Нормативный срок освоения программы 4 года фгос впо утвержден приказом Минобрнауки России от 21. 12. 2009 №745, зарегистрирован в Министерстве юстиции РФ 03. 02. 2010 №16217 Санкт-Петербург - реферат
Вариант ПООП разработан для одного из профилей («Теплофизика»), который реализуется на кафедре Компьютерные технологии и эксперимент в теплофизике Физико-механического факультета ГОУ ВПО СПбГПУ. Приведенный набор дисциплин вариативной части всех циклов и дополнительные компетенции по данному профилю не являются обязательными и могут изменяться в ООП вуза в соответствии со специализацией подготовки выпускников в области теплофизики. При этом рекомендуется сохранить в ООП объем и распределение по семестрам указанных дисциплин.
- Выпускник способен строить физические и математические модели процессов теплообмена, уметь проводить расчет теплообмена устройств и установок различного функционального назначения при наличии фазовых переходов, излучения и других факторов, а также использовать стандартные программные средства их компьютерного моделирования.
- Выпускник способен аргументировано выбирать и реализовывать на практике эффективную методику экспериментального исследования, принципов измерения теплофизических свойств и возникающих при этом методических погрешностей. Иметь представление о процессе переноса тепла в различных средах. Правомерно использовать приборы, устройства и установки различного функционального назначения.
- Выпускник готов анализировать и систематизировать результаты исследований, готовить и представлять материалы в виде научных отчетов, публикаций, презентаций.
- Выпускник готов и способен использовать фундаментальные законы физики тепломассообмена, теплообмена излучением, кондуктивного и радиационно-кондуктивного теплообмена в профессиональной деятельности.
- Выпускник готов и способен учитывать тенденции развития современной теплофизики в своей профессиональной деятельности.
- Выпускник способен собирать, обрабатывать, анализировать и систематизировать научно-техническую информацию по тематике исследования, использовать достижения отечественной и зарубежной науки, техники и технологии в области теплофизики.
- Выпускник способен выполнять работы по измерению теплофизических свойств и возникающих при этом погрешностей. Уметь проводить оценки поля температур, знать основные приемы численных расчетов теплофизических задач.
- Выпускник готов организовывать выбор оптимальной схемы организации процесса теплообмена в соответствии с поставленной задачей в производстве или надежности работы элементов конструкций при разработке любых устройств и сооружений.
- Выпускник способен осуществлять контроль соблюдения экологической безопасности.
- Выпускник способен проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектов.
- Выпускник готов выполнять расчет и проектирование оптимальной схемы организации процесса теплообмена, моделирование процесса происходящие в уже существующих технических устройствах и агрегатах различного функционального назначения в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования.
- Выпускник способен разрабатывать проектную и техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы.
- Выпускник готов осуществлять контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.
- Выпускник готов участвовать в разработке организационно-технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет и т.п.) и установленной отчетности по утвержденным формам.
- Выпускник умеет выполнять задания в области сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов.
подготовки бакалавра по направлению 223200 «Техническая физика»
профиль «Теплофизика»
Квалификация (степень) - бакалавр
Нормативный срок обучения – 4 года
№ п/п
Наименование дисциплин
(в том числе практик)
Трудоемкость
Примерное распределение по семестрам
Зачетные единицы
Академические часы
1-й семестр
2-й семестр
3-й семестр
4-й семестр
5-й семестр
6-й семестр
7-й семестр
8-й семестр
Форма итогового контроля
Примечание
Количество недель
18
18
18
18
18
18
18
12
