Файл: Рабочая программа дисциплины (модуля) в. 01. 05 Теория и техника теплотехнического эксперимента.pdf

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Самарский государственный технический университет
© Й К ^ Т В Е Р Ж Д А Ю
—
ебной работе СамГТУ
О.В. Юсупова
2018 г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Б1.В.01.05 Теория и техника теплотехнического эксперимента
(указывается шифр и наименование дисциплины по учебному плану)
Направление подготовки (специальность)
Направленность (профиль)
Квалификация
Форма обучения
Факультет
Выпускающая кафедра
Кафедра-разработчик
08.04.01 Строительство
(код и наименование направления подготовки (специальности)
Энергоэффективность систем обеспечения
микроклимата зданий и сооружений
(наименование)
Магистр
очная
(очная, очно-заочная, заочная)
ИСПОС
Теплогазоснабжение и вентиляция
(наименование)
Теплогазоснабжение и вентиляция
(наименование)
Семестр
Час./з.е.
Лекции,
час.
Лаборат.
раб., час.
Практич.
зан., час.
КСР
СРС
Часы
конт
Форма кон­
троля
1
144/4
8
18
28
4
50
36
Экзамен; КП
Итого
144/4
8
18
28
4
50
36
Самара 2018

РПД разработана в соответствии с требованиями ФГОС ВО по направлению подготовки
(спе­
циальности)
08.04.01 «Строительство» профилю подготовки «Энергоэффективность систем обеспечения микроклимата зданий и сооружений», утвержденного приказом Министерства об­
разования и науки РФ № 1419 от 28.11.2014, и соответствующего учебного плана.
Разработчик РПД:
________Доцент, к.т.н., доцент
(должность, степень, ученое звание)
Зеленцов Д.В.
(ФИО)
РПД рассмотрена и одобрена на заседании кафедры «Теплогазоснабжение и вентиляция»
« ^(9 »
0^
20
I \
г., протокол №
J
__ .
Заведующий кафедрой
СОГЛАСОВАНО:
Председатель методической комиссии каф. ТГВ
(подпись)
Новопашина Н.А.
(ФИО)
Садов А.Г.
(ФИО)

СОДЕРЖАНИЕ
1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесенных с планируемыми результатами освоения образовательной программы....................................3 2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы............................... 4 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..............................................4 4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с указанием отведенного на них количества академических часов и видов учебных занятий..................5 4.1. Содержание лекционных занятий................................................................................5 4.2. Содержание лабораторных занятий............................................................................ 6 4.3. Содержание практических занятий............................................................................ 6 4.4. Содержание самостоятельной работы........................................................................ 7 5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обучающихся по дисциплине (модулю)..............................................................................................................8 6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающихся по дисциплине (модулю)....................................................................................................................8 7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для освоения дисциплины (модуля)....................................................................................................................8 8. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»,
необходимых для освоения дисциплины (модуля)................................................................... 9 9. Методические указания для обучающихся по освоению дисциплины (модуля)..................9 10. Перечень информационных технологий, используемых при осуществлении образовательного процесса по дисциплине (модулю), включая перечень программного обеспечения и информационно-справочных систем...............................................................10 11. Описание материально-технической базы, необходимой для осуществления образовательного процесса по дисциплине (модулю).............................................................10 12. Другие разделы по решению разработчиков образовательной программы.......................11
Дополнения и изменения к рабочей программе дисциплины (модуля).................................12
Фонд оценочных средств...............................................................................................................13
Аннотация рабочей программы дисциплины (модуля)............................................................. 26 2

