Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2012 в 07:36, курс лекций
Трудно назвать отрасль народного хозяйства, в которой не применялась бы тепловая энергия. Обеспечение нормальных микроклиматических условий в помещениях жилых, общественных зданий и зданий промышленного назначения, обеспечение нормального хода технологических процессов в промышленности, обеспечение чистоты атмосферы в помещениях и на рабочих местах — далеко не полный перечень сторон разнообразной деятельности и жизни человека, требующих применения тепловой энергии. Поэтому так остро поставлены вопросы развития техники теплогазоснабжения и вентиляции.
ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………...5
1. Логистика систем теплогазоснабжения и вентиляции…………………………………………………………….6
2. Проблематика систем теплогазоснабжения и вентиляции…………………………………………………………...13
2.1 Теплопотери в зданиях и сооружениях……………………………..13
2.1.1 Теплопотери через ограждающие конструкции………………….14
2.1.2 Теплопотери через оконные проемы……………………………...21
2.1.3 Теплопотери в системах вентиляции……………………………..26
2.2 Теплопотери в тепловых сетях ……………………………………...27
3 Пути решения проблем теплогазоснабжения и вентиляции…………………………………………………………..29
3.1 Теплозащита зданий и сооружений…………………………………29
3.1.1 Теплоизоляция внешних стен……………………………………..30
3.1.2 Теплоизоляция окон………………………………………………..33
3.1.3 Система вентиляции………………………………………………..38
3.2 Теплозащита тепловых сетей………………………………………...41
4 Энергоэффективность систем теплогазоснабжения и вентиляции………………………………………………………...46
4.1 Методика определения экономической целесообразности применения энергосберегающего мероприятия………………………..47
4.2 Экономия теплоты, воды и электроэнергии в системах водоснабжения жилых микрорайонов…………………………………..48
4.3 Эффективность изоляции стояков системы горячего водоснабжения……………………………………………………………49
4.4 Использование вторичных энергоресурсов для нагрева теплоносителей в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха……………………………………………..50
4.5 Сокращение энергопотребления…………………………………….51
4.6 Повышение энергоэффективности теплосетей…………………….51
5 Методология научных исследований………………….53
5.1 Цели и задачи НИР…………………………………………………...53
5.1.1 Организация НИРС…………………………………………………54
5.2 Формы НИР…………………………………………………………...55
5.3 Финансирование НИР………………………………………………..57
5.4 Внедрение и эффективность научных исследовани ……………..59
5.5 Этапы НИР……………………………………………………………62
5.6 Основные методы НИР………………………………………………68
5.6.1 Методы эмпирического исследования…………………………….68
5.6.2 Методы теоретического исследования……………………………73
6. Информационные технологии в теплогазоснабжении и вентиляции……………………….76
6.1 Основные этапы работы с информацией……………………………76
6.1.1 Определение цели и план работы………………………………….76
6.1.2 Сбор информации…………………………………………………..77
6.1.3 Обработка и систематизация информации………………………..79
6.1.4 Интерпретация информации……………………………………….81
6.1.5 Составление информационного отчета…………………………...82
6.2 Культура работы с информацией …………………………………...83
6.2.1 Критерии оценки источников информации………………………83
6.3 Представление и распространение информации…………………...85
6.3.1 Уровни представления информации………………………………87
6.3.2 Каналы распространения информации……………………87
7. Планирование эксперимента………………………………92
8. Обработка результатов эксперимента…………………98
8.1 Предварительная обработка………………………………………….99
8.2 Дисперсия параметра оптимизации………………………………..102
8.3 Проверка однородности дисперсий………………………………..103
8.4 Рандомизация………………………………………………………..105
9. Экология систем теплогазоснабжения и вентиляции………………………………………………………….106
9.1 Технологии в энергетике……………………………………………106
9.2 Защита от шума, инфразвука и вибраций………………………….110
9.2.1 Акустический расчет и методы снижения шума………………..110
9.3 Загрязнение водных ресурсов………………………………………111
9.4 Мероприятия по охране атмосферы………………………………..113
Библиографический список…………………………………………….115
Эффективность прикладных исследований оценить значительно проще. В этом случае применяют различные количественные критерии.
Об эффективности любых исследований можно судить лишь после их завершения и внедрения, т.е. тогда, когда они начинают давать отдачу для народного хозяйства. Большое значение приобретает фактор времени. Поэтому продолжительность разработки прикладных тем по возможности должна быть короче. Лучшим является такой вариант, когда продолжительность их разработки до трех лет. Для большинства прикладных исследований вероятность получения эффекта в народном хозяйстве в настоящее время превышает 80%.
Как оценить эффективность исследования коллектива (отдела, кафедры, лаборатории и т. д.) и одного научного работника?
Эффективность работы научного работника оценивают различными критериями: публикационным, экономическим, новизной разработок, цитируемостью работ и др.
