Heat-Mass Exchange
Description: The discipline studies the basic laws of the main processes of heat and mass transfer, in particular the processes of heat and mass transfer occurring together; conducting thermal calculations and solving practical problems related to heat and mass transfer in modern power plants and heat power engineering and heat technology devices.
Amount of credits: 5
Пререквизиты:
- Engineering Thermodynamics
Course Workload:
| Types of classes | hours |
|---|---|
| Lectures | 15 |
| Practical works | 30 |
| Laboratory works | |
| SAWTG (Student Autonomous Work under Teacher Guidance) | 30 |
| SAW (Student autonomous work) | 75 |
| Form of final control | Exam |
| Final assessment method | exam |
Component: University component
Cycle: Base disciplines
Goal
- Изучение студентами основ теории тепломассообмена и использование полученных знаний и навыков в профессиональной деятельности инженера-теплоэнергетика
Objective
- В результате изучения курса «Тепломассообмен» студенты должны: изучить закономерности основных процессов переноса теплоты и массы, в частности процессов тепло- и массообмена, протекающих совместно; приобрести умения и навыки в проведении тепловых расчетов и решении практических задач связанных с тепломассообменом в энергетических установках и аппаратах теплоэнергетики и теплотехнологии
Learning outcome: knowledge and understanding
- Проводить расчеты на темы: теплопроводность, конвекция и лучевой перенос теплоты, а также составлять описания проводимых расчетов, подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций.
Learning outcome: applying knowledge and understanding
- Основные разновидности теплоэнергетических и теплотехнологических объектов, а так же тепловые процессы происходящие в них. Уметь проводить расчеты по типовым методикам и проектировать теплообменные оборудования.
Learning outcome: formation of judgments
- Сформулировать суждение о науке тепломассоомен. Понятие и суждение о теплоэнергетических объектах, теплообменниках.
Learning outcome: communicative abilities
- Способность понять и рассчитать теплообменники, проводить тепловые расчеты и расчет на виды тепломассообмена.
Learning outcome: learning skills or learning abilities
- Способность понять и рассчитать теплообменники, проводить тепловые расчеты и расчет на виды тепломассообмена.
Teaching methods
В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активной и творческой форме. Среди эффективных педагогических методов и технологий, способствующих участию учащихся в поиске и управлении знаниями, в приобретении опыта самостоятельного решения задач, следует отметить: - проблемные и проектно-ориентированные технологии обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникационные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, дебаты и другие активные формы и методов); - метод ситуации (анализ ситуации); - игровые технологии, в которых студенты участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационные и коммуникационные (в том числе дистанционные) технологии.
Assessment of the student's knowledge
Teacher oversees various tasks related to ongoing assessment and determines students' current performance twice during each academic period. Ratings 1 and 2 are formulated based on the outcomes of this ongoing assessment. The student's learning achievements are assessed using a 100-point scale, and the final grades P1 and P2 are calculated as the average of their ongoing performance evaluations. The teacher evaluates the student's work throughout the academic period in alignment with the assignment submission schedule for the discipline. The assessment system may incorporate a mix of written and oral, group and individual formats.
| Period | Type of task | Total |
|---|---|---|
| 1 rating | Расчетная работа № 1-Теплопроводность при стационарном режиме. | 0-100 |
| Расчетная работа № 2-Нестационарная теплопроводность. Теплопроводность при наличии внутренних источников теплоты. | ||
| Расчетная работа № 3- Конвективный теплообмен при вынужденном движении жидкости вдоль пластины, при вынужденном движении жидкости в трубе. | ||
| СРС №1- Теплопроводность тепла через плоскую стену | ||
| СРС №2-Теплообмен в турбулентном пограничном слое. Коэффициент теплопередачи | ||
| Рубежный контроль №1 | ||
| Устный опрос | ||
| 2 rating | Расчетная работа № 4-Конвективный теплообмен при вынужденном поперечном обтекании трубы и пучка труб. | 0-100 |
| Расчетная работа № 5-Конвективный теплообмен при свободном движении жидкости и при вынужденном движении газов при высоких скоростях. Теплообмен при изменении агрегатного состояния вещества (кипение, конденсация). | ||
| Расчетная работа № 6-Тепловое излучение | ||
| СРС №1-Теплоизоляция. Критический диаметр изоляции. Передача тепла через ребро | ||
| СРС №2-Теплообменники. Классификация теплообменников. Основные правила и уравнения тепловых расчетов | ||
| Рубежный контроль №2 | ||
| Устный опрос | ||
| Total control | Exam | 0-100 |
The evaluating policy of learning outcomes by work type
| Type of task | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Excellent | Good | Satisfactory | Unsatisfactory | |