1. Перечень планируемых результатов обучения по дисциплине (модулю), соотнесен­
ных с планируемыми результатами освоения образовательной программы
Таблица 1
№
Наименование компетенции
Планируемые результаты обучения
Общепрофессиональные
1
ОПК-11 Способностью и готовностью проводить научные эксперименты с ис­
пользованием современного исследовательского обору­
дования и приборов, оцени­
вать результаты исследова­
ний.
Знать: роль экспериментальных исследований в проекти­
ровании и создании теплоэнергетических и теплотехноло­
гических объектов, промышленных испытаниях и диагно­
стики состояния оборудования и систем, совершенствова­
нии оборудования, интенсификации и автоматизации про­
цессов;
-методы и средства измерения физических величин, связан­
ных с производством и потреблением тепловой энергии;
- типовые статистические методы обработки эксперимен­
тальных данных и их современном прикладном алгоритми­
ческом и программном обеспечении.
Уметь: формулировать цели и выбирать план экспери­
ментальных исследований;
- составлять измерительные схемы в соответствии с задача­
ми исследований и выбирать средства измерений, исходя из анализа требований к точности результатов эксперимента;
- осуществлять поиск оптимальных условий проведения экс пери-ментов и определять количество и условия прове­
дения экспериментов, необходимых для достижения по- став-ленной цели;
- составлять математические модели исследуемых объектов, определять и уточнять коэффициенты и константы теорети­
ческих моделей;
- составлять алгоритмы тестирования, измерения, сбора данных, управления экспериментом и измерительными приборами, архивирования данных, анализа данных изме­
рений и генерации отчета в виде блок-схем или блок- диаграмм;
- оптимизировать и автоматизировать экспериментальные исследования теплотехнических процессов и объектов.
Владеть: аппаратом математической статистики и типовы­
ми статистическими методами обработки опытных данных, позволяющими принимать обоснованные решения
Профессиональные
1
ПК-3 Обладанием знаниями методов проектирования и мониторинга зданий и со­
оружений, их конструктив­
ных элементов, включая ме­
тоды расчетного обоснова­
ния, в том числе с использо­
ванием универсальных и специализированных про­
граммно-вычислительных комплексов и систем.
Знать: методы проектирования и мониторинга зданий и сооружений, их конструктивные элементы, включая методы расчетного обоснования, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно­
вычислительных комплексов и систем.
Уметь: применять методы проектирования и мониторин­
га зданий и сооружений, их конструктивные элементы, включая методы расчетного обоснования, в том числе с ис­
пользованием универсальных и специализированных про­
граммно-вычислительных комплексов и систем.
Владеть: методами проектирования и мониторинга зда­
ний и сооружений, их конструктивных элементов, включая методы расчетного обоснования, в том числе с использова­
нием универсальных и специализированных программно­
вычислительных комплексов и систем.
3

2. Место дисциплины (модуля) в структуре образовательной программы
Дисциплина «Теория и техника теплотехнического эксперимента» относится к обя­
зательным дисциплинам вариативной части блока 1 учебного плана.
Таблица 2
№
Наименование компетенции
Предшествующие дисциплины
Последующие дисциплины
Общепрофессиональные
1
ОПК-11 Способностью и готовностью проводить научные эксперименты с ис­
пользованием современного исследовательского обору­
дования и приборов, оцени­
вать результаты исследова­
ний.
Предшествующие дисци­
плины отсутствуют.
Методология научных ис­
следований; государственная итоговая аттестация.
Профессиональные
1
ПК-3 Обладанием знаниями методов проектирования и мониторинга зданий и со­
оружений, их конструктив­
ных элементов, включая ме­
тоды расчетного обоснова­
ния, в том числе с использо­
ванием универсальных и специализированных про­
граммно-вычислительных комплексов и систем.
Предшествующие дисци­
плины отсутствуют.
Преддипломная практика; государственная итоговая аттестация.
3. Объем дисциплины (модуля) в зачетных единицах с указанием количества акаде­
мических часов, выделенных на контактную работу обучающихся с преподавателем
(по видам учебных занятий) и на самостоятельную работу обучающихся
Таблица 3
Вид учебной работы
Всего часов
Семестр 1
Аудиторная контактная работа (всего)
54
54
в том числе:
8 8
лекционные занятия (ЛЗ)
лабораторные работы (ЛР)
18 18
практические занятия (ПЗ)
28 28
Внеаудиторная контактная работа: КСР
4
4
Самостоятельная работа (всего)
50
50
в том числе:
8 8
подготовка к ЛР
подготовка к ПЗ
12 12
выполнение курсового проекта
30
- самостоятельное изучение материала
-
-
Контроль
36
36
ИТОГО: час.
144
144
ИТОГО: з.е.
4
4
4

