Некоммерческое акционерное общество
Алматинский университет энергетики и связи
Кафедра тепловых энергетических установок

УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА
Методические указания по организации и проведению учебной практики
для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика

Алматы 2014

СОСТАВИТЕЛИ: А.А Кибарин, Н.Г.Борисова, А.С.Касимов, А.Б.Досаева Учебная практика. Методические указания по организации и проведению учебной практики для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика. - Алматы: АУЭС, 2014. - 13 с.

Методические указания составлены на основе программы профессиональной практики по специальности 5В071700–«Теплоэнергетика», утвержденной на заседании учебно-методической комиссии Теплоэнергетического факультета (протокол №1 от 06.09.2013).

Методические указания по организации и проведению учебной практики содержит основные сведения о цели, задачах, разделах, содержании практики, балансе времени студентов Даны рекомендации по выполнению разделов практики, требования к оформлению и защите отчета.

Библиогр.- 17 назв.

Рецензент: канд. техн. наук, доц. Туманов М.Е.

Печатается по дополнительному плану издания некоммерческого акционерного общества «Алматинский университет энергетики и связи»
на 2014 г.

Ó НАО «Алматинский университет энергетики и связи», 2014 г.

Содержание

1 Цель и задачи учебной практики	4
2 Руководство учебной практикой студентов	4
3 Контроль прохождения практики	5
4 Баланс времени студента	5
5 Содержание учебной практики	6
5.1 Программа учебной практики курса AutoCAD	6
5.2 Программа учебной практики курса по изучению основ расчета теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок с использованием компьютерных технологий в приложениях Microsoft Office, MathCad, Delphi и пакетов прикладных программ (ППП)	8
6 Оформление и защита технического отчета	11
Список литературы	12

1 Цель и задачи учебной практики

Учебная практика студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика является составной частью учебного процесса и проводится параллельно с прохождением ими теоретического курса подготовки бакалавра. Учебная практика проходит после первого курса. Время прохождения практики – 1 неделя (30 часов).

На всех этапах прохождения практики от студента требуется творческий подход к изучению вопросов, предусмотренных настоящей программой.

Цель учебной практики: получение практических навыков организации инженерно-технической деятельности, обращения с технологическими средствами разработки и ведения документации, ознакомление с особенностями программных продуктов, необходимых в профессиональной деятельности.

Задачами практики являются:

1) Закрепление и расширение знаний студентов, полученных ими при изучении общеобразовательных и базовых дисциплин:

а) изучение основ проектирования тепловых схем ТЭС и котельных, основного и вспомогательного оборудования при помощи систем автоматизации процесса разработки проектной и конструкторской документации;

б) изучение основ расчета теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок с использованием компьютерных технологий в приложениях Microsoft Office, MathCad, Delphi, использование пакетов прикладных программ (ППП).

2)Знакомство с особенностями конкретных энергетических предприятий, научно-исследовательских лабораторий университета и основами проектно-конструкторской деятельности.

Место проведения практики: учебно-производственные лаборатории и компьютерные классы университета, кафедр ТЭУ и ПТЭ.

2 Руководство учебной практикой студентов

Для руководства практикой студентов выделяются руководители, которые является представителями института. Руководитель практики составляет для студентов графики прохождения практики и систематически контролирует их выполнение; создает необходимые условия, для изучения студентами вопросов, предусмотренных настоящей программой; не допускает привлечения студентов к сверхурочным работам и направления их в командировки, нарушающие систему и планомерность учебы; контролирует работу студентов над этапами прохождения практики; обеспечивает знакомство с ведущими энергетическими предприятиями (организует экскурсии), проверяет технический отчет студента и дает по нему свое заключение.

3 Контроль прохождения практики

Контроль выполнения настоящей программы производится руководителем практики поэтапно путем собеседования, проверки отчета по учебной практике.