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Б.1 Гуманитарный, социальный и экономический цикл
30
1105
Базовая часть
15
543
Б1.Б.01
Иностранный язык
8
298
+
+
+
+
З
Б1.Б.02
История
4
123
+
+
КР
Б1.Б.03
Философия
3
122
+
+
КПр
Вариативная часть,
в т.ч. дисциплины по выбору студента
15
562
Б1.В.01
Семинар на иностранном языке
5
192
+
+
+
+
З
Б1.В.02
История физики
3
72
+
Э
Дисциплины по выбору студента
8
298
Б1.В.03
1 Культурология
2. Психология и педагогика
2
70
+
+
Б1.В.04
1. Правоведение
2. Политология
3
106
+
+
З
Б1.В.05
1. Экономика
2. Социология
3
122
+
+
КР
Б.2 Математический и естественнонаучный цикл
77
2590
Базовая часть
39
1317
Б2.Б.01
Математика
15
508
+
+
+
+
Э, З
Б2.Б.02
Информационные технологии
5
174
+
+
+
+
Э, З
Б2.Б.03
Физика
13
439
+
+
+
+
Э, З
Б2.Б.04
Химия
3
105
+
+
Э
Б2.Б.05
Экология
3
108
+
З
Вариативная часть,
в т.ч. дисциплины по выбору студента
38
1273
Б2.В.01
Практикум по математике
9
298
+
+
+
+
З
Б2.В.02
Практикум по информационным технологиям
6
193
+
+
+
+
З, Э
Б2.В.03
Физический практикум
11
366
+
+
+
+
З
Б2.В.04
Практикум по химии и экологии
3
122
+
+
З, Э
Дисциплины по выбору студента
9
277
Б2.В.05
Семинары по НИР:
1. Семинар по теплофизике
2. Семинар по технической физике
3. Семинар по физике плазмы
4. Семинар по биомедицинской физике
5
155
+
+
З
Б2.В.06
Семинары по механике жидкости и газа:
1. Семинар по аэродинамике
2. Семинар по гидродинамике
4
122
+
+
З
Б.3 Профессиональный цикл
106
3246
Базовая (общепрофессиональная) часть
53
1705
Б3.Б.01
Инженерная и компьютерная графика
2
68
+
З
Б3.Б.02
Механика
3
102
+
Э
Б3.Б.03
Теоретическая физика
14
378
+
+
+
+
Э,З
Б3.Б.04
Математическая физика
6
193
+
+
Э,З
Б3.Б.05
Численные методы технической физики
6
199
+
+
Э, З
КР
Б3.Б.06
Физические основы материаловедения
4
140
+
+
Э
Б3.Б.07
Электроника и схемотехника
7
227
+
+
Э,З
Б3.Б.08
Метрология и физико-технические измерения
5
176
+
+
З
КПр
Б3.Б.09
Безопасность жизнедеятельности
2
78
+
З
КПр
Б3.Б.10
Экспериментальные методы исследований
4
144
+
Э,З
Вариативная часть,
в т.ч. дисциплины по выбору студента
53
1541
Б3.В.01
Термодинамика
6
211
+
+
Э, З
КР
Б3.В.02
Лучистый теплообмен
10
297
+
+
Э,З
КР,КПр
Б3.В.03
Конвективный тепломассообмен
13
360
+
+
Э,З
КР
Б3.В.04
Прикладная физика
3
72
+
+
Э
Б3.В.05
Теплопроводность
2
65
+
Э
КР
Б3.В.06
Гидроаэродинамика
2
78
+
+
Э,З
Б3.В.07
Бакалаврский проект
2
78
+
КПр
Дисциплины по выбору студента
15
503
Б3.В.08
Научно-исследовательская работа (лаборатория):
1. в области атомной энергетики;
2. в области теплообменных устройств;
3. пожаро и взрывобезапасность;
4. в области крио и биомедицины;
5. планирование эксперимента и обработка результатов.
6
186
+
+
З
Б3.В.09
Специальные дисциплины
1.1 Компьютерные технологии в инженерных расчетах
1.2. НИР
2. Семинар по вычислительным методам
9
317
+
+
+
+
З
Б.4 Физическая культура
2
403
+
+
+
+
+
+
Б.5 Практика и научно-исследовательская работа
6
Б5.01
Учебно-производственная практика
6
+
Б.6 Итоговая государственная аттестация
12
+
Всего
240
7344
30 з.е.
972 ч.
30 з.е.
918 ч.
30 з.е.
972 ч
30 з.е.
918 ч.
30 з.е.
972 ч
30 з.е.
918 ч.
30 з.е.
972 ч
30 з.е.
702 ч.
В колонках 5-12 символом «+» указываются рекомендуемые семестры для данной дисциплины; в колонке 13– форма итогового контроля по дисциплине: З - «зачет», Э - «экзамен». В колонке 14: КПр – «курсовой проект», КР – «курсовая работа».
Бюджет времени, в неделях
Курсы
Теоретическое обучение
Экзаменационная сессия
Учебно-производственная практика
Итоговая государственная аттестация
Каникулы
Всего
I
35
7
10
52
II
35
7
10
52
III
35
6
4
7
52
IY
31
6
6
9
52
Итого:
недель
зач. ед
136
193+2
26
27
4
6
6
12
36
208
240
Учебно-производственнаяпрактика
6 семестр
Итоговая государственная аттестация:
Подготовка и защита выпускной квалификационной работы 8 семестр
Целью обучения студенто
в по данному курсу является: обучение практическому владению научной речью для активного применения, в профессиональном общении. Знание необходимых технических (теплофизических) терминов. Умение вести научные презентации и дискуссии.
