• 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. | ||
3.3.5 Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.05 «Теплопроводность»
1. Цели и задачи изучения дисциплины
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. | |
3.3.6. Аннотация примерной программы дисциплины Б3.B.06 «Гидроаэродинамика»
1. Цели и задачи изучения дисциплины
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