Перед собеседованием по каждому разделу практики студент обязан предъявить руководителю соответствующий раздел отчета. Если выполненный раздел отчета удовлетворяет изложенным ниже требованиям и во время собеседования студент проявил необходимый уровень знаний, руководитель делает об этом отметку в дневнике студента и допускает его к выполнению следующего этапа практики. При неудовлетворительном состоянии отчета или слабом знании вопросов пройденного этапа студент не допускается к прохождению следующего этапа практики, пока не будут устранены недостатки, отмеченные руководителем по разделу, по которому отчитывается студент. При систематическом отставании от графика студент отстраняется от прохождения практики и направляется с соответствующим отзывом в распоряжение кафедры.

На заседании кафедры анализируется работа, выполненная студентом в период прохождения практики, и решается вопрос о возможности продолжения учебы студентом.

Обо всех нарушениях календарного срока прохождения практики руководитель практики делает запись в дневнике студента. Оценка технического отчета заносится руководителем практики в дневник студента.

4 Баланс времени студента

Согласно графику учебного процесса данная практика рассчитана на1 (одну) неделю.

До прохождения практики студенты первого курса выбирают направление закрепления и расширения знаний:

а) основы проектирования тепловых схем ТЭС и котельных, основного и вспомогательного оборудования при помощи систем автоматизации процесса разработки проектной и конструкторской документации.

В зависимости от количества студентов, выбравших то или иное направление, формируются группы по 10 человек. Занятия по группам проводятся в соответствии с утвержденным расписанием. Каждый студент должен пройти подготовку по программе практики как под руководством руководителя практики, так и выполнив самостоятельную работу. В течение практики организуются экскурсии на крупнейшие предприятия теплоэнергетики для знакомства с технологическими особенностями конкретных промышленных предприятий, и формируется отчет по практике.

5 Содержание учебной практики

5.1 Программа учебной практики курса AutoCAD

5.1.1 Общая характеристика обучения AutoCAD в период практики.

Данная программа обучения AutoCAD предназначена для освоения возможностей автоматизации процесса разработки проектной и конструкторской документации. Основное назначение системы AutoCAD - создание чертежей для проектов различных предметов. Это могут быть проекты различных механизмов (теплообменники, насосы, начиная с простейших болтов и гаек), а также разработка различных схем технологических процессов теплоэнергетики. Методы обучения AutoCAD основаны на активном вовлечении студентов в учебный процесс с использованием качественных методических материалов. Студенты знакомятся с приемами практического вычерчивания и видами чертежей. В дальнейшем это позволит самостоятельно разрабатывать различного вида чертежи.

Знания, получаемые на занятиях по 3D AutoCAD, дают слушателям возможность примененять технологии трехмерного моделирования в AutoCAD, получать практические навыки применения инструментария AutoCAD для создания и модификации объектов трехмерных сцен.

5.1.2 Получаемые навыки после окончания обучения AutoCAD в период практики.

После прохождения практики студенты смогут самостоятельно разрабатывать различного вида чертежи и схемы.

После изучения разделов 3D моделирования в программе AutoCAD студенты будут уметь:

- строить трехмерные модели по абсолютным, относительным, сферическим и цилиндрическим координатам;

- создавать трехмерные каркасные модели;

- работать с уровнем Elevation и свойством Thickness объектов;

- создавать плоские и криволинейные поверхности;

- создавать твердотельные трехмерные модели; строить разрезы и сечения трехмерных моделей.

Темы занятий практики:

1) Введение в систему AutoCAD. Назначение пакета, его возможности. Области экрана. Мировая и пользовательские системы координат. Меню, строки и панели инструментов. Первоначальная настройка. Командные строки, текстовое окно, диалог с программой.

2) Графические примитивы как основа изображений. Простые примитивы и их построение. Составные примитивы: построение и расчленение.

3) Сложные графические примитивы. Особенности работы с полилинией. Особенности работы с мультилинией. Особенности работы со штриховкой.

4) Основные свойства объектов. Назначение слоев. Создание слоев и работа с ними. Смысл использования цвета объектов в чертежах. Выбор и загрузка типа линии. Назначение типа линии объектам. Возможности редактирования свойств объектов.

5) Создание чертежа - основное назначение AutoCAD. Создание новых чертежей. Обновление и регенерация чертежа. Команды зуммирования и панорамирования изображений. Способы ввода координат. Отмена ошибочных команд. Возврат команд.