Критерием практического владения иностранным языком является умение достаточно уверенно пользоваться наиболее употребительными и относительно простыми языковыми средствами. В речи допустимо наличие таких ошибок, которые не искажают смысла и не препятствуют пониманию. Практическое владение языком специальности предполагает также умение самостоятельно работать со специальной литературой на иностранном языке с целью получения профессиональной информации.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
В течение двух курсов (4 семестра с 3 по 6),проводятсяупражнения
, сопровождаемые самостоятельными и контрольными работами. Дисциплина опирается на знания и умения, приобретенные студентами при изучении курсов читаемых на кафедре иностранного языка.
Знания и умения, полученные студентами при изучении дисциплины, используются на конференциях в публикациях научных трудов
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
ПЗ
Ср
Терминология процессов тепло- мссообмена и горения
19
23
Работы зарубежных и отечественных исследователей в области теплофизики
22
30
Деловые игры (организация научных семинаров и конференций, подготовка презентаций на английском языке)
24
24
Исторические обзоры работ выполненных сотрудниками и выпускниками кафедры «Компьютерные технологии и эксперимент в теплофизике»
22
28
Общая трудоемкость по ППД: 192 час.
87
105
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
3-й сем.
4-сем.
5-сем.
6 -сем.
Практические занятия (ПЗ), час.
18
17
18
34
Самостоятельная работа (СР), час.
36
34
18
17
Контрольные работы, шт.
Зачеты, (З), шт.
-
1
-
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД:_ 192
часов.
Цель курса - ознакомление с основами будущей специальности и места, которое занимает теплофизика
в естествознании и инженерном деле. Студенты знакомятся с элементами истории, проблематикой и общей структурой современной физики. Курс содержит элементы истории возникновения различных направлений физики, смежных с теплофизикой, и их современного состояния. Курс дает представление о наиболее значимых современных проблемах естествознания и путях их решения. Курс призван расширить кругозор студентов. Кроме этого предусматривается знакомство с общими принципами организации высшего образования в России, системой научной аттестации научных работников, а также с историей и административной структурой СПбГПУ
. В рамках читаемого курса студенты знакомятся с преподавателями кафедры и направлениями их научной деятельности с тем, чтобы подготовиться к будущему осознанному выбору научного руководителя НИРС
и темы выпускной дипломной работы.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Курс читается в 1 семестре первого года обучения. Курс опирается на знания по элементарной математике и общей физике в объеме стандартной программы средней школы. Основу методики изучения курса составляют лекции и беседы с преподавателями.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
СР
Общие вопросы организации научных исследований в России
2
2
История развития различных направлений в физике
6
4
Выдающиеся ученые и открытия в физике.
10
10
Кризис и революционные открытия в физике в конце девятнадцатого - начале двадцатого веков.
6
6
Место теплофизики а в общей структуре естественных наук.
4
4
Понятия межмолекулярных взаимодействий и явлений переноса
4
4
Введение в вычислительную теплофизику
2
4
Введение в теплоэнергетику
2
2
Общая трудоемкость по ППД: 72 час.
36
36
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
1-й сем.
Лекции (Л), час.
36
Самостоятельная работа (СР), час.
36
Зачеты, (З), шт.
Экзамены, (Э), шт.
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: 72 часов.
имеет своей целью ознакомить студентов с новейшими достижениями науки и техники. Семинар является одной из форм активного приобретения студентами знаний по избранному профилю технической физики и служит дополнением к лекционным занятиям и практике в научно-исследовательских лабораториях кафедр. На семинарах студенты делают доклады по материалам оригинальных работ, публикуемых в отечественных и зарубежных периодических изданиях. Развитие навыков доклада при аудитории, умение кратко и одновременно завершённо за отведенное время изложить подготавливаемый материал. Умение вести научные презентации и дискуссии.
Подготовка темы бакалаврской работы совместно с научным руководителем.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
В течение двух семестров 7 и 8, проводятся упражнения, сопровождаемые научными докладами.
Дисциплина опирается на знания и умения, приобретенные студентами при изучении курсов читаемых на кафедре по специальности, опубликованные научные труды. Знания и умения, полученные студентами при проведении дисциплины, используются на конференциях при защите работы бакалавра.
Целью данного курса является ознакомление студентов с общими принципами и основными теоремами механики газа. Основная задача курса заключается в подготовке студентов к дальнейшему, более углубленному, изучению конкретных, имеющих практическое значение, разделов динамики газа. Изложение опирается на знание основ механики.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах. Курс относится к числу фундаментальных курсов, лежащих в основе общей теории конвективного теплообмена. Изложение курса опирается на знание основных законов движения жидкости и включает ряд разделов, представляющих интерес с точки зрения современной науки и техники. Изложение опирается на знание основ механики, а для успешного овладения материалом необходимо знание основ высшей математики в объеме курса “Высшая математика”, в частности, элементов теории поля и теории функции комплексной переменной. Особое внимание уделяется использованию различных теоретических и прикладных методов в расчетах.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
СР
1
2
3
4
Введение
2
-
-
Модель идеальной газа.
