Восточно-казахстанский государственный

1 ХАРАКТЕРИСТИКА ДИСЦИПЛИНЫ, ЕЕ МЕСТО В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

Дисциплина «Кинетическая теория теплотехнических явлений» является компонентом по выбору из цикла базовых дисциплин для магистрантов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 6М071700 - Теплоэнергетика в ВКГТУ им. Д. Серикбаева.

В ходе изучения дисциплины «Кинетическая теория теплотехнических явлений» раскрываются примеры конкретного применения статистических методов описания к неоднородным газам, формируется физический подход к решению задач, основанный на вскрытии механизма явлений на молекулярном уровне. Для практики кинетическая теория дает возможность вычислять теплофизические параметры - коэффициенты вязкости, теплопроводности, диффузии по формулам, полученным на основе молекулярно-кинетических представлений.

• об основных понятиях элементарной кинетической теории тепловых явлений;

• об основных понятиях строгой кинетической теории тепловых явлений;

• о молекулярно-кинетическом характере явлений, лежащих в основе процессов, связанных с тепломассопереносом;

• о современных моделях описания и расчетных схемах определения реальных свойств веществ.

1.3.2 В результате изучения данной дисциплины магистрант должен знать:

• основные феноменологические закономерности явлений тепломассопереноса;

• математический аппарат элементарной кинетической теории тепловых явлений;

• математический аппарат строгой кинетической теории тепловых явлений;

• способы вывода и решений кинетического уравнения Больцмана для явлений переноса.

1.3.3 В результате изучения данной дисциплины магистрант должен уметь:

• моделировать теплотехнические процессы, учитывая возможности кинетического описания расчетных характеристик через индивидуальные свойства веществ;

• использовать аппарат как элементарной, так и строгой кинетической теории для исследования теплотехнических процессов;

• правильно соотносить содержание конкретных задач с законами кинетической теории, эффективно применять законы и принципы кинетической теории для решения конкретных задач в области теплоэнергетики.

1.4.1 «Математика»;

1.4.2 «Физика»;

1.4.3 «Химия»;

1.4.4 «Теплоэнергетические системы и энергоиспользование»;

1.4.5 «Информатика»;

1.4.6 «Техническая термодинамика»;

1.4.7 «Механика жидкости и газа»;

1.4.8 «Тепломассообмен»;

1.4.9 «Спецвопросы сжигания топлива»

1.5.1 «Дополнительные главы технической термодинамики»;

1.5.2 «Информационные системы в теплоэнергетике и теплотехнологии»;

1.5.3 «Рабочие тела в теплоэнергетических процессах»;

1.5.4 «Ресурсосберегающие технологии в теплоэнергетике»;

1.5.5 «Теплотехнологическое оборудование».

3 Список рекомендуемой литературы

2. Курлапов Л.И.Кластерная модель газа// ЖТФ 2003. Т. 73, вып. 2. С. 51-55.

3. Курлапов Л.И.Расчет свойств газов на основе кластерной модели// ИФЖ 2003. Т. 76 , №4. С. 23-29.
3.2 Дополнительная литература
1. Больцман Л. Лекции по теории газов. – М.:ГИТТЛ,1956. -555с.

2. Чепмен С., Каулинг Т. Математическая теория неоднородных газов. –М.:ИЛ,1960.-510с.

3. Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. –М.:ИЛ,1961.-930с.

4. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. –М.:Мир,1976.-556с.

5. Боголюбов Н.Н. Проблемы динамической теории в статистической физике. –М.-Л.: ОГИЗ, 1946.-119с.

6. Силин В.П. Введение в кинетическую теорию газов. –М.: Наука,1971.-332с.

7. Коган М.Н. Динамика разрежённого газа. –М.: Наука,1967. -440 с.

8. Алексеев Б.В. Математическая кинетика реагирующих газов. –М.: Наука,1982.-424с.

9. Либов Р. Введение в теорию кинетических уравнений. –М.:Мир,1974.-372с.

10. Хир К. Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы. – М.: Мир. 1976.

11. Термодинамика газов. Пер. с англ. и нем. /Под ред.В.С. Зуева./ -М.: Машиностроение, 1970.- 414с.

12. Грэд Г. О кинетической теории разряженных газов. // Механика. Сборник сокращенных переводов иностранной литературы. -М.: ИЛ, 952, вып.4(14), с.71-97,5(15), с.61-96.

