= const.

Шаг по времени рассчитать по формуле: , где  – шаг по координате.

Числовые значения исходных данных взять из таблицы 11.

Часть таблицы 11

Номер варианта	а∙ 106, м2/с	l, м	t 0, oC	tw1, oC	tw 2, oC
1	7,5	0,01	600	50	50	9

 

Содержание отчета

1. Представить расчет температурного поля для одного шага по времени с необходимыми пояснениями, применяя метод прогонки.

2. Представить расчет температурного поля для одного шага по времени с необходимыми пояснениями, применяя на выбор один из различных программных продуктов (Mahtcad, он-лайн калькуляторы системы Интернет или др.).

3. Представить график распределения температур в стержне в различные моменты времени (для 5 шагов по времени).

Таблица 13

Матрица соответствия оценочных средств запланированным результатам обучения по дисциплине (модулю)

«Применение электронно-вычислительных машин в тепловых расчетах»

 

Компетенции	Оценочные средства
	Конспекты вопросов и тем лекционного курса (Раздел №1)	Конспекты вопросов и тем лекционного курса (Раздел №2)	Конспекты вопросов и тем лекционного курса (Раздел №3)	Конспекты вопросов и тем лекционного курса (Раздел №4)	Отчет по лабораторной работе № 1 (Раздел №2)	Отчет по лабораторной работе № 2 (Раздел №3)	Отчет по контрольной работе (Раздел №3)		Вопросы к зачету с оценкой (Раздел №1-4)
	Самостоятельная работа студента				Лабораторные работы		Контрольная работа		Промежуточная аттестация – зачет с оценкой
ПК-1	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2	В (ПК-1) – I2 У (ПК-1) – I2 З (ПК-1) – I2

Профессиональные

ПК-1 способность участвовать в сборе и анализе исходных данных для проектирования энергообъектов и их элементов в соответствии с нормативной документацией

 

Целью изучения дисциплины является формирование знаний по методике расчета температурных полей в различных элементах оборудования и ограждающих конструкций.

Задачами изучения дисциплины являются получение знаний по основам численных и аналитических методов оптимизации и практических навыков их использования для решения на ЭВМ технико-экономических задач энергетики; освоение основных способов и методов расчета теплоустановок с целью обеспечения нормального температурного режима работы элементов оборудования и минимизации потерь теплоты.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных сметодами решения задач теплообмена (точные аналитические, приближенные аналитические, численные), с математическими моделями процессов теплообмена (дифференциальные уравнения теплопроводности в прямоугольных и цилиндрических координатах), а именно, рассматриваются вопросы применения различных методов решения задач стационарной и нестационарной теплопроводности для тел правильной формы (пластина, цилиндр) с использованием различных программных продуктов (Mahtcad, Excel, онлайн – калькуляторы сети Интернет).

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные работы, самостоятельная работа студента, контрольная работа.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля:

текущий контроль успеваемости в форме устного опроса и отчета по лабораторным и контрольной работам;