DTVT Ky thuat nhiet

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH ----------------------- CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ----------------------- Chương trình đào tạo trình độ đại học Ngành đào tạo: Kỹ thuật Điện tử, Truyền thông ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN HỌC 1. Họ và tên giảng viên: - Lưu Văn Phúc Chức danh, học hàm, học vị: GV.ThS Hướng nghiên cứu chính: Lý thuyết và những ứng dụng của kỹ thuật nhiệt, kỹ thuật điện. Địa chỉ: Khoa Vật lý và Công nghệ - Đại học Vinh. Điện thoại: 0976452820 -Lưu Tiến Hưng Chức danh, học hàm, học vị: GVC.TS. Hướng nghiên cứu chính: Khoa học vật liệu, Vật lý chất rắn, Vật lý kỹ thuật. Địa chỉ: Khoa Điện tử Viễn thông - Đại học Vinh Điện thoại: 0913396780 2. Tên môn học: Kỹ thuật nhiệt 3. Mã môn học: VT2007 4. Số tín chỉ: 2 5. Loại môn học - Bắt buộc - Kế tiếp 6. Giờ tín chỉ đối với các hoạt động - Giảng lý thuyết: 25 tiết - Tự học : 60 tiết - Bài tập: 05tiết 7. Mục tiêu của môn học -Kiến thức: : Môn học nhằm trang bị cho sinh viên một số kiến thức cơ bản về: Nguyên lý hoạt động của các thiết bị nhiệt, lý thuyết trao đổi nhiệt và các quy luật trao đổi nhiệt, xác định được sự phân bố nhiệt độ trong vật. Ngoài ra còn trang cho sinh viên những kiến thức về tính toán, thiết kế, kiểm tra các hệ thống nhiệt và giải pháp tăng cường hoặc hạn chế sự trao đổi nhiệt. - Kỹ năng: Sau khi học xong học phần, sinh viên sẽ có khả năng nắm bắt được nhanh chóng về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động trong thực tế, cách lựa chọn, vận hành, bảo dưỡng và sử dụng có hiệu quả các máy nhiệt. Ngoài ra, môn học còn hướng cho sinh viên kỹ năng nghiên cứu khoa học bằng phương pháp thực nghiệm. - Thái độ: Rèn luyện đức tính nghiêm túc, cần cù, chịu khó, ham học hỏi, tư duy sáng tạo trong học tập và nghiên cứu. 8.Mô tả vắn tắt nội dung môn học - Chương 1, 2: Nghiên cứu các quá trình biến đổi năng lượng trong các máy nhiệt. Cơ sở lý thuyết của phần này là định luật thứ nhất của nhiệt động học. - Chương 3: Nghiên cứu chu trình lý tưởng của các máy nhiệt, như: chu trình động cơ cấp nhiệt đẳng tích, động cơ cấp nhiệt đẳng áp, động cơ cấp nhiệt hỗn hợp, tuabin khí (hơi), chu trình máy lạnh-bơm nhiệt. Phần này chúng tôi tiến hành mô tả các quá trình ở trong chu trình, xác định nhiệt lượng trao đổi, các loại công và hiệu suất nhiệt của máy nhiệt lý tưởng và máy nhiệt thực tiễn. - Chương 4,5: Nghiên cứu các dạng và các quy luật trao đổi nhiệt giữa các vật thể có nhiệt độ khác nhau. Dựa vào các quy luật trao đổi nhiệt, chúng ta có thể xác định được nhiệt lượng trao đổi giữa các vật, sự phân bố nhiệt độ trong vật. 9. Nội dung chi tiết môn học Chương 1. Những khái niệm cơ bản và các quá trình nhiệt động của môi chất (Lý thuyết: 4 tiết; bài tập: 1 tiết; tự học: 10 tiết) Hệ nhiệt động và thông số trạng thái 1.1.1. Nguyên lý làm việc của máy nhiệt 1.1.2. Môi chất và hệ nhiệt động 1.1.3. Các thông số trạng thái của môi chất (tự học) Định luật nhiệt thứ nhất Năng lượng toàn phần của hệ nhiệt động Các loại công Phương trình định luật nhiệt động thứ nhất (tự học) Phương trình trạng thái của môi chất khí (tự đọc) Các quá trình nhiệt động của môi chất Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng (tự đọc) Quá trình nhiệt động cơ bản của khí thực Quá trình hỗn hợp của khí và hơi Chương 2. Một số quá trình khác của khí và hơi (Lý thuyết: 5 tiết ; bài tập:1 tiết; tự học: 12 tiết) 2.1. Quá trình lưu động 2.1.1. Một số khái niệm cơ bản 2.1.2. Xác định tốc độ của dòng lưu động 2.1.3. Xác