Тема 3. Закон соответственных состояний и его применение для расчета теплофизических свойств углеводородов в газообразном и жидком состоянии. Расчет температурной зависимости давления насыщенных паров жидкостей по методу Риделя при различном способе определения критерия подобия. Расчет температурной зависимости плотности, поверхностного натяжения и теплоемкости углеводородов в жидком состоянии.
Тема 4. Явления переноса в углеводородах в газообразном и жидком состоянии. Расчет температурной зависимости вязкости и теплопроводности углеводородов в газообразном и жидком состоянии.
Тема 5. Равновесие фаз жидкость пар и критические явления в однокомпонентных углеводородах и их смесях. Теплофизические свойства углеводородов в газоконденсатном состоянии.
Расчет температурной зависимости плотности жидкости и газа на линии насыщения. Расчет псевдокритических и критических параметров многомпонентных смесей углеводородов. Расчет параметров фазового равновесия жидкость-пар
Тема 6. Теплофизические свойства нефтей. Расчет калорических свойств, вязкости и теплопроводности нефти и газовых конденсатов по их характеристическим параметрам и критериям подобия.
6. Темы лабораторных работ (Лабораторный практикум).
_____________________________________________________________________________
(Указываются темы лабораторных работ, названия опытов, объектов изучения, а также необходимый инструментарий для их проведения.)
7. Примерная тематика курсовых работ (если они предусмотрены учебным планом ОП).
8. Учебно-методическое обеспечение и планирование самостоятельной работы студентов.
Таблица 4
№ | Модули и темы | Виды СРС | Неделя семестра | Объем часов | |
обязательные | дополнительные | ||||
Модуль 1 | |||||
1.1 | Аналитические уравнения состояния углеводородов в газообразном состоянии. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 1-2 | 4 |
1.2 | Термоинамический метод в теории теплофизических свойств веществ. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 3-6 | 8 |
Всего | 1-6 | 12 | |||
Модуль 2 | |||||
2.1 | Закон соответственных состояний и его применение для расчета теплофизических свойств углеводородов в газообразном и жидком состоянии. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 7-10 | 4 |
2.2 | Явления переноса в углеводородах в газообразном и жидком состоянии. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 11-12 | 8 |
Всего | 7-12 | 12 | |||
Модуль 3 | |||||
3.1 | Равновесие фаз жидкость пар и критические явления в однокомпонентных углеводородах и их смесях. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 13-14 | 4 |
3.2 | Теплофизические свойства нефтей, газовых конденсатов и их фракций. | Работа с учебной и научной литературой. Проведение расчетов по индивидуальным заданиям. | Поиск справочных данных и научной литературы в Интернете. | 15-18 | 8 |
Всего | 13-18 | 12 | |||
Итого | 18 | 36 |
8.1 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)
Данной рабочей программой предусмотрена самостоятельная работа в объеме 36 часов. В соответствии с Положением о самостоятельной работе студентов в ФГБОУ ВО «Тюменский государственный университет», под самостоятельной работой студентов (далее СРС) понимается «учебная, научно-исследовательская и общественно-значимая деятельность студентов, направленная на развитие общих и профессиональных компетенций, которая осуществляется без непосредственного участия преподавателя, хотя и направляется им».
По дисциплине «Теплофизические свойства углеводородов» студентам предлагаются следующие формы СРС:
• выполнение самостоятельных расчетов свойств веществ по индивидуальным заданиям;
• изучение обязательной и дополнительной литературы;
• поиск информации по заданной теме в сети Интернет;
• самоконтроль и взаимоконтроль выполненных заданий;
• подготовка к экзамену.
8.2 Формы текущего контроля и промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
В качестве форм текущей аттестации используются такие формы, как устное собеседование по самостоятельно проведенным расчетам, проверка отчетов по выполненным на персональном компьютере расчетам по индивидуальным заданиям.
Промежуточный контроль имеет форму зачетов за выполняемые студентами расчеты по индивидуальным заданиям.