4. Содержание дисциплины (модуля), структурированное по темам (разделам) с ука­
занием отведенного на них количества академических часов и видов учебных заня­
тий
Таблица 4
№
р аз д
ел а
Наименование раздела дисциплины
Виды учебной нагрузки и их тру­
доемкость, часы
СО
Ч
Рч
Ч
СО
С
С
Р
С
В
се го ч
ас о
в
1.
Подходы и средства для постановки теплотехниче­
ских экспериментов
1
-
-
2 3
2.
Определение погрешностей результатов эксперимен­
тов.
1
-
2 8
11 3.
Применение методов аналогий при постановке экс­
периментов.
1
-
4 9
14 4.
Математические приёмы анализа и обработка ре­
зультатов эксперимента.
1
-
12 12 25 5.
Математическое планирование экспериментов.
2
-
10 11 23 6.
Технические измерительные средства.
2 18
-
8 28
Итого:
8 18 28 50
104
4.1. Содержание лекционных занятий
Таблица 5
№
ЛЗ
№ раз­
дела
Тема лекции и перечень дидактических единиц
Количе­
ство часов
Семестр 1 1.
1.
Актуальность подходов и средства для постановки теплотехниче­
ских экспериментов. Цель работы в области техники. Выявление объективных закономерностей, определяющих протекание процессов, изучение физических и физико-химических явлений, из которых со­
стоят эти процессы..
1 1.
2.
Общие сведения о погрешностях эксперимента. Показатели точно­
сти и формы представления результатов эксперимента. Оценка по­
грешности прямых измерений. Оценка погрешности определения ве­
личин-функций. Определение наивыгоднейших условий эксперимен­
та.
1 2.
3
Понятие о методе и виды аналогий используемых в научных ис­
следованиях. Применение методов аналогий в постановке экспери­
ментов. Электротепловая аналогия. Электрогидравлическая аналогия.
1 2.
4.
Критерии оценки результатов экспериментов. Математическая обработка результатов эксперимента. Графический анализ. Статисти­
ческие гипотезы и их проверка. Дисперсионный и прогрессионный анализы.
1 3.
5.
Основные понятия и виды планов. Рациональное планирование.
Планирование первого порядка. Полный факторный эксперимент.
Дробный факторный эксперимент. Планирование второго порядка.
Планирование экстремальных экспериментов. Метод крутой восхож­
дения. Симплексное планирование.
2 4.
6.
Измерение параметров. Измерение давления и вакуума. Измерение температур. Измерение скорости и расхода жидкости и газа. Измере­
ние скорости потока термоанемометром.
2
Итого за семестр:
8
Итого:
8 5