định lưu lượng dòng 2.2. Quá trình tiết lưu 2.2.1. Khái niệm cơ bản 2.2.2. Hiệu ứng tiết lưu Joule – Thomson (tự học) 2.3. Một số quá trình của không khí ẩm 2.3.1. Khái niệm và phân loại không khí ẩm 2.3.2. Các đại lượng đặc trưng của không khí ẩm (tự học) 2.3.3. Quá trình sấy và quá trình làm lạnh không khí 2.4. Quá trình làm việc của máy nén 2.4.1. Khái niệm cơ bản 2.4.2. Máy nén pittông một cấp lý tưởng 2.4.3. Máy nén pittông một cấp lý thực 2.4.4. Máy nén pittông nhiều cấp (tự học) Chương 3. Chu trình nhiệt động (Lý thuyết: 8 tiết; bài tập:1 tiết; tự học: 18 tiết) 3.1. Định luật nhiệt động thứ hai và chu trình Carnot (tự học) 3.2. Chu trình thuận chiều (động cơ nhiệt) 3.2.1. Chu trình chất khí 3.2.2. Chu trình của hơi 3.2.3. Chu trình nhiệt-điện (tự học) 3.3. Chu trình máy lạnh-bơm nhiệt (ngược chiều) 3.3.1. Chu trình ngược chiều dùng không khí (tự học) 3.3.2. Chu trình ngược chiều dùng hơi (có máy nén) 3.3.3. Chu trình ngược chiều dùng phương pháp hấp thụ (tự học) 3.2.4. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của một máy lạnh trong thực tế Chương 4. Các dạng trao đổi nhiệt (Lý thuyết: 4 tiết; bài tập:1 tiết; tự học: 10 tiết) 4.1. Trao đổi nhiệt bằng dẫn nhiệt 4.1.1. Khái niệm cơ bản về dẫn nhiệt 4.1.2. Phương trình vi phân về dẫn nhiệt (tự đọc) 4.1.3. Dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong 4.1.4. Dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong (tự đọc) 4.2. Trao đổi nhiệt bằng đối lưu 4.2.1. Khái niệm cơ bản trao đổi nhiệt đối lưu 4.2.2. Hệ phương trình vi phân mô tả quá trình trao đổi nhiệt đối lưu 4.2.3. Trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên 4.2.4. Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức (tự đọc) 4.3. Trao đổi nhiệt bức xạ 4,3.1. Khái niệm cơ bản 4.3.2. Các định luật cơ bản về bức xạ (tự đọc) 4.3.3. Bức xạ của chất khí Chương 5. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt (Lý thuyết: 4 tiết; bài tập:1 tiết; tự học: 10 tiết) 5.1. Truyền nhiệt 5.1.1. Truyền nhiệt qua các vách có hình dạng xác định 5.1.2. Tăng cường khả năng truyền nhiệt (tự đọc) 5.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 5.2.1. Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt 5.2.2. Các phương trình cơ bản trong tính toán thiết bị trao đổi nhiệt 5.2.3. Cách xác định nhiệt độ cuối của chất tải nhiệt (tự đọc) 5.3. Tính toán và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt 10. Học liệu 10.1. Tài liệu chính: [1]. Phạm Lê Dần, Đặng Phú Quốc: ”Cở sở kỹ thuật nhiệt”, NXBGD, 2009 [2]. Phạm Lê Dần, Đặng Phú Quốc:”Bài tập Cở sở kỹ thuật nhiệt”,NXBGD 2009 [3]. Bùi Hải, Trần Thế Sơn:”Kỹ thuật nhiệt”, NXB KH&KT, 2009 [4]. Bùi Hải, Trần Thế Sơn:”Bài tập truyền nhiệt và kỹ thuật lạnht”, NXB KH&KT, 2005 10.2. Tài liệu tham khảo: [5] Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng:”Nhiệt kỹ thuật”, NXBGD, 2005 [6]. Hoàng Đình Tín, Nguyễn Hà Thanh:”Cơ sở truyền nhiệt” NXBGD, 2008 11. Hình thức tổ chức dạy học: - Giảng dạy lý thuyết trên lớp, hướng dẫn SV tự học, tự nghiên cứu, làm bài tập, chữa bài tập trên lớp. LỊCH TRÌNH CHUNG Nội dung Hình thức tổ chức dạy học môn học Lên lớp Thực hành Tự học Tổng Lý thuyết Bài tập Thảo luận Chương 1. Những khái niệm cơ bản và các quá trình nhiệt động của môi chất 4 1 0 10 15 Chương 2. Một số quá trình khác của khí và hơi 5 1 0 12 18 Chương 3. Chu trình nhiệt động 8 1 0 18 27 Chương 4. Các dạng trao đổi nhiệt 4 1 0 10 15 Chương 5. Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt 4 1 0 10 15 Tổng 25 5 0 60 90 NỘI DUNG MÔN HỌC CHIA RA CÁC VẤN ĐỀ/TUẦN Tuần thứ 1: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Chương 1: 1.1 Hệ nhiệt động và thông số trạng thái 1.2. Định luật nhiệt động thứ nhất + Đọc tài liệu tham khảo (TLTK) [1]; trang 6-29 + Đọc TLTK [3]; trang 5-16 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập + Xác định thông số trạng thái môi chất + Xác định độ biến thiên nội năng, Entanpi, Entropi... Làm bài tập: 1.3; 1.9; 1.13;1.17 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học 1. Các thông số trạng thái (TSTT) của môi chất 2.Phương trình định luật nhiệt động thứ nhất 3.Phương trình trạng thái (PTTT) của môi chất khí + Đọc kỹ và hiểu các TSTT của môi chất và cách đo, các dụng cụ đo… + Cách thiết lập PTTT và phương trình của định luật nhiệt động I. Tự sắp xếp Tư vấn + Đọc TLTK [4]; trang 1-7 + Xem hướng dẫn giải bài tập:1.11.4; TLTK [4] Tự sắp xếp Tuần thứ 2,3: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương1: 1.3.Các quá trình nhiệt động của môi chất Chương 2 2.1. Quá trình lưu động + Đọc TLTK [1]; trang 29-38 + Đọc TLTK [3]; trang 16-49 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Xác định nhiệt và các loại công Làm bài tập: 2.5; 2.8; 2.11; 2.17 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học 1.Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí lý tưởng 2. Hiệu ứng Joule-Thomson Nắm được các bước nghiên cứu của một quá trình nhiệt động cơ bản và các đại lượng cần xác định của quá trình đó. Tự sắp xếp Tư vấn + Đọc TLTK [4]; trang 9-14 + Xem hướng dẫn giải bài tập: 1.61.10; TLTK [4] Tự sắp xếp Tuần thứ 4: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương 2: 2.2. Quá trình tiết lưu 2.3. Quá trình của không khí ẩm + Đọc TLTK [1]; trang 49-58 + Đọc TLTK [4]; trang 49-56 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập + Xác định tốc độ, lưu lượng dòng lưu động qua các hình dạng ống khác nhau Làm bài tập: 3.4; 3.8; 3.11; 3.14 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học Các đại lượng đặc trưng của không khí ẩm Biết cách xác định các loại độ ẩm Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 26-30 Tuần thứ 5: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương 2: 2.3.Quá trình làm việc của máy nén pittông lý tưởng 2.4. Quá trình làm việc của máy nén thực + Đọc TLTK [1]; trang 59-61 + Đọc TLTK [3]; trang 56-64 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Xác định nhiệt, công, công suất, khối lượng khí...của máy nén Làm bài tập: 4.7; 4.18; 4.20 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học 1. Máy nén pittông nhiều cấp + Phân biệt được sự giống/ khác nhau giữa máy nén 1 cấp và nhiều cấp + Cách xác định công và công suất Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 34-43 Tự sắp xếp Tuần thứ 6,7: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Chương 3. Chu trình nhiệt động 3.2.1.Chu trình chất khí + Đọc TLTK [1]; trang 64-68 + Đọc TLTK [3]; trang 79-83 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập +Xác định thông số cơ bản +công và hiệu suất nhiệt của chu trình cấp nhiệt đẳng tích Làm bài tập: 5..4; 5.6; 5.7; 5.8 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học Chương 3: 3.1. Định luật nhiệt động II và chu trình Cacno + Đọc TLTK [3]; trang 73-79 + Ý nghĩa của định luật nhiệt thứ II trong việc xây dựng lý thuyết về động cơ nhiệt Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 70-81 Tự sắp xếp Tuần thứ 8: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương 3. 