Итоговый контроль (экзамен). В экзаменационный билет входит теоретический вопрос и практическое задание, по которому студент должен рассчитать на персональном компьютере тот или иной теплофизический параметр для определенного вещества при конкретных условиях. Оценка за этот расчет определяется не только его правильностью, но и затраченным временем, поскольку оно характеризует приобретенные студентами навыки на практических занятиях.
8.3 Перечень теоретических вопросов для подготовки к экзамену.
Аналитические уравнения состояния газов и их применимость для расчета плотности паров углеводородов. Функции отклонения термодинамических потенциалов реальных газов от идеального состояния и их расчет по уравнениям состояния газов на примере уравнений Ван-дер-Ваальса, Редлиха - Квонга, вириального уравнения. Вывод аналитического уравнения для теплоемкости паров углеводородов на основании двухпараметрических аналитических уравнений состояния реальных газов. Описание свойств реальных газов и паров в рамках обобщенных законов соответственных состояний. Соотношения между различными критериями подобия, их достоинства и недостатки. Метод Риделя описания температурной зависимости давления насыщенных паров углеводородов. Молекулярно-кинетическая теория коэффициентов переноса в идеальных газах. Расчет коэффициентов вязкого трения и теплопроводности реальных газов по эмпирическим и полуэмпирическим соотношениям, полученным в рамках обобщенных законов соответственных состояний. Аналитическое однопараметрическое уравнение для коэффициента температуропроводности и кинематической вязкости гомологического ряда предельных углеводородов. Методы расчета плотности, теплоемкости и поверхностного натяжения углеводородов в жидком состоянии на основе уравнений соответственных состояний. Методы расчета коэффициентов вязкости и теплопроводности жидкостей при низких и высоких температурах. Фазовое равновесие жидкость - пар. Уравнения бинодали и спинодали. Расчет плотности углеводородов на линии насыщения. Критическая температура и критические параметры веществ. Особые свойства веществ при критической температуре. Методы расчета критических параметров углеводородов. Теплофизические свойства газовых смесей. Псевдокритические и истинные критические параметры газовых смесей. Газоконденсатное состояние углеводородов. Явление обратной конденсации первого и второго рода в многокомпонентных смесях углеводородов. Состав, физико-химические свойства, характеристические параметры и критерии подобия нефти и газовых конденсатов, которые используются при расчете их теплофизических параметров. Расчет калорических свойств нефти и газовых конденсатов. Расчет вязкости нефти и газовых конденсатов. Расчет теплопроводности нефти и газовых конденсатов. Расчет поверхностного натяжения нефти и газовых конденсатов.8.4 Перечень практических заданий для подготовки к экзамену.
Рассчитать давление насыщенного пара жидкости при заданной температуре Рассчитать плотность углеводорода в жидком и парообразном состоянии на линии насыщения при >0,5. Рассчитать плотность жидкости при температуре ниже ее нормальной температуры кипения. Рассчитать плотность газа при заданном давлении P и температуре T по вириальному уравнению. Рассчитать плотность газа при заданном давлении P и температуре T по уравнению Редлиха-Квонга. Рассчитать критические параметры веществ. Рассчитать теплоту испарения жидкости при температуре кипения. Рассчитать теплоту испарения жидкости по температурной зависимости давления ее насыщенных паров. Рассчитать идеальногазовую теплоемкость заданного вещества. Рассчитать теплоемкость жидкости при заданной температуре. Рассчитать теплоемкость газа при заданной температуре и давлении. Рассчитать вязкость газа при заданном давлении P и температуре T. Рассчитать вязкость жидкости при низкой температуре. Рассчитать вязкость жидкости при температуре близкой к критической. Рассчитать поверхностное натяжение жидкости. Рассчитать псевдокритические параметры смеси углеводородов. Рассчитать вязкость смеси углеводородов заданного состава. Рассчитать теплоемкость смеси углеводородов заданного состава. Рассчитать плотность смеси углеводородов заданного состава.8.5 Пример экзаменационного задания.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