Публикационным критерием характеризуют общую деятельность – суммарное количество печатных работ, общий объем их в печатных листах, количество монографий, учебников, учебных пособий. Этот критерий не всегда объективно характеризует эффективность научного работника. Могут быть случаи, когда при меньшем количестве печатных работ отдача значительно больше, чем от большего количества мелких печатных работ. Экономическую оценку работы отдельного научного работника применяют редко. Чаще в качестве экономического критерия используют показатель производительности труда научного работника (выработку в руб. сметной стоимости НИР).
Критерий новизны НИР – это количество авторских свидетельств и патентов. Критерий цитируемости работ ученого представляет собой число ссылок на его печатные работы. Это второстепенный критерий.
Эффективность работы научно-исследовательской группы или организации оценивают несколькими критериями: среднегодовой выработкой НИР, количеством внедренных тем, экономической эффективностью от внедрения НИР и ОКР, общим экономическим эффектом, количеством полученных авторских свидетельств и патентов, количеством проданных лицензий или валютной выручкой.
Уровень новизны
прикладных исследований и
Ожидаемый экономический эффект вычисляют в процессе выполнения НИР. Его условно относят (прогнозируют) к определенному периоду (году) внедрения продукции в производство. Ожидаемая экономия – более точный экономический критерий по сравнению с предварительной экономией, хотя в некоторых случаях она является также ориентировочным показателем, поскольку объем внедрения можно определить лишь ориентировочно. Ожидаемый эффект вычисляют не только на один год, но и на более длительный период (интегральный результат). Ориентировочно такой период составляет до 10 лет от начала внедрения для новых материалов и до 5 лет для конструкций, приборов, технологических процессов.
Фактический экономический эффект определяется после внедрения научных разработок в производство, но не ранее, чем через год. Расчет его производят по фактическим затратам на научные исследования и внедрение с учетом конкретных стоимостных показателей данной отрасли (предприятия), где внедрены научные разработки. Фактическая экономия почти всегда несколько ниже ожидаемой: ожидаемую определяют НИИ ориентировочно (иногда с завышением), фактическую – предприятия, на которых осуществляется внедрение.
Наиболее достоверным
критерием экономической
5.5 Этапы НИР
Научные исследования направлены на решение различных научных и практических задач; в теплоэнергетике это чаще всего: исследование рабочих процессов энергетических машин и установок (газодинамика, теплообмен, горение, термодинамика и т.д.), повышение их производительности, разработка принципов работы новых машин, перспективных преобразований энергии.
В общем случае, рассматривая
научно-исследовательскую
Рассмотрим основные этапы выполнения фундаментальных и прикладных научных исследований. Потребности науки и практики приводят к постановке определенных проблем в соответствующих областях знаний и отраслях производства, которые должны быть решены в процессе научного исследования.
Первым этапом обычно является выбор темы научного исследования. В научно-исследовательских учреждениях он определяется темой научной работы подразделения, в котором работает(ют) исполнитель (ли) НИР. Темы исследований для курсовых и дипломных работ предлагаются обычно кафедрами в виде соответствующих списков. При этом студент может предложить свою тему исследования, и по согласованию с научным руководителем она может быть утверждена кафедрой. Процедура утверждения тем курсовых и дипломных работ существует для того, чтобы предостеречь студента от выполнения бесплодной работы. Тему кандидатской диссертации может предложить научный руководитель или же сам соискатель.
Существуют приемы, помогающие выбрать тему исследования. Среди них можно назвать следующие:
1. Просмотр каталогов защищенных диссертаций и ознакомление с уже выполненными на кафедре (в вузе) диссертационными работами.
2. Просмотр аналитических обзоров достижений науки в некоторой области знаний, написанных ведущими специалистами. Часто такие обзоры завершаются перечнем нерешенных научных проблем и перспектив развития данной области знания.
3. Выбор исследовательской
темы по принципу повторения
ранее выполненных
4. Теоретическое обобщение
материалов, собранных в научных
экспедициях, в новых
5. Экспериментальная проверка одной из гипотез, выдвинутых, но не проверенных отдельными крупными учеными.
6. Консультации с ведущими деятелями науки для выявления малоизученных проблем и вопросов, имеющих актуальное значение.
Выбранная тема исследования должна отвечать требованиям актуальности и новизны. Актуальность темы исследования проверяется в процессе изучения решений директивных органов, научно-координационных советов, статей постановочного и проблемного характера. Новизна предполагаемого исследования проверяется в процессе всестороннего библиографического поиска.
Выбор темы исследования - это важный этап научно-исследовательской работы. От степени удачности его прохождения в значительной степени зависит возможность проведения самого исследования. Если тема выбрана неудачно, то длительная, иногда многолетняя работа исследователя обречена на неуспех. Это связано с тем, что существуют темы, по которым можно получить в обозримом будущем новый познавательный результат, а есть и такие, где в ближайшее время это сделать трудно - скажем, из-за отсутствия методических средств для ее изучения. Иначе говоря, в науке не все, что кажется интересным, можно продуктивно изучать.