4
-
3
Основные законы и уравнения движения вязкой жидкости.
10
-
5
Движение при малых числах Рейнольдса.
12
-
7
Движение при больших числах Рейнольдса.
4
6
4
Неизотермическое течение при больших числах Рейнольдса.
5
4
7
Ламинарный режим течения жидкости.
8
2
10
Полуэмпирические теории турбулентности.
3
3
6
Теория струйных течений.
5
2
10
Общая трудоемкость по ППД: 122 час.
53
17
52
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
5-й сем.
6-сем.
Лекции (Л), час.
36
17
Практические занятия (ПЗ), час.
-
17
Самостоятельная работа (СР), час.
18
34
Зачеты, (З), шт.
1
-
Общая трудоемкость дисциплины 122 час., 4 зач. ед.
Целью данного курса является ознакомление студентов с общими принципами и основными теоремами механики жидкости. Основная задача курса заключается в подготовке студентов к дальнейшему, более углубленному, изучению конкретных, имеющих практическое значение, разделов динамики жидкости. Изложение опирается на знание основ механики.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах. Курс относится к числу фундаментальных курсов, лежащих в основе общей теории конвективного теплообмена. Изложение курса опирается на знание основных законов движения жидкости и включает ряд разделов, представляющих интерес с точки зрения современной науки и техники. Изложение опирается на знание основ механики, а для успешного овладения материалом необходимо знание основ высшей математики в объеме курса “Высшая математика”, в частности, элементов теории поля и теории функции комплексной переменной. Особое внимание уделяется использованию различных теоретических и прикладных методов в расчетах.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
СР
Введение
2
-
-
Модель идеальной жидкости.
4
-
2
Безвихревое движение идеальной несжимаемой жидкости.
10
-
6
Основные законы и уравнения движения идкости.
8
-
4
Движение вязкой жидкости при малых числах Рейнольдса.
10
-
6
Движение вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса.
2
6
2
Неизотермическое течение вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса.
3
4
6
Турбулентный режим течения жидкости.
6
2
10
Полуэмпирические теории турбулентности.
3
3
6
Теория струйных течений.
5
2
10
Общая трудоемкость по ППД: 122 час.
53
17
52
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
5-й сем.
6-сем.
Лекции (Л), час.
36
17
Практические занятия (ПЗ), час.
-
17
Самостоятельная работа (СР), час.
18
34
Зачеты, (З), шт.
1
-
Общая трудоемкость дисциплины по ППД: 122 час., 4 зач. ед.
Термодинамика – наука о закономерностях превращения энергии в различных физических, химических, электрических и других системах. Процессы энергетического взаимодействия, в том числе теплового, широко распространены в природе, технике, имеют непосредственное отношение ко всей жизнедеятельности человека.
Целью обучения студентов по данной специальности является :
- Знание физических основ термодинамики, ее исходных положений, основных законов, систематики, аксиоматики, математического аппарата термодинамики.
- Умения применять термодинамический метод для анализа различных физико-химических процессов, описания поведения термодинамических систем при фазовых и химических превращениях, определения термодинамических свойств веществ.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах. В процессе изучения используются знания студентов по соответствующим разделам курсов высшей математики, экспериментальной физики, химии, механики жидкости и газов.
Основной упор при построении данного курса делается на физическую термодинамику, как базу развития более специализированных направлений термодинамики – техническую, химическую, термодинамику необратимых процессов, поверхностных явлений.
Термодинамика входит в группу естественно-научных дисциплин учебного плана специальности. Курс является вводным базовым курсом для всех специальных теплофизических дисциплин, основная ориентация которых – процессы тепломассообмена и горения.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
ЛК
ПЗ
СР
1.
Введение
2
-
-
2.
Первое начало термодинамики
4
12
16
3.
Второе начало термодинамики
8
8
14
4.
Третье начало термодинамики
2
2
5
5.
Термодинамическое равновесие
20
14
17
6.
Основы термодинамики необратимых процессов
4
-
9
7.
Термохимия
10
6
8
8.
Химическое равновесие
10
6
10
9.
Термодинамика растворов
10
5
9
Общая трудоемкость по ППД: 211 часов
70
53
88
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объём
5-й семестр
6-й семестр
Лекции, час
36
34
Практические занятия, час
36
17
Самостоятельные занятия, час
54
34
Курсовые работы, шт./сем.
-
1
Зачёты, шт./сем.
1
-
Экзамен (зачет), шт./сем.
-
1
Общая трудоёмкость дисциплины по ППД: 211 часов (6 зач. ед.)