6) Инструментарий редактирования изображений. Команды редактирования. Редактирование с использованием ручек (засечек).

7) Формирование чертежа как конструкторского документа Пространство листа (в отличие от пространства модели).

8) Простановка размеров на чертежах (на примере чертежа). Настройка размерных стилей. Редактирование размеров.

9) Настройки режимов и приемы практического вычерчивания. Вставка готовых чертежей или их фрагментов. Вставка рисунков. Условность единиц измерения и масштабирования изображений. Механизм объектных привязок. Назначение и настройка границ изображения. Стандартные форматы чертежей.

10) Создание пользовательских систем координат и приемы работы с ними (на примере чертежа). Многократное создание пользовательских систем координат. Способы обводки чертежа, выполненного в тонких линиях.

11) Работа с системами координат в трехмерных моделях. Абсолютные и относительные декартовы координаты в трехмерных чертежах AutoCAD. Специальная настройка пиктограммы UCS. Опции команды UCS.

12) Работа с уровнем и высотой. Средства просмотра трехмерных моделей. Работа с уровнем и высотой. Создание объектов со свойством Thickness. Придание объектам уровня. Средства просмотра трехмерных моделей. Функция 3D Orbit. Панель инструментов SHADE. Видовые экраны в пространстве модели. Скругление граней. Снятие фасок. Трехмерные версии двумерных команд редактирования. Зеркальное отображение объектов. Построение массивов. Поворот объектов. Выравнивание объектов. Подрезка и удаление объектов. Системные переменные SURFTAB1, SURFTAB2. Команда 3DFACE. Сечения и разрезы.

13) Материалы и визуализация. Работа с библиотеками материалов. Присвоение материала объектам. Визуализация сцены, сохранение в графическом формате. Параметры материалов, создание собственных материалов.

14) Формирование чертежа как конструкторского документа. Возможности системы, обеспечивающие эффективную работу с большим и сложным изображением на сравнительно маленьком экране (на примере чертежа схемы). Механизм выбора объектов (циклический выбор, ключи выбора, фильтры выбора объектов). Группирование объектов. Создание поименованных видов. Введение текстовой информации. Работа в окне текстового редактора AutoCAD.

5.2 Программа учебной практики курса по изучению основ расчета теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок с использованием компьютерных технологий в приложениях Microsoft Office, MathCad, Delphi и пакетов прикладных программ (ППП)

5.2.1 Общая характеристика обучения в период практики.

Данная программа обучения предназначена для закрепления и углубления полученных знаний по информатике, технической термодинамике, тепломассообмену, механике жидкости и газа. Применение вычислительной техники для проведения проектных работ, оценки технико-экономических показателей и оптимизации работающего оборудования дает возможность значительно сократить время для решения поставленных задач, учесть большое количество вариантов расчета, проанализировать влияние множества различных факторов на эффективность работы энергетических установок. Знания, полученные на занятиях по изучению основ расчета теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок с использованием компьютерных технологий в приложениях Microsoft Office, MathCad, Delphi и ППП, могут быть использованы студентами при изучении профильных дисциплин и написании дипломной работы.

5.2.2 Получаемые навыки после окончания обучения в период практики.

В результате выполнения расчета теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок с использованием компьютерных технологий и изучения основ математического моделирования студенты будут иметь представление об основных видах и классификации методов моделирования; об общих принципах, этапах и условиях создания математических моделей для теплоэнергетических установок и систем; об основах использования компьютерных технологий для реализации математических моделей процессов тепломассообмена, о методах проведения вычислительного эксперимента, овладеют приемами алгоритмизации и программирования, получат навыки применения информационных технологий в теплоэнергетических расчетах.

После прохождения практики студенты смогут самостоятельно составлять математические модели теплоэнергетических процессов и аппаратов, проводить вычислительный эксперимент, использовать для расчетов приложения Microsoft Office, MathCAD, Delphi и ППП.