Второй этап
– библиографический поиск
Виды научной информации. По степени аналитико-синтетической переработки информации выделяются следующие виды:
первичная, представляющая собой непосредственные результаты НИР;
вторичная - результат
аналитико-синтетической
третичная - обобщение существенной первичной информации, содержащейся в нескольких научных документах, для выделения главных моментов проблемы, например, в виде аналитического обзора.
По назначению: массовая, специальная, предназначенная для специалистов.
По предметной области. По содержанию: информация о научных фактах; информация о научных гипотезах, концепциях, теориях; информация, отображающая общий подход к познанию в некоторой области знания, т.е. информация методологического характера и т.д.
По уровню подробности информации.
По типу важности для исследователя.
Библиографический поиск
может осуществляться посредством
просмотра как специальных
– справочники, словари, энциклопедии;
– библиографические издания: списки, реферативные журналы (где дается и краткая характеристика содержания, а не только библиографические данные - можно получить предварительную, ознакомительную информацию о публикациях);
– систематические каталоги библиотек: обзоры, отчеты;
– Интернет.
Существует ряд специальных библиографических указателей. Можно искать информацию об исследованиях, выполняемых по интересующей теме, и непосредственно в публикациях: монографиях, сборниках, статьях научных журналов. В нашей стране в настоящее время издается ряд научных и научно-практических журналов. Целесообразно проводить библиографический поиск за период от 5 до 10 лет в зависимости от вида выполняемой научной работы - курсовой, дипломной, магистерской, кандидатской. Найденную библиографическую информацию можно фиксировать с помощью картотеки и рабочего списка литературных источников по теме исследования. Схема библиографического описания научного документа предполагает указание следующих сведений: фамилия и инициалы автора: заглавие и сведения, относящиеся к заглавию (тематика, вид и т.п.) (через двоеточие от заглавия), далее через знак «/» - сведения об ответственности - информация о редакторе, составителе, организации, от имени которых опубликован научных документ: сведения об издании (данные о повторности издания, его пере работке и т.д.): выходные данные - место издания, через двоеточие от него - название издательства, через точку – дата издания: объем (сведения о количестве страниц). Библиографическое описание научного документа зависит от его вида - отдельная книга, многотомное издание, один том из многотомного издания, статья в журнале, статья в сборнике, глава в монографии, диссертация, автореферат диссертации.
Ссылки на литературные источники делаются в круглых или квадратных скобках – указывается номер в списке литературы. В случае нескольких источников в одной ссылке - номера источников из приводимого в конце работы списка литературы разделяются точкой с запятой. Ссылки на использованные литературные источники могут делаться и в виде указания фамилии автора, инициалов автора и года издания. Несколько источников также разделяются точкой с запятой. Когда нужно процитировать того или иного автора, то в первом случае после номера источника через запятую указывается номер страницы, а во втором она указывается после года издания приводимой работы, также через запятую.
Третий этап – просмотровое чтение. Целью просмотрового чтения является ознакомление с большим количеством зафиксированных в рабочем списке литературы источников по теме исследования и отбор наиболее значимых. Для проведения просмотрового чтения желательно иметь план просмотра библиографических источников и информационно-поисковую систему.
Четвертый этап - составление примерного плана обзора.
Пятый этап - изучающее чтение и написание обзора. Изучающее чтение предполагает внимательное прочтение выделенных на предыдущем этапе источников. При этом информация распределяется по пунктам намеченного плана обзора, когда на эти пункты набирается достаточное количество информации, можно приступать к написанию текста.
Шестой этап - планирование и организация эксперимента, выбор методик.
Седьмой этап - проведение исследования.
Затем идут этапы статистической обработки результатов: анализа, обобщения, обсуждения результатов: списания полученных результатов; формулировки выводов (см. ниже), формирование окончательного текста научной работы (его структуру смотри ниже). Анализ, обобщение, обсуждение результатов предполагает проверку выдвинутых гипотез, оценку степени решенности поставленных задач, достижения намеченной цели исследования, сравнение с результатами известных исследований на эту тему, выдвижение новых гипотез и т.п. Описание полученных результатов в научном тексте должно предшествовать их обсуждению и обобщению. Обычно текст работы несколько раз дорабатывается по замечаниям научного руководителя (особенно в случаях дипломной и кандидатской диссертационной работы). Завершающими этапами являются представление окончательного варианта текста на кафедру, подготовка к защите – составление текста выступления, оформление презентации, изучение замечаний рецензентов (в случае диссертационной работы - оппонентов), получение допуска к защите, сама процедура зашиты. В случае диссертационной работы этапу защиты предшествуют этапы апробации (пробной зашиты) и после апробационной доработки научной работы.