Рабочая программа учебной дисциплины

ВВЕДЕНИЕ

Методические указания составлены в соответствии с государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности 131018 – «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений», утвержденными приказом Министерства образования и науки РФ от 17 марта 2010 г. N 182, зарегистрированными в Минюсте РФ 16 апреля 2010 г., регистрационный N 16917.

Дисциплина (Тема 2.1) «Основы термодинамики и теплотехники» является дисциплиной профессионального цикла в структуре основной профессиональной образовательной программы по специальности 131018 и входит в профессиональный модуль ПМ.02 «Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования».

Программа дисциплины предусматривает изучение теоретических основ термодинамики и теплопередачи, принципиальных особенностей конструкций, действия и эксплуатации тепло- и парогенераторов, тепловых машин, агрегатов и устройств, применяемых в нефтяной и газовой промышленности.

Изучение Темы 2.1 способствует усвоению профессиональных компетенций.

По специальности 131018:

ПК 2.1. Выполнять основные технологические расчеты по выбору наземного и скважинного оборудования.

ПК 2.2. Производить техническое обслуживание нефтегазопромыслового оборудования.

ПК 2.3. Осуществлять контроль за работой наземного и скважинного оборудования на стадии эксплуатации.

ПК 2.4. Осуществлять текущий и плановый ремонт нефтегазопромыслового оборудования.

ПК 2.5. Оформлять технологическую и техническую документацию по эксплуатации нефтегазопромыслового оборудования.

Изучение Темы 2.1 способствует усвоению общих компетенций.

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 информационно-коммуникационные 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, 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.

ОК 10. Исполнять воинскую обязанность, в том числе с применением полученных профессиональных знаний (для юношей).

В результате освоения Темы 2.1 «Основы термодинамики и теплотехники» обучающийся должен:

знать:

Основные этапы развития теплотехники, проблемы современной теплотехники в нефтяной и газовой промышленности.

Главные направления развития топливно-энергетического баланса страны, проблемы экономии тепла, топлива и использования возобновляемых источников тепла и вторичных энергоресурсов, защиты окружающей среды.

Термодинамические процессы, характеристики состояния рабочего тела.

Основные законы идеальных газов.

Основные характеристики газовых смесей.

Виды теплоемкости, теплоемкость газовой.

Первый закон термодинамики для замкнутой системы и потока газа.

Термодинамические процессы: прямые и обратные циклы, их коэффициент полезного действия (КПД).

Второй закон термодинамики, сущность энтропии.

Процессы нагревания, кипения, парообразования, их изображение в координатах Р- V, Т- S, h- s координатах.

Сущность дросселирования, конструкции сопловых аппаратов и диффузоров.

Схему паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина.

Устройство и принцип действия поршневых, центробежных и осевых компрессоров.

Теоретический цикл поршневых двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Формы передачи тепла и их применение.

Теплопроводность, зависимость коэффициента теплопроводности от различных факторов.

Конвективный теплообмен, его особенности. Факторы, влияющие на коэффициент теплоотдачи.

Основы теплообмена излучением.

Особенности теплопередачи через плоские, цилиндрические одно- и многослойные стенки.

Принцип действия основных типов теплообменных аппаратов.

Виды топлива для котельных установок.

Классификацию, устройство и основные показатели работы топок котельных установок.

Конструкцию и характеристики котлов, схемы котельных установок.

Классификацию и общее устройство ДВС, принцип действия. Виды топлива, применяемые в ДВС.

Назначение и классификацию газотурбинных двигателей.

Основные технико-экономические показатели работы теплосиловых установок.

В результате освоения Темы 2.1 «Основы термодинамики и теплотехники» обучающийся должен:

уметь:

Применять уравнения состояния идеальных газов при решении практических задач.

Выполнять практические расчеты по теплоемкости газов и их смесей.

Производить расчеты термодинамических процессов.

Определять теплоту и работу по таблицам и диаграммам водяных паров.

Решать практические задачи по определению скорости истечения газа и пара при дросселировании.

Определять термический КПД паросиловой установки.

Определять мощность привода компрессора и число ступеней сжатия.

Выполнять практические расчеты стационарной теплопроводности в одно- и многослойных стенках.

Применять экспериментальные коэффициенты теплоотдачи для расчета количества тепла, переданного конвекцией.

Выполнять расчеты теплопередачи.

Выполнять поверочный расчет рекуперативного теплообмена.

Производить расчет топлива и процесса сгорания.

Тема 2.1 « Основы термодинамики и теплотехники» имеют тесную связь с учебными дисциплинами.– Геология, Способы эксплуатации нефтяных и газовых скважин, Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования, Сбор и подготовка нефти, газа и воды, Подземный текущий и капитальный ремонт скважин и др.

Рабочей программой предусмотрена обязательная аудиторная учебная нагрузка по специальности 131018 в количестве 80 часов, в том числе практических занятий – 16 часов. Самостоятельная работа обучающегося – 40 часов.

После изучения Темы 2.1, учебным планом предусмотрен дифференцированный зачет.

В результате изучения дисциплины студент должен выполнить 1 контрольную работу и предоставить ее для проверки в учебную часть за месяц до сессии.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Наименование разделов и тем	Количество аудиторных часов при очной форме обучения
Всего	В том числе практические занятия
Введение
Раздел 1. ОСНОВЫ ТЕРМОДИНАМИКИ 1.1 Исходные понятия и определения термодинамики 1.2 Законы идеальных газов 1.3 Смеси жидкостей, паров и газов 1.4 Теплоемкость вещества 1.5 Первое начало термодинамики 1.6 Термодинамические процессы изменения состояния газов 1.7 Второе начало термодинамики 1.8 Процессы парообразования и термодинамические свойства водяного пара 1.9 Истечение и дросселирование газов и паров 1.10 Циклы паросиловых установок 1.11 Термодинамические процессы компрессорных машин 1.12 Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
Раздел 2. ТЕОРИЯ ТЕПЛООБМЕНА 2.1 Формы передачи тепла 2.2 Теплообмен теплопроводностью 2.3 Теплообмен конвекцией 2.4 Теплообмен излучением 2.5 Теплопередача между теплоносителями через стенку 2.6 Основы теплового расчета теплообменных аппаратов
Раздел 3. ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ 3.1 Топливо, воздух, продукты сгорания и их характеристики 3.2 Топки и топочные устройства 3.3 Котельные агрегаты 3.4 Поршневые двигатели внутреннего сгорания 3.5 Газотурбинные установки 3.6 Теплосиловые установки
ВСЕГО ПО ДИСЦИПЛИНЕ	80 ч.	16 ч.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