Темы занятий практики:

1) Способы описания теплофизических свойств теплоносителей для представления в ЭВМ. При выполнении тепловых расчетов теплотехнических установок и процессов используется данные о теплофизических свойствах теплоносителей и рабочих веществ в широком диапазоне температур и давлений. Весьма важным в этом случае являются оперативность получения информации и компактность ее представления в памяти ЭВМ. Использование табличного задания свойств, при ограниченной оперативной памяти ЭВМ (что особенно характерно для персональных компьютеров) неэффективно, т.к. приходится многократно приводить считывание участков таблиц из внешней памяти ЭВМ. Сокращение объема таблиц можно осуществить запоминанием опорных табличных значений, промежуточные величины, между которыми, с достаточной точностью определяются интерполяционными полиномами невысокого порядка.

Более удобными являются описания обширных массивов экспериментальных значений на основе уравнении состояния.

Студент по заданию в виде формулы зависимости теплофизического свойства рабочего тела по [1-3] составляет алгоритм расчета в виде блок-схемы или в текстовой форме.

Для выполнения расчета составляет программу по алгоритму и указывает в тексте отчета путь к программе (гиперссылку).

Производит расчеты по программе, иллюстрирует полученный результат графиками, анализирует его, сопоставив с табличными значениями, делает выводы.

Представляет отчёт о проделанной работе в электронном виде.

2) Методы математической статистики и обработки числовых данных. Обработка экспериментальных данных. Графическое представление экспериментальных данных, построение графиков в Microsoft Excel, получение уравнений по линии тренда. Определение максимальной погрешности графической зависимости. Использование интерполяции для обработки экспериментальных данных. Получение интерполяционных полиномов Лагранжа и Ньютона в среде MathCAD. Получение аппроксимирующей функции, описывающей имеющиеся данные, с погрешностью не хуже заданной. Получение аппроксимирующей функции заданной структуры с наилучшей возможной погрешностью. Выбор эмпирической формулы и уточнение коэффициентов формульных зависимостей: методом выбранных точек, методом средних, методом наименьших квадратов. Получение уравнения регрессии при помощи метода наименьших квадратов в Delphi при помощи стандартной подпрограммы [2-8].

3) Применение математических методов в теплотехнических расчетах. Математическое моделирование в задачах конвективного теплообмена, стационарной и нестационарной теплопроводности, радиационного теплообмена. Расчет поверхности нагрева и оптимизация теплообменного аппарата. Теплообменные аппараты (ТОА) являются классическим объектом моделирования в теплоэнергетике. Исследование и проектирование ТОА развивалось от анализа теплофизических процессов на теплопередающей поверхности до проектирования котельных агрегатов и ядерных реакторов. При этом используются различные методы составления и реализации математической модели ТОА. Чаще всего используются модели, позволяющие описывать установившиеся процессы при упрощающих допущениях:

- не учитывается изменение физических свойств теплоносителей в процессе теплообмена;

- не учитывается несоответствие полей скоростей и температур на некоторых участках аппарата и т.п.

С помощью компьютера целесообразно проводить:

- выбор ТОА из каталога либо проектирование нестандартного аппарата;

- поверочные расчеты выбранных аппаратов при изменении технологического режима;

- расчет и конструирование оптимальных теплообменных аппаратов для специальных условий.

Расчет ТОА на компьютере состоит из следующих элементов:

- разработка и проверка алгоритма;

- программирование и отладка программы;

- подготовка расчетных данных;

- организация ввода исходных данных и программы;

- счет;

- вывод результатов;

- анализ результатов.

Расчет термодинамических свойств водяного пара (с использованием программы WSP на интернет - сайте МЭИ) и продуктов сгорания. Расчет принципиальной тепловой схемы ТЭС, расчет энергетических характеристик паровых турбин по электронным диаграммам режимов с использованием программного продукта кафедры ТЭУ GC [4-11].

4) Знакомство с Электронной энциклопедией энергетики «ТВТ Shell». Электронная энциклопедия энергетики (ЭЭЭ) является сборником учебных материалов по основным учебным дисциплинам теплоэнергетики.

Она включает в себя такие разделы, как:

- общие вопросы теплоэнергетики;

- теоретические основы теплотехники;

- тепломеханическое оборудование ТЭС;

- теплообменное оборудование ТЭС;

- общая химия;

- аналитическая химия, где можно ознакомиться с основными методами анализа;

- водоподготовка;

- водно-химический режим;

- КИП и автоматика;

- энергосбережение, экология и охрана труда;

- топливоиспользование и технология масел;

- эксплуатация оборудования;

- тепловые сети.