4.2. Содержание лабораторных занятий
Таблица б
№
ЛР
№ раз­
дела
Наименование лабораторной работы (или группы лабораторных
работ) и перечень дидактических единиц
Количе­
ство часов
Семестр 1 1
6
Технические измерительные средства.
Бесконтактные методы измерения расхода в напорных и безнапорных трубопроводах.
2 2
Измерение радиационной и средней температуры помещения.
2 3
Сравнительный анализ методов и средств измерения расхода газа.
4 4
Приборы и методы для измерения температурного удлинения.
4 5
Оценка запыленности воздуха рабочей зоны.
2 6
Измерение коэффициента теплопроводности газов методом Шлейер- махера
4
Итого за семестр:
18
Итого:
18
4.3. Содержание практических занятий
Таблица
7
№ ПЗ
№ раз­
дела
Тема практического (семинарского) занятия и перечень
дидактических единиц
Количе­
ство часов
Семестр 1 1
2
Определение погрешностей результатов экспериментов. Виды погрешностей. Влияние погрешности на результаты эксперимен­
та. Определение погрешности эксперимента. Решение задач.
2 2
3
Метод аналогий. Понятие о методе аналогий. Виды аналогий используемых в научных исследованиях.
2 3
Электротепловая аналогия. Электрогидравлическая аналогия.
Решение задач.
2 4
4
Метод подобий. Критерии оценки результатов экспериментов.
2 5
Критерии подобия. Подобие гидрогазодинамических процессов.
Подобие процессов тепломассообмена. Решение задач.
2 6
Математическая обработка результатов эксперимента. Стати­
стические гипотезы и их проверка.
2 7
Дисперсионный и прогрессионный анализы. Анализ результатов эксперимента.
2
8
Графический анализ. Дисперсионный и прогрессионный анализы.
2
9
Вычисление оценок коэффициентов линейной регрессии методом наименьших квадратов
2 10 5
Математическое планирование экспериментов
Основные понятия и виды планов.
2 11
Рациональное планирование. Планирование первого порядка.
2 12
Полный факторный эксперимент. Дробный факторный экспери­
мент.
2 13
Планирование второго порядка. Планирование экстремальных экспериментов. Метод крутой восхождения.
2 14
Симплексное планирование. Решение задач
2
Итого за семестр:
28
Итого:
28
6

4.4. Содержание самостоятельной работы
Таблица 8
№ раз­
дела
Вид самостоятельной работы и перечень дидактических единиц
Количе­
ство часов
Семестр 1 1
выполнение курсового проекта
Подходы и средства для постановки теплотехнических экспериментов.
Объективные закономерности, определяющие протекание процессов, изу­
чение физических и физико-химических явлений, из которых состоят эти процессы.
2 2
подготовка к ПЗ
Определение погрешностей результатов экспериментов. Виды погрешно­
стей. Влияние погрешности на результаты эксперимента. Определение по­
грешности эксперимента
1 2
выполнение курсового проекта
Показатели точности и формы представления результатов эксперимента.
Оценка погрешности прямых измерений. Оценка погрешности определения величин-функций. Определение наивыгоднейших условий эксперимента.
7 3
подготовка к ПЗ
Метод аналогий. Понятие о методе аналогий. Виды аналогий используемых в научных исследованиях. Электротепловая аналогия. Электрогидравличе­
ская аналогия. Решение задач.
2 3
выполнение курсового проекта
Методы и виды аналогий используемых в научных исследованиях. Приме­
нение методов аналогий в постановке экспериментов. Электротепловая аналогия. Электрогидравлическая аналогия.
7 4
подготовка к ПЗ
Метод подобий. Критерии оценки результатов экспериментов.
Критерии подобия. Подобие гидрогазодинамических процессов. Подобие процессов тепломассообмена. Решение задач.
Математическая обработка результатов эксперимента. Статистические ги­
потезы и их проверка. Дисперсионный и прогрессионный анализы. Анализ результатов эксперимента. Графический анализ. Дисперсионный и прогрес­
сионный анализы. Вычисление оценок коэффициентов линейной регрессии методом наименьших квадратов
5 4
выполнение курсового проекта
Математическая обработка результатов эксперимента. Графический анализ.
Статистические гипотезы и их проверка. Дисперсионный и прогрессионный анализы.
7 5
подготовка к ПЗ
Основные понятия и виды планов. Рациональное планирование. Планиро­
вание первого порядка. Полный факторный эксперимент. Дробный фактор­
ный эксперимент. Планирование второго порядка. Планирование экстре­
мальных экспериментов. Метод крутой восхождения. Симплексное плани­
рование.
4 5
выполнение курсового проекта
Планирование первого порядка. Полный факторный эксперимент. Дробный факторный эксперимент. Планирование второго порядка. Планирование экстремальных экспериментов. Метод крутой восхождения. Симплексное планирование.
7 6
подготовка к ЛР
Бесконтактные методы измерения расхода в напорных и безнапорных тру­
бопроводах. Измерение радиационной и средней температуры помещения.
Сравнительный анализ методов и средств измерения расхода газа. Приборы и методы для измерения температурного удлинения.
8
1