Процессы теплообмена излучением играют важную роль в различных областях современной техники и технологии. В топках паровых котлов, металлургических печах, криогенных устройствах, различных камерах сгорания, ракетных двигателях, космических аппаратах, других высокотемпературных агрегатах основное количество теплоты передается излучением. Все это обуславливает актуальность настоящего курса в подготовке специалистов - теплофизиков.
Целью обучения студентов по данной дисциплине является:
1. Закрепление знаний, полученных на этапе бакалаврской подготовки по направлению "Техническая физика".
2. Знание студентами основных законов и методов расчета теплообмена излучением в различных системах.
3. Умение моделировать процессы теплообмена излучением, происходящие в различных технических устройствах и агрегатах.
4. Накопление первоначального опыта творческой работы по выбору оптимальной схемы организации процесса теплообмена в соответствии с поставленной задачей.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 6 и 7 семестрах. Данный курс является продолжением фундаментальной подготовки бакалавров по направлению "техническая физика", базой для изучения настоящей дисциплины являются курсы: общая физика, математическая физика, термодинамика. Специалисты, изучившие этот курс, должны иметь ясное представление о процессе переноса тепла излучением в различных средах, уметь проводить оценки лучистых тепловых потоков, пользоваться справочной литературой, знать основные методы численных расчетов в теории излучения и иметь представление об экспериментальных методах измерения радиационных свойств веществ.
Знания, полученные при изучении курса "Лучистый теплообмен" необходимы при изучении дисциплин "Теплопроводность", "Конвективный тепломассообмен", "Диффузионно-кинетическая теория горения ".
Методика изучения курса основана на изложении основного материала в лекциях и закреплении полученных знаний на практических занятиях и при выполнении курсовой работы. Часть материала выносится для самостоятельной проработки.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
С
Введение
2
1
2
Основные понятия и законы теплообмена излучением
8
11
14
Теплообмен излучением между телами, разделенными прозрачной средой
8
17
12
Зональные методы расчета теплообмена излучением
6
13
18
Теплообмен излучением в поглощающих, рассеивающих и излучающих средах
6
14
17
Радиационно-кондуктивный и сложный теплообмен
4
13
25
Общая трудоемкость по ППД: 191 час.
34
69
88
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объём по семестрам
6
-й семестр
7
-й семестр
Лекции, час
34
-
Практические занятия, час
51
18
Самостоятельные занятия, час
34
54
Курсовые работы, шт./сем.
1
-
Курсовые проекты, шт./сем.
-
1
Зачёты, шт./сем.
-
-
Экзамен (зачет), шт./сем.
1
-
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: _191 часов.
Целью обучения студентов по данному курсу является: владение инженерными методами решения конкретных задач тепломассообмена, а также умение ставить и решать теплофизические прикладные и научные задачи с использованием вычислительной техники.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Ку
рс чи
тается в течение двух семестров (7-ом и
8-ом), сопровождается упражнениями, кур
совой работой в 7-ом семестре и лабораторными работами
в 8-ом семестре. Каждый
семестр заканчивается экзаме
ном.
Процессы пространственного
переноса теплаи
вещества ш
ироко распространены в природе и технике: в энергетике, хи
миче
ской
технологий, в металлургиии
в производстве современной элементной базы радиоэлектронной
аппаратуры и т.п. Перенос тепла оказывается актуа
льны
м при орган
изации теплового режима в любом теплофизическом
исследовании.
Курс "Конвективныйтепломассообмен"
опирается на знания и умения, приобретенные студентами при изучении курсов гидродинамики, математики и математической физики, экспериментальной и теоретической физики, термодинамики, молекулярного переноса, теплопроводности.
Знания и умения, полученные студентами при изучении курса конвективноготепломассообмена
используются в курсах диффузионно-кинетической теории горения, теплопередачи в промышленных аппаратах, а также при выполнении НИРС
и дипломных работ.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
ЛЗ
Ср
Основные уравнения
4
3
-
10
Уравнения переноса в приближении пограничного слоя и узкого канала
10
1
-
12
Конвективный теплоперенос при ламинарном течении жидкости в трубе
8
4
-
12
Автомодельные решения уравнений пограничного слоя
14
9
-
18
Диффузия в двухкомпонентной смеси в пограничном слое
6
1
-
8
Методы р
ешения неавтомодельных
зад
ач р
азложением
по автомодельным функциям
6
-
6
5
Теплообмен цилиндра при поперечном обтекании при малых числах Рейнольдса и Грасгофа
9
-
8
8
Теплообмен в пленочных течениях
10
-
8
8
Интегральные методы решения пограничного слоя
14
-
4
12
Общая трудоемкость по ППД: 212
_ час.
75
18
26
93
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
7-й сем.
8-сем.
Лекции (Л), час.
36
39
Практические занятия (ПЗ), час.
18
-
Лабораторные занятия (ЛЗ), час.