| Interview on control issues | demonstrates system theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech and the ability to quickly respond to clarifying questions | demonstrates solid theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech, but at the same time makes insignificant mistakes that he corrects independently or with minor correction by the teacher | demonstrates shallow theoretical knowledge, shows poorly formed skills of analyzing phenomena and processes, insufficient ability to draw reasoned conclusions and give examples, shows insufficient fluency in monologue speech, terminology, logic and consistency of presentation, makes mistakes that can be corrected only when corrected by a teacher. | demonstrates system theoretical knowledge, owns terminology, logically and consistently explains the essence of phenomena and processes, makes reasoned conclusions and generalizations, gives examples, shows fluency in monologue speech and the ability to quickly respond to clarifying questions |
| Work in practical (seminar) classes | completed the practical work in full compliance with the necessary sequence of actions; in response, correctly and accurately performs all records, tables, drawings, drawings, graphs, calculations; correctly performs error analysis. When answering questions, he correctly understands the essence of the question, gives an accurate definition and interpretation of the basic concepts; accompanies the answer with new examples, is able to apply knowledge in a new situation; can establish a connection between the studied and previously studied material, as well as with the material learned in the study of other disciplines | I fulfilled the requirements for the "5" rating, but 2-3 shortcomings were made. The student's answer to the questions satisfies the basic requirements for the answer to 5, but is given without applying knowledge in a new situation, without using connections with previously studied material and material learned in the study of other disciplines; one mistake or no more than two shortcomings are made, the student can correct them independently or with a little help from a teacher. | I did not complete the work completely, but not less than 50% of the volume of practical work, which allows me to get the correct results and conclusions; mistakes were made during the work. When answering questions, the student correctly understands the essence of the question, but in the answer there are separate problems in the assimilation of the course questions that do not prevent further assimilation of the program material; no more than one gross error and two shortcomings were made. | completed the practical work in full compliance with the necessary sequence of actions; in response, correctly and accurately performs all records, tables, drawings, drawings, graphs, calculations; correctly performs error analysis. When answering questions, he correctly understands the essence of the question, gives an accurate definition and interpretation of the basic concepts; accompanies the answer with new examples, is able to apply knowledge in a new situation; can establish a connection between the studied and previously studied material, as well as with the material learned in the study of other disciplines |
| Tasks in the test form for border control | 100-90% correct answers | 89-70% correct answers | 69-50% дұрыс жауаптар | 100-90% correct answers |
Evaluation form
The student's final grade in the course is calculated on a 100 point grading scale, it includes:
- 40% of the examination result;
- 60% of current control result.
The final grade is calculated by the formula:
| FG = 0,6 | MT1+MT2 | +0,4E |
| 2 |
Where Midterm 1, Midterm 2are digital equivalents of the grades of Midterm 1 and 2;
E is a digital equivalent of the exam grade.
Final alphabetical grade and its equivalent in points:
The letter grading system for students' academic achievements, corresponding to the numerical equivalent on a four-point scale:
| Alphabetical grade | Numerical value | Points (%) | Traditional grade |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Excellent |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Good |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Satisfactory |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Unsatisfactory |
| F | 0 | 0-24 |
Topics of lectures
- Введение
- Теплопроводность
- Коэффициент теплопроводности
- Теплопроводность цилиндрической стенки
- Теплопроводность тел с внутренними источниками тепла
- Дифференциальное уравнение теплопроводности
- Конвективный теплообмен
- Ламинарный и турбулентный режимы и режимы движения жидкости
- Основы теории подобия
- Теплоемкость при истинной конвекции
- Процесс конвективного теплообмена при кипении или конденсации
- Теплоизоляция
- Теплообмен в жидкостях и газах
- Лучистый теплообмен
- Сложные виды теплообмена
Key reading
- Рейтер К.А. Термодинамика, теплопередача и гидравлика. Ч.1. Термодинамика и теплопередача. – М.: Курск, 2019.
- Логинов, В.С. Примеры и задачи по тепломассообмену: Учебное пособие / В.С. Логинов, А.В. Крайнов, В.Е. Юхнов и др. - СПб.: Лань, 2019
- Жмакин, Л.И. Тепломассообменные процессы и оборудование: Учебное пособие / Л.И. Жмакин. - М.: Инфра-М, 2018.
- Васильев В.Ф., Дерюгин В.В. Тепломассообмен: учебное пособие, 2-е изд., испр. М.:Лань, 2018.
Further reading
- Исаченко В. П ., Осипова В.А., Сукомел А.С., Теплопередача -М.: Высшая школа , 1987 г. -465 с.
- Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче - М.:Энергия , 1975г., 280с.,
- Под релакцией А.И. Леонтьева Теория тепломассаобмена – М.:Энергия, 1979г., -564с.
- Михеев М.А., Михеева И.Н., Основы теплопередачи-М.: Энергия, 1973г., 251с.
