ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Факультет энергетики
“УТВЕРЖДАЮ”
Декан ФЭН
профессор, к. т.н.
“___ ”______________ г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА учебной дисциплины
Математическое моделирование процессов горения
ООП: специальность 220301.65 Автоматизация технологических процессов и производств (в топливно-энергетическом комплексе)
Шифр по учебному плану: ЕН. В.1.1
Факультет: энергетики очная форма обучения
Курс: 3, семестр: 6
Лекции: 32
Практические работы: 16 Лабораторные работы: 16
Курсовой проект: - Курсовая работа: 6 РГЗ: -
Самостоятельная работа: 75
Экзамен: 6 Зачет: -
Всего: 145
Новосибирск
2011
Рабочая программа составлена на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению (специальности): 657900 Автоматизированные технологии и производства.(№ 000 тех/дс от 01.01.2001)
ЕН. В.1.1, дисциплины по выбору студента
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры Тепловых электрических станций протокол № 7 от 01.01.2001
Программу разработал
доцент, к. т.н.
Заведующий кафедрой
профессор, д. т.н.
Ответственный за основную образовательную программу
профессор, д. т.н.
1. Внешние требования
Таблица 1.1
Шифр дисциплины | Содержание учебной дисциплины | Часы |
Вузовская компонента (дисциплина выбора). Студент изучает следующие вопросы: - Виды органического топлива и их свойства. Реология топлив. - Особенности горения органического топлива. - Кинетика горения. Химия горения. - Стехиометрические соотношения химических рекций горения. - Газификация и пиролиз органического топлива. - Уравнение Аррениуса. - Моделирование стехиометрического горения топлив. - Модель Зельдовича. - Модель процессов газификации. - Технологии газификации: процессы Винклера, Лурги, Тексакко. - Технические средства-газификаторы. - Внутрицикловая газификация угля. | 145 |
2. Особенности (принципы) построения дисциплины
Таблица 2.1
Особенности (принципы) построения дисциплины
Особенность | Содержание |
Основания для введения дисциплины в учебный план по направлению или специальности | Учебный план подготовки инженеров по специальности 220301.65 - Автоматизация технологических процессов и производств (в топливно-энергетическом комплексе). |
Адресат курса | Инженерная подготовка студентов по специальности 220301.65 - Автоматизация технологических процессов и производств (в топливно-энергетическом комплексе). |
Основная цель (цели) дисциплины | Изучение процессов газификации и горения топлив. Получение навыков моделирования таких процессов. |
Ядро дисциплины | Ядро дисциплины представляют 4 модуля. |
Связи с другими учебными дисциплинами основной образовательной программы | Физика горения. Котельные установки и парогенераторы. Современные котельные установки. |
Требования к первоначальному уровню подготовки обучающихся | Физика. Химия. Физика горения. Котельные установки и парогенераторы. Термодинамика. ТМО. |
Особенности организации учебного процесса по дисциплине | Лекции, практические занятия, лабораторные работы. |
3. Цели учебной дисциплины
Таблица 3.1
После изучения дисциплины студент будет
иметь представление | |
1 | Об особенностях горения и газификации всех видов органических топлив. |
2 | О приемах и методах моделирования процессов горения, пиролиза и газификации органического топлива. |
знать | |
3 | Реологические свойства органического топлива. |
4 | Особенности горения органического топлива. |
5 | Кинетику горения. |
6 | Химию горения. |
7 | Стехиометрические соотношения химических реакций горения. |
8 | Уравнение Аррениуса. |
9 | Модель Зельдовича. |
уметь | |
10 | Моделировать процессы горения при стехиометрическом протекании реакций. |
11 | Моделировать процессы частичной газификации топлива. |
12 | Моделировать процессы полной газификации угля. |
иметь опыт (владеть) | |
13 | Определения реологических свойств жидких органических топлив. |
14 | Работа с прикладными программами, моделирующими процессы горения "Астра", "Факел". |
15 | Составления расчетного алгоритма процесса газификации угля. |
4. Содержание и структура учебной дисциплины
Лекционные занятия Таблица 4.1
(Модуль), дидактическая единица, тема | Часы | Ссылки на цели |
Семестр: 6 | ||
Модуль: Виды органического топлива. | ||
Дидактическая единица: Виды органического топлива. | ||
Виды органического топлива. Их свойства. | 2 | 1, 2 |
Реологические свойства жидких органических топлив. | 2 | 3 |
Новое жидко-композитное топливо из угля. Технологии получения. | 2 | 1, 3 |
Свойства КЖТ. Особенности применения. Перспектива использования. | 2 | 3 |
Модуль: Особенности горения. | ||
Дидактическая единица: Особенности горения. | ||
Особенности горения органического топлива. | 2 | 4 |
Химические процессы горения. | 1 | 6 |
Кинетика горения. Уравнение Аррениуса. | 1 | 5, 8 |
Модуль: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | ||
Дидактическая единица: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | ||
Стехиометрические соотношения химических реакций при горении. | 2 | 10, 7 |
Модель горения Зельдовича. | 2 | 9 |
Пиролиз и газификация топлив. | 2 | 11, 12 |
Особенности пиролиза и газификации угля. | 1 | 11, 12 |
Стехиометрическая модель газификации угля. | 1 | 11, 12 |
Модель установки по газификации органического топлива. | 2 | 1, 11, 12 |
Модуль: Технологии внутрицикловой газификации угля. | ||
Дидактическая единица: Технологии внутрицикловой газификации угля. | ||