-
26
Самостоятельная работа (СР), час.
54
39
Курсовые работы (КР), шт.
1
-
Зачеты, (З), шт.
-
1
Экзамены, (Э), шт.
1
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: 212
часов.
Целями обучения студентов по данной дисциплине являются: • знание обучающимися современных проблем теории молекулярного взаимодействия и теории химических реакций;
• умение применять методы вычислений энергии молекулярных взаимодействий, скоростей элементарных химических реакций и теории излучения (радиационной газодинамики) к расчету процессов, представляющих интерес для теплофизики;
• достижение у обучающихся навыков применения квантово-механических методов к решению задач прикладной физики применительно к проблемам теплофизики.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Данная дисциплина изучается в 7-ом и 8-ом семестрах. Предшествующими дисциплинами, обеспечивающими данную, являются дисциплины общей и вычислительной математики, экспериментальной и теоретической физики. Дисциплинами, обеспечиваемыми данной, являются дисциплины: современные проблемы технической физики, процессы тепло- и массообмена.
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
Ср
Введение
2
2
Постановка задачи определения потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия на основе решения уравнения Шредингера.
4
8
Вариационный метод Хартри-Фока решения уравнения Шредингера.
8
12
Решение уравнения Шредингера для больших межмолекулярных расстояний методом теории возмущений Релея-Шредингера.
5
8
Псевдопотенциалы и псевдоволновые функции атомов.
6
7
Решение уравнения Шредингера для средних межмолекулярных расстояний методом обменной теории возмущений.
5
8
Полуэмпирические методы вычисления межмолекулярного взаимодействия
6
4
Молекулярная динамика.
4
2
Скорость химических реакций в газовой фазе.
6
3
Скорость химических реакций в конденсированной фазе.
6
3
Самоорганизация молекулярных систем.
6
3
Перенос лучистой энергии в газе, сложный теплообмен.
4
2
Общая трудоемкость по ППД: 124 час.
62
62
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
7-й сем.
8-сем.
Лекции (Л), час.
36
26
Самостоятельная работа (СР), час.
36
26
Рефераты, шт./студ.
1
1
Зачеты, (З), шт.
-
-
Экзамены, (Э), шт.
-
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: 124 часов.
Надежная работа элементов конструкций возможна только при соблюдении определенного теплового режима. Расчеты полей температур в твердых телах встречаются при разработке любых устройств и сооружений: от жилых помещений до космических аппаратов.
Целью обучения студентов по данной дисциплине является:
1. Знание методов расчета кондуктивного и радиационно-кондуктивного теплообмена.
2. Умение проводить расчет теплообмена в твердых телах при наличии фазовых переходов, излучения и других факторов.
3. Первоначальный опыт работы по расчету теплообмена теплопроводностью в твердом теле.
Данный курс включен в фундаментальную подготовку бакалавров по направлению "техническая физика", базой для изучения настоящей дисциплины являются курсы: высшая математика (теория дифференциальных уравнений), математическая физика. Студенты, изучившие этот курс, должны иметь ясное представление о процессе переноса тепла теплопроводностью в различных средах. Уметь проводить оценки поля температур, знать основные приемы численных расчетов и уметь измерять теплофизические свойства веществ.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 6. Базой для изучения дисциплины являются курсы, читаемые бакалаврам направления "Техническая физика": математическая физика, лучистый теплообмен, термодинамика, высшая математика.
В курсе излагаются основные механизмы переноса тепла теплопроводностью, изучаются основные процессы и элементы конструкций, в которых теплопроводность играет основную роль, методы решения задачи теплопроводности. Особое внимание уделяется описанию принципов измерения теплофизических свойств и возникающих при этом методических погрешностей.
Основной принцип построения данного курса – фундаментальное изучение одного из основных способов передачи тепла и методов его математического моделирования. В то же время курс тесно связан с практическими задачами теплообмена. Такой подход к построению курса обеспечивает быструю адаптацию выпускников в первичной должности и успешное выполнение должностных обязанностей в данной области при дальнейшем карьерном росте.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
СР
Теплопроводность. Уравнение теплопроводности.
7
2
6
Численные методы решения задачи теплопроводности
2
5
14
Стационарная теплопроводность
9
8
10
Нестационарная теплопроводность
8
7
10
Нелинейные задачи теплопроводности
10
14
14
Общая трудоемкость по ППД: 126 час.
36
36
54
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
6-й сем.
Лекции (Л), час.
36
Практические занятия (ПЗ), час.
36
Самостоятельная работа (СР), час.
54
Курсовые работы (КР), шт
1
Экзамены, (Э), шт.
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет поППД: 126 часов.