3.2.1. Tiếp chu trình chất khí + Đọc TLTK [3]; trang 79-94 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Xác định nhiệt, công và hiệu suất nhiệt của chu trình động cơ cấp nhiệt hốn hợp Làm bài tập: 5.9; 5.10; 5.11 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học Chương 3: 3.2.1. d. Chu trình của động cơ phản lực + Đọc TLTK [3]; trang 86-89 Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 82-85 Tự sắp xếp Tuần thứ 9,10: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương 3. 3.2. Chu trình của hơi + Đọc TLTK [1]; trang 78-80 + Đọc TLTK [3]; trang 89-94 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Bài tập của chương 3 Làm bài tập:5.12; 5.13; 5.14 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học Chương 3: 3.3.1. Chu trình nhiệt –điện +Đọc TLTK [1]; trang 81-84 +Đọc TLTK [3]; trang 94-97 Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 85-88 Tự sắp xếp Tuần thứ 11: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Tiếp chương 3. 3.3. Chu trình máy lạnh-bơm nhiệt (ngược chiều) 3.3.2. Chu trình ngược chiều dùng hơi (có máy nén) +Đọc TLTK [1]; trang 85-90 +Đọc TLTK [3]; trang 94-97 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Xác định nhiệt lượng trao đổi giữa môi chất với các nguồn nhiệt, hệ số làm lạnh Làm bài tập: 5.25; 5.26; 5.27; 5.28 TLTK số [2] Tự sắp xếp Tự học Chương 3: 3.3.3. Chu trình ngược chiều dùng phương pháp hấp thụ Đọc TLTK [3]; trang 103-109 Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [4]; trang 88-93 Tự sắp xếp Tuần thứ 12,13: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Chương 4. Các dạng trao đổi nhiệt 4.1. Trao đổi nhiệt bằng dẫn nhiệt 4.2. Trao đổi nhiệt bằng đối lưu 4.3. Trao đổi nhiệt bức xạ +Đọc TLTK [1]; trang 90-142 +Đọc TLTK [3]; trang 94-165 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Dành 01 tiết chữa bài tập của chương 4 + Xác định qui luật phân bố nhiệt độ ở trong vật dẫn + Xác định dòng nhiệt truyền qua vật Làm bài tập: 6.3; 6.7; 6.11; 6.15 và 7.5; 7.9; 7.13 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học 4.1.2. Phương trình vi phân về dẫn nhiệt 4.1.4. Dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong 4.2.4. Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức 4.3.2. Các định luật cơ bản về bức xạ Đọc TLTK [3]; trang 115-160 Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [6]; trang 1-26 Tự sắp xếp Tuần thứ 14,15: Hình thức tổ chức dạy học Nội dung chính Yêu cầu sinh viên chuẩn bị Thời gian, địa điểm Lý thuyết Chương 5 5.1. Truyền nhiệt 5.2. Thiết bị trao đổi nhiệt 5.3. Tính toán và thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt + Đọc TLTK [4]; trang 166-182 Theo sự sắp xếp của nhà trường Bài tập Dành 01 tiết hướng dẫn giải bài tập của chương 5 Làm bài tập: 7.3; 7.7; 7.11; 7.15 TLTK [2] Tự sắp xếp Tự học 5.1.2. Tăng cường khả năng truyền nhiệt 5.2.3. Cách xác định nhiệt độ cuối của chất tải nhiệt Đọc TLTK [3]; trang 172-178 Tự sắp xếp Tư vấn Đọc TLTK [6]; trang 348-415 Tự sắp xếp 12. Quy định đối với học phần và yêu cầu của giảng viên: - Sinh viên phải học xong các học phần: VL11001, TN0002 - Sinh viên phải tham dự đầy đủ thời gian lên lớp và thực hành theo quy định; - Nắm vững phần lý thuyết cơ sở, biết sử dụng các tài liệu trích dẫn và các tài liệu liên quan khác để tự học, tự nghiên cứu. 13. Phương thức kiểm tra đánh giá kết quả học phần :  - Các phương thức kiểm tra đánh giá: + Điểm chuyên cần, thái độ học tập  : 10% + Điểm các bài kiểm tra giữa kỳ và bài tập : 20% + Điểm thi kết thúc học phần : 70% - Thang điểm: 10 (quy đổi ra thang điểm 4 và điểm chữ). 14. Ngày phê duyệt: 15. Cấp phê duyệt: PAGE 11