Учебный план
Курс знакомит с основами теплопроводимости как фундаментального физического процесса, лежащего в основе теплообмена в материалах и технических системах. Участники изучат закон Фурье, коэффициенты теплопроводности различных веществ, стационарные и нестационарные режимы, а также методы расчета тепловых потоков. Акцент сделан на практическом применении в инженерии, строительстве и материаловедении — с использованием реальных примеров и простых численных моделей. Курс рассчитан на быстрое освоение и немедленное применение знаний в профессиональной деятельности.
- Целевая аудитория: инженеры, технические специалисты, студенты технических вузов, проектировщики теплоизоляционных систем, работники энергетического и строительного секторов.
- SMART-цели:
- Определить коэффициент теплопроводности материала по паспортным данным и экспериментальным данным с погрешностью менее 5%.
- Рассчитать тепловой поток через однородную и многослойную стенку при заданных граничных условиях за 15 минут.
- Применить закон Фурье для анализа тепловых потерь в реальном объекте (например, трубопроводе или стене здания).
- Выбрать оптимальный материал для теплоизоляции на основе сравнения коэффициентов теплопроводности и условий эксплуатации.
- Представить результаты расчета теплопотоков в виде графика или таблицы, пригодной для инженерного отчета.
- Структура курса:
| № | Название | Цель | Продолжительность |
|---|---|---|---|
| 1 | Физическая природа теплопроводимости | Понять микроскопические механизмы переноса тепла в твердых телах, жидкостях и газах | 2 часа |
| 2 | Закон Фурье и коэффициент теплопроводности | Научиться интерпретировать и применять закон Фурье для расчетов | 2 часа |
| 3 | Теплопроводность в однородных и многослойных системах | Рассчитывать тепловые потоки через простые и составные конструкции | 2 часа |
| 4 | Стационарные и нестационарные режимы | Отличить стационарный и переходный тепловой режим, понять временные характеристики | 2 часа |
| 5 | Теплопроводность в инженерных приложениях | Анализировать тепловые расчеты в трубопроводах, изоляции, электронике | 2 часа |
| 6 | Практикум: расчет и визуализация тепловых потоков | Выполнить самостоятельный проект по расчету теплопотерь реальной системы | 2 часа |
- Методы и критерии оценки: тестовые задания (30%), практические расчеты (40%), защита проекта (30%). Оценка — по баллам за точность, полноту и качество презентации результатов.
- Рекомендуемые материалы:
- В.И. Лукьянов «Теплопроводность в технике»
- ASME Handbook: Heat Transfer
- Онлайн-калькулятор теплопроводности (NIST)
- Примеры расчетов в Excel (прилагаются к курсу)
- Пример расписания (онлайн, 6 недель):
- Неделя 1: Введение и закон Фурье
- Неделя 2: Коэффициенты теплопроводности материалов
- Неделя 3: Однородные и многослойные системы
- Неделя 4: Стационар