Целью данного курса является ознакомление студентов с общими принципами и основными теоремами механики жидкости и газа. Основная задача курса заключается в подготовке студентов к углубленному, изучению конкретных, имеющих практическое значение, разделов динамики жидкости и газа. Изложение опирается на знание основ механики, а для успешного овладения материалом необходимо знание основ высшей математики в объеме курса “Высшая математика”, в частности, элементов теории поля и теории функции комплексной переменной.
2. Место дисциплины в рабочем учебном плане
Дисциплина изучается в 5 и 6 семестрах. Курс относится к числу фундаментальных курсов, лежащих в основе общей теории конвективного теплообмена. Изложение курса опирается на знание основных законов движения жидкости и газа и включает ряд разделов, представляющих интерес с точки зрения современной науки и техники. Особое внимание уделяется использованию различных теоретических и прикладных методов в инженерных расчетах.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ЛБ
СР
Введение в аэрогидродинамику
1
-
1
Кинематика сплошной среды.
4
-
2
Основные уравнения динамики сплошной среды.
5
-
2
Модель идеальной жидкости.
4
-
2
Безвихревое движение идеальной несжимаемой жидкости.
7
-
3
Элементы газовой динамики.
4
-
3
Основные законы и уравнения движения вязкой жидкости.
4
-
1
Движение вязкой жидкости при малых числах Рейнольдса.
7
-
3
Введение в динамику вязкой жидкости
2
-
1
Движение вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса.
6
4
2
Автомодельные решения уравнений пограничного слоя.
6
2
Приближенные интегральные методы решения уравнений пограничного слоя.
2
1
Неизотермическое течение вязкой жидкости при больших числах Рейнольдса.
4
6
3
Турбулентный режим течения жидкости.
6
4
3
Полуэмпирические теории турбулентности.
4
2
Теория струйных течений.
4
3
2
Общая трудоемкость по ППД: 122 час.
70
17
35
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объём по семестрам
5-й семестр
6-й семестр
Лекции, час.
36
34
Самостоятельные занятия, час.
18
17
Лабораторные занятия, час.
-
17
Экзамен (зачет), шт./сем.
1
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет ППД: 122 часов
При выполнении бакалаврского проекта Студент должен продемонстрировать умение к самостоятельной научно-исследовательской работе. При ее выполнении и оценке принимается во внимание:
фактические знания студента,
умение выполнить самостоятельно часть большой работы,
умение представить результаты работы.
Конкретное содержание работы определяется научным руководителем и работой в которой студент принимает участие.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Окончательная подготовка проекта осуществляется в 8 семестре. Для выполнения проекта требуется знания всех курсов прослушанных студентом от «Истории физики» до специальных дисциплин. Работа над бакалаврским проектом является естественным продолжением НИРС в 7 и 8 семестрах.
Подготовка и защита самостоятельной работы служат начальным этапом подготовки магистерской диссертации.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
ЛЗ
СР
Правила оформления бакалаврских проектов. Порядок защиты. Согласование тематики работы
2
2
Подготовка и оформление бакалаврского проекта.
24
24
Общая трудоемкость по ППД: 52 час.
26
26
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
8-й сем.
Лабораторные занятия (ЛЗ), час.
Научно-исследовательская работа в лаборатории (НИРС), час.
26
Самостоятельная работа (СР), час.
26
Курсовые проекты (КП), шт.
1
Зачеты, (З), шт.
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД: 52 часа.
НИРС реализуется как работа студентов по специальности в исследовательских лабораториях и имеет своей целью приобретения навыков самостоятельной научной работы, умения ставить и решать отдельные конкретные задачи, возникающие в экспериментальных и теоретических исследованиях в области прикладной и технической физики.
2.Место учебной дисциплины в системе дисциплин учебного плана
Учебная дисциплина «Научно-исследовательская работа студентов (НИРС)» проводится в седьмом и восьмом семестре. Тематика НИРС определяется вузом в соответствии с выбранной специализацией в области технической физики. Научно-исследовательская работа в лаборатории под непосредственным руководством преподавателей и научных сотрудников базируется на знаниях, полученных студентами при изучении большинства дисциплин базовой и вариативной части математического и естественно-научного цикла Б.2 и профессионального цикла Б.3. В свою очередь, научно-исследовательская работа студентов обеспечивает базу для успешной подготовки выпускной квалификационной работы к итоговой государственной аттестации (Б.6).
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объём, час.
ЛЗ
Введение. Инструктаж по технике безопасности
1
Изучение литературных источников: отчетов, журнальных статей, монографий по тематике научной лаборатории
34
Монтаж или наладка измерительной и препаративной или технологической аппаратуры. Построение алгоритма и методики расчета. Написание программы или использование стандартных программных пакетов.