13. Коган Т. Введение в кинетическую теорию стохастических процессов в газах. М.: Наука, 1983.- 272 с.

14. Гуров К.П. Основания кинетической теории (метод Боголюбова). -М.:Наука,1966.-352с.

15. Jeans J.H. The Dynamic Theory of Gases/- Dover Publ. Inc. –4-th ed., New York: 1925.- 439 p.

16. Черчиньяни К. Теория и приложения уравнения Больцмана. -М.:Мир,1978.-496с.

17. Жданов В.М. Явления переноса в многокомпонентной плазме. -М.:Энергоиздат,1982.-176с.

18. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Том 1 и 2. -М.: Наука,1976.

19. Курлапов Л.И. Вычисление коэффициентов диффузии плотных газов//ИФЖ, 1988, т.54, №3. С.438-442.

4 ОЦЕНКА ЗНАНИЙ

- присутствие студентов на занятиях проверяется в начале занятий. В случае опоздания студент должен бесшумно войти в аудиторию и включиться в работу, а в перерыве объяснить преподавателю причину опоздания;

- два опоздания на занятия приравниваются к одному пропуску занятия;

- оцениваемые в баллах работы следует сдавать в установленные сроки. За несвоевременную сдачу работ количество баллов снижается. Студенты, не сдавшие все задания, к экзамену не допускаются;

- повторное прохождение студентом рубежного контроля, в случае получения неудовлетворительной оценки, не допускается;

- студенты, получившие средний рейтинг Рср = (Р1 + Р2)/2 менее 50%, к экзамену не допускаются;

- в течение занятий мобильные телефоны должны быть отключены;

- студент обязан приходить на занятия в деловой одежде.

Текущий контроль проводится на каждой неделе и включает контроль посещения, выполнения расчетных работ и курсовог проекта.

Рубежный контроль знаний проводится на 7 и 15 неделях семестра в форме тестирования. Рейтинг складывается, исходя из следующих видов контроля.

Аттестационный период	Вид контроля, удельный вес, %
	Посещаемость	Конспекты лекций	Устный опрос	Реферат	Тестовый опрос	Практические задания	Эссе	Контрольная рубежная работа	Всего
Рейтинг 1	-	10	30	-	-	30	-	30	100
Рейтинг 2	-	10	30	-	-	30	-	30	100

Экзамен по дисциплине проходит во время экзаменационной сессии в форме тестирования.

Итоговая оценка знаний магистранта по дисциплине включает:

– 40% результата, полученного на экзамене

– 60% результатов текущей успеваемости.

Формула подсчета итоговой оценки:
(1)
где Р1, Р2 –цифровые эквиваленты оценок первого и второго рейтингов соответственно;

Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене

3. 
   Материалы для итогового контроля
   

1. 
   Описание диффузии, вязкости, теплопроводности феноменологическими законами.
   
2. 
   Элементарная кинетическая теория длины свободного пробега явлений переноса.
   
3. 
   Элементарная кинетическая теория диффузии.
   
4. 
   Элементарная кинетическая теория вязкости.
   
5. 
   Элементарная кинетическая теория теплопроводности.
   
6. 
   Общее уравнение переноса.
   
7. 
   Основные понятия строгой кинетической теории явлений переноса.
   
8. 
   Н-теорема.
   
9. 
   Кинетическое уравнение Больцмана.
   
10. 
    Основные этапы решения кинетического уравнения Больцмана методом Энскога.
    
11. 
    Решение кинетического уравнения Больцмана методом Грэда.
    
12. 
    Коэффициенты диффузии разреженных газов.
    
13. 
    Коэффициенты вязкости разреженных газов.
    
14. 
    Коэффициенты теплопроводности разреженных газов.
    
15. 
    Закон соответственных состояний.
    
16. 
    Коэффициенты диффузии плотных газов и жидкостей по теории Эйринга.
    
17. 
    Коэффициенты вязкости плотных газов и жидкостей по теории Эйринга.
    
18. 
    Коэффициенты теплопроводности плотных газов и жидкостей по теории Эйринга.
    
19. 
    Теория Энскога явлений переноса в плотных газах и жидкостях.
    
20. 
    Видоизмененное уравнение Больцмана для плотных газов.
    
21. 
    Теория распространения пламени.
    
22. 
    Теория распространения ударных волн.