№ раз­
дела
Вид самостоятельной работы и перечень дидактических единиц
Количе­
ство часов
Оценка запыленности воздуха рабочей зоны. Измерение коэффициента теп­
лопроводности газов методом Шлейермахера
Итого за семестр:
50
Итого:
50
5. Перечень учебно-методического обеспечения для самостоятельной работы обуча­
ющихся по дисциплине (модулю)
Таблица 9
№
п/п
Автор(ы), наименование, место, год издания (если есть, указать
«гриф»)
Ресурс НТВ СамГТУ
1
Теплоэнергетика и теплотехника: Справочная серия: В 4 кн. Кн. 2.
Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический экспери­
мент: справочник. [Электронный ресурс] : справ. — Электрон, дан.
— М. : Издательский дом МЭИ, 2007. — 564 с.
http://е .lanbook .com/bo ok/72301 2
Волчкевич, Л.И. Автоматизация производственных процессов:
Учебное пособие. [Электронный ресурс] : учеб, пособие — Элек­
трон. дан. — М. : Машиностроение, 2007. — 380 с.
http://е .lanbook .com/bo ok/726 3
Методы и приборы коммерческого учета топливноэнергетических ресурсов в энергетике, промышленности и коммунальном хозяй­
стве: Учеб, пособ./ Сост. В.И. Немченко. Самара, СамГТУ, 2005. 69 с.
книжный фонд
4
Сканави А.И., Махов Л.М. Отопление. Учебник для строительных вузов / А.Н. Сканави, Л.М. Махов. - М.: АСВ, 2006. 576 с книжный фонд
6. Фонд оценочных средств для проведения промежуточной аттестации обучающих­
ся по дисциплине (модулю)
Фонд оценочных средств представлен в Приложении 1.
7. Перечень основной и дополнительной учебной литературы, необходимой для осво­
ения дисциплины (модуля)
Таблица 10
№
п/п
Автор(ы), наименование, место, год издания (если есть, указать
«гриф»)
Ресурс НТВ СамГТУ
Основная литература
1
Сапожников С.З. Основы градиентной теплометрии [Электронный ресурс]/ С.З. Сапожников, В.Ю. Митяков, А.В. Митяков— Элек­
трон. текстовые данные.— СПб.: Санкт-Петербургский политехни­
ческий университет Петра Великого, 2012.— 203 с.— ЭБС
«IPRbooks»
http: //www .iprbooksho p.ru/43 95 9.html.
2
Румянцев А.В. Теория и практика теплофизического эксперимента
[Электронный ресурс]: учебное пособие/ А.В. Румянцев— Элек­
трон. текстовые данные.— Калининград: Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта, 2011.— 72 с. .— ЭБС
«IPRbooks»
http: //www .iprbooksho p.ru/23 93 9.html
3
Арутюнов В.А. Теплофизика и теплотехника. Теплофизика [Элек­
тронный ресурс]: курс лекций/ В.А. Арутюнов, С.А. Крупенников,
Г.С. Сборщиков— Электрон, текстовые данные.— М.: Издатель­
ский Дом МИСиС, 2010.— 228 с. .— ЭБС «IPRbooks»
http: //www .iprbooksho p.ru/5 6120.html
4
Старовиков, М.И. Введение в экспериментальную физику. [Элек­
тронный ресурс] : учеб, пособие — Электрон, дан. — СПб. : Лань,
http://e .lanbook .com/bo ok/379 8