65
Отработка методики работы на стандартном оборудовании
20
Проведение измерений характеристических параметров изучаемых объектов при различных условиях
30
Графическое построение экспериментальных зависимостей. Сопоставление с аналогичными зависимостями, известными из литературы
17
Обсуждение полученных результатов на семинаре
10
Подготовка доклада на научной конференции
9
Общая трудоемкость дисциплины составляет 186 чаов
186
В результате изучения дисциплины студент должен:
знать:
- иностранный язык, техническую и научную терминологию;
- основные физические методы исследования изучаемых в лаборатории материалов и процессов;
- правила эксплуатации исследовательского и технологического оборудования;
- физические и математические модели процессов и явлений, относящихся к исследуемому объекту;
- методы математического планирования эксперимента, обработки и анализа опытных данных;
- методы ведения текущей научно-технической документации;
уметь:
- систематически работать над периодической научной литературой;
- критически осмысливать и обобщать изучаемый материал, грамотно и четко излагать свои мысли;
- ставить и решать отдельные конкретные задачи, возникающие в экспериментальных исследованиях;
- выполнить несложный монтаж или наладку измерительной и препаративно-технологической аппаратуры;
- выполнять экспериментальные измерения конкретных изучаемых объектов;
- осуществлять графическое построение экспериментальных зависимостей, анализ и интерпретацию полученных результатов;
владеть
навыками:
- самостоятельной работы с научной литературой;
- выступления перед аудиторией;
- самостоятельной работы на исследовательском оборудовании.
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем
7-сем.
8 сем
Работа в лаборатории (ЛЗ), час.
108
78
Самостоятельная работа (С), час.
-
-
Зачеты (З), шт.
1
-
Рекомендуемая общая трудоемкость НИРС 186 час (6 зач. ед.)
Целью данного курса является освоение современных технологий компьютерного моделирования физических процессов. В программе рассматриваются основные задачи связанных с численным решением: предварительный анализ проблемы, построение расчетной области, построение расчетной сетки, выбор численных алгоритмов, проблемы сходимости решения, анализ результатов расчета.
2.Место дисциплины в рабочем учебном плане
Курс изучается с 6 по 8 семестр. Специальная дисциплина по выбору устанавливаемая вузом. Базой для изучения настоящей дисциплины являются курсы математики, физики и курс начертательной геометрии и инженерной графики.
Изучение данного курса позволяет студентам ознакомиться с основными этапами математического моделирования задач теплопроводности, ламинарных и турбулентных течений и подготавливает к изучению специализированных курсов, посвященных компьютерному моделированию.
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объем занятий, час
Л
ПЗ
СР
Введение в метод контрольного объема
8
6
Технологии построения расчетных моделей и расчетных сеток
9
12
12
Моделирование процессов теплопроводности
9
10
11
Моделирование ламинарных течений
11
14
15
Моделирование турбулентных течений
13
12
17
Общая трудоемкость: 157 час.
48
48
61
4. Распределение объема учебной дисциплины по видам учебных занятий и формы контроля
Виды занятий и формы контроля
Объем по семестрам
6 семестр
7 семестр
8 семестр
Лекции (Л), час.
17
18
13
Практические занятия (ПЗ), час.
17
18
13
Самостоятельная работа (СР), час.
17
18
26
Зачеты, (З), шт.
1
-
1
Общая трудоемкость дисциплины составляет по ППД:_157_ часов.
НИР реализуется как работа студентов по специальности в исследовательских лабораториях и имеет своей целью приобретения навыков самостоятельной научной работы, умения ставить и решать отдельные конкретные задачи, возникающие в экспериментальных и теоретических исследованиях в области прикладной и технической физики
2.Место учебной дисциплины в системе дисциплин учебного плана
Учебная дисциплина «Научно-исследовательская работа студентов (НИРС)» проводится с пятого по седьмой семестр. Тематика НИРС определяется вузом в соответствии с выбранной специализацией в области технической физики. Научно-исследовательская работа в лаборатории под непосредственным руководством преподавателей и научных сотрудников базируется на знаниях, полученных студентами при изучении большинства дисциплин базовой и вариативной части математического и естественно-научного цикла Б.2 и профессионального цикла Б.3. В свою очередь, научно-исследовательская работа студентов обеспечивает базу для успешной подготовки выпускной квалификационной работы к итоговой государственной аттестации (Б.6).
3. Основные дидактические единицы (разделы)
Разделы дисциплины по ППД
Объём, час.
ЛЗ
Введение. Инструктаж по технике безопасности
1
Изучение литературных источников: отчетов, журнальных статей, монографий по тематике научной лаборатории
31
Монтаж или наладка измерительной и препаративной или технологической аппаратуры. Построение алгоритма и методики расчета. Написание программы или использование стандартных программных пакетов.
45
Отработка методики работы на стандартном оборудовании