Технологии газификации угля. | 2 | 1, 11, 12 |
Внутрицикловая газификация угля. Особенности, достоинства, недостатки. | 2 | 1, 11, 12 |
Научная проработка внутрициловой газификации топлива (угля). | 1 | 1 |
Моделирование ТЭУ с внутрицикловой газификацией угля. | 1 | 1, 12 |
Технологии газификации угля: лурги, тексако. | 1 | 1, 12 |
Технико-экономическая эффективностьТЭУ с внутрицикловой газификацией угля. | 1 | 1 |
Перспективы применения внутрицикловой газификации угля. | 2 | 1 |
Практические занятия Таблица 4.2
(Модуль), дидактическая единица, тема | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Семестр: 6 | |||
Модуль: Особенности горения. | |||
Дидактическая единица: Особенности горения. | |||
Составление алгоритма расчета при стехиометрическом горении. | Выполнение практической работы. Оформление результатов. | 2 | 14 |
Модуль: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | |||
Дидактическая единица: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | |||
Составление алгоритма расчета при стехиометрическом горении. | Выполнение практической работы. Оформление результатов. | 2 | 14 |
Модуль: Технологии внутрицикловой газификации угля. | |||
Дидактическая единица: Технологии внутрицикловой газификации угля. | |||
Составление алгоритма расчета при газификации угля. | Выполнение практической работы. Оформление результатов. | 4 | 15 |
Определение технико-экономических показателей ТЭУ с внутрицикловой газификацией угля. | Выполнение практической работы. Оформление результатов. | 4 | 15 |
Лабораторная работа Таблица 4.3
(Модуль), дидактическая единица, тема | Учебная деятельность | Часы | Ссылки на цели |
Семестр: 6 | |||
Модуль: Виды органического топлива. | |||
Дидактическая единица: Виды органического топлива. | |||
Определение реологических свойств органического топлива. | Выполнение лабораторной работы "Определение реологических свойств органического топлива". | 4 | 13 |
Модуль: Особенности горения. | |||
Дидактическая единица: Особенности горения. | |||
Стехиометрическая модель горения органического топлива. | Выоплнение лабораторной работы "Стехиометрическая модель горения органического топлива". | 2 | 14, 15 |
Модуль: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | |||
Дидактическая единица: Моделирование процессов горения, пиролиза и газификации топлив. | |||
Стехиометрическая модель горения органического топлива. | Выоплнение лабораторной работы "Стехиометрическая модель горения органического топлива". | 2 | 14, 15 |
Модель частичной газификации угля. | Выполнение лабораторной работы "Модель частичной газификации угля". | 4 | 14, 15 |
Модель полной газификации угля. | Выполнение лабораторной работы "Модель полной газификации угля". | 4 | 14, 15 |
5. Самостоятельная работа студентов
Семестр - 6, Курсовая работа
Тема "Алгоритм расчета горения при стехиометричесом протекании реакций".
Семестр - 6, Индив. работа
Собеседование в рамках консультации по дисциплине в виде ответов преподавателя на вопросы в объеме 6 часов.
Семестр - 6, Подготовка к занятиям
Самостоятельная подготовка студента по материалам лекций, изучение учебной и рекомендованной литературы в объеме 75 часов.
Правила аттестации студентов по учебной дисциплине
Система оценок по курсу "Математическое моделирование процессов горения"
15-ти балльная система
F (0-24) ; FX (25-49); Е(50-59);
D - D D+(60-69); C - C C+(70-79); B - B B+(80-89); A - A A+(90-100)
5-ти балльная система
Неуд.(0-49); Удовл.(50-59); Хорошо(60-79); Отлично (80-100).
100-балльная переходная система
Лекции (15 баллов); практика №№1,2,3,4 - 15 баллов;
КП(15 баллов);
РГЗ (15 баллов); экзамен (40 баллов).
Минимально допустимый балл (удовлетворительно).
Лекции (10 баллов); практика №№1,2,3,4 (по 2 балла)- 8 баллов;
КП(10 баллов); РГЗ (10 баллов); экзамен (12 баллов).
Список литературы
7.1 Основная литература
В печатном виде
1. Комплексные исследования ТЭС с новыми технологиями : [монография / и др.]. - Новосибирск, 2005. - 527 с. : ил.
7.2 Дополнительная литература
В печатном виде
1. Григорьев сжигания органических топлив. Энергетические топлива : учеб. пособие для студентов вузов, обучающихся по направлению подгот. 140400 "Техническая физика" / , , ; Федеральное агентство по образованию, Санкт-Петербург. гос. политехн. ун-т. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2006. – 92 с. : ил.
2. Блинов и теория горения. Раздел – Подготовка и сжигание топлива : учеб.-метод. комплекс (учеб. пособие) / ; Сев.-Зап. Гос. Заоч. Техн. Ун-т. – СПб.: Изд-во СЗТУ, 2007. – 119 с.
3. Новиков на UML: теория, практика, видеокурс / , . – СПб. : Профессионал. лит-ра, 2010. – 635 с., [12] л. ил
4. Черный вычислительной техники при моделировании : учеб. пособие / . – Пенза : Изд-во ПГУ, 2011. – 97 с.
8. Методическое и программное обеспечение
8.1 Методическое обеспечение
В печатном виде
1. Ноздренко эксергетический анализ энергоблоков ТЭС с новыми технологиями : [монография] / , ; Новосиб. гос. техн. ун-т. - Новосибирск, 2009. - 189 с. : схемы, табл.
9. Контролирующие материалы для аттестации студентов по дисциплине
Контрольные вопросы:
1) Пиролиз органического топлива.
2) Реологические свойства жидкого топлива.
3) Технология приготовления КЖТ.
4) Свойства КЖТ.
5) Внутрицикловая газификация топлива.
6) Модель горения при стехиометрическом протекании реакций.
7) Уравнение Аррениуса.
8) Модель горения Зельдовича.
9) Алгоритм расчета горения угля.