Энциклопедия содержит виртуальные лабораторные работы, программы тестирования и тренажеры.

В задачу студентов входит:

-ознакомление с электронной энциклопедией (ЭЭЭ) ТВТ Shell;

-приобретение навыка выполнения расчетов и виртуальных лабораторных работ в ТВТ Shell.

6 Оформление и защита технического отчета

Отчет составляется каждым студентом отдельно и должен охватить теоретическое описание основных разделов программы курса и отчет по выполненным заданиям [13-14].

Защита отчета производится на местах прохождения практики путём собеседования по основным разделам практики и выполненным заданиям.

Документация, предъявляемая на кафедру студентом о прохождении практики, должна содержать:

1) технический отчет;

2) дневник прохождения учебной практики.

Список литературы

1. Ларсен Р. Инженерные расчеты в в Excel.- М.: ИД Вильямс, 2002.-545 с.

2. Васильев А.Н. Excel-2007 на примерах.- СПб.: БХВ Петербург,2007.- 656 с.

3. Борисова Н.Г. Компьютерные технологии в теплоэнергетических расчетах. Конспект лекций для студентов всех форм обучения специальности 050717-Теплоэнергетика.- Алматы: АИЭС, 2010. – 57 с.

4. Максимов Н.В. Технические средства информатизации.- М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2008.- 652 с.

5. Цветков Ф.Ф. Тепломассообмен. - М.: МЭИ, 2005. – 550 с.

6. Кульгин Н Б Программирование в Turbo Pascal 7.0 и Delphi.- СПб.: БХВ Петербург, 2007.- 400 с.

7 .Борисова Н.Г. Компьютерные технологии в теплоэнергетических расчетах. Методические указания к выполнению лабораторных работ. – А.: АИЭС, 2005.-36 с.

8. Амосов А.А. Вычислительные методы для инженеров.- М.: МЭИ, 2003. – 596 с.

9. Голицина О.В. Информационные технологии. – М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2008.- 608 с.

10. Богатырев А.Ф., Панченко С.В., Стояк В.В., Шистер А.Г. Моделирование и оптимизация теплотехнологических процессов. – Алма-Ата.: КазПТИ, 1989. – 90 с.

11. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: Справочник / Под ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. - М.: МЭИ, 2007. - 528 с.

12. Щуп Г.Е. Прикладные численные методы в физике и технике. – М.: ВШ, 1990. – 255 с.

13. СТ НАО 56023-1910-01-2009 – Работы учебные. Общие требования к построению, изложению, оформлению и содержанию работ учебных. - А.: АИЭС, 2009.-30 с.

14. ГОСТ 2.004-88. ЕСКД Общие требования по выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ.

15. Романычева Э.Т., Соколова Т.Ю., Шандурина Г.Ф. Инженерная и компьютерная графика. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 592 с.

16. Чекмарев А.А., Осипов В.К. Инженерная графика: Справочные материалы. - М.: ВЛАДОС, 2002. - 416 с.

17. Динасылов А.Д. Инженерная и компьютерная графика. Введение в компьютерную графическую систему AutoCAD: Учебное пособие. - Алматы: АИЭС, 2003. - 104 с.

Дополнительный план 2014 г. поз._8_

Андрей Анатольевич Кибарин
Нина Гавриловна Борисова
Арман Салемович Касимов
Айгуль Борибековна Досаева

УЧЕБНАЯ ПРАКТИКА
Методические указания по организации и проведению учебной практики
для студентов специальности 5В071700 – Теплоэнергетика

Редактор Л.Т.Сластихина
Специалист по стандартизации Н.К. Молдабекова

Подписано в печать“___”___”___”
Формат 60х 84 1/16
Тираж __50___ экз.
Бумага типографская № 1
Обьем ___0,8____ уч. - изд.л.
Заказ ________. Цена _400_ тенге

Копировально-множительное бюро
Некоммерческого акционерного общества
«Алматинский университет энергетики и связи»
050013, Алматы, Байтурсынова 126