Реология

• О курсе
• Формат
• Информационные ресурсы
• Требования
• Программа курса
• Результаты обучения
• Формируемые компетенции
• Направления подготовки

О курсе

В курсе изложены основы инженерной реологии и ее применения в расчетах оборудования для производства пищевых продуктов. В курсе приведены выводы расчетных зависимостей, что облегчает понимание физической и математической сущности рассматриваемых вопросов.

Значительный объем экспериментальных данных для различных продуктов в широком интервале изменений градиента скорости и касательного напряжения при различных фазовых состояниях продукта позволяет получить представление о существенном изменении реологических характеристик исследуемых продуктов.

Целью курса авторы видят подготовку студента к инженерным расчетам оборудования, выбору рациональных режимов его работы, разработке предложений по повышению эффективности процессов производства продукции. Авторы надеются, что курс поможет молодому специалисту быть подготовленным к использованию современных информационных технологий, оборудования, отечественного и зарубежного опыта для определения задач и проведения исследований в области производства продуктов питания.

Формат

В состав курса входят видеолекции, опросы, упражнения и виртуальные лаборатории. Длительность курса составляет 10 недель. Трудоемкость курса – 3 зачетных единицы. Средняя недельная нагрузка на обучающегося – 10 часов.

Информационные ресурсы

1. Арет В.А., Николаев Б.Л., Николаев Л.К. Физико-механические свойства сырья и готовой продукции: учебное пособие. – СПб.: ГИОРД, 2009. – 448 с.
2. Блехман И.И. Вибрационная механика. – М.: Физматлит, 1994. – 400 с.
3. Вентцель Е.С. Теория вероятностей: учебник для студ. вузов. – 9-е изд. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 576 с.
4. Горбатов А.В. Реология мясных и молочных продуктов. – М.: Пищевая промышленность, 1979. – 384 с.
5. Дерягин Б.В., Кротова Н.А., Смигла В.П. Адгезия твердых тел. – М.: Наука, 1973. – 279 с.
6. Зимон А Д., Андрианов Е И. Аутогезия сыпучих материалов. – М., 1978.
7. Косой В.Д., Малышев А.Д., Виноградов Я.И. Инженерная реология биотехнологических сред. – М.: ГИОРД, 2005. – 647 с.
8. Кузнецов В.Д. Поверхностная энергия твердых тел. – М.: Гостехиздат, 1954. – 258 с.
9. Работнов Ю.Н. Механика деформируемого тела. – М.: Наука, 1988. – 712 с.
10. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия // Избранные труды. – М: Наука, 1978. – 368 с.
11. Ревнивцев В.И., Гапонов Г.В., Зарогатский Л.П. Селективное разрушение минералов. – М.: Недра, 1988. – 286 с.
12. Урьев Н Б. Высококонцентрированные дисперсные системы. – М.: Химия, 1980. – 320 с.
13. Урьев Н Б. Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов. – М.: Химия, 1988. – 256 с.
14. Griffits A.A. The phenomena of Rupture und Plou in Solids // Philos. Trans. Roy. Soc. London. Ser A.1921.V. 221. P. 163 – 198.

Требования

Знание математики и физики в объеме программы ВУЗа, теоретической механики, сопротивления материалов, гидравлики, процессов и аппаратов пищевых производств. Для прохождения курса дополнительного программного обеспечения не требуется.

Программа курса

В курсе рассматриваются следующие темы:

1. Введение в реологию
2. Вязкоупругость
3. Ламинарное течение жидкостей в горизонтальных каналах
4. Течение степенной жидкости и среды Шведова-Бингама в трубах
5. Течение в различных рабочих каналах машин и аппаратов
6. Приборы и методы реометрии
7. Теория ротационных вискозиметров
8. Экспериментальные исследования реологических характеристик пищевых материалов
9. Итоговое занятие. О науке реологии, некоторых исследованиях и источниках информации по реологии

Тема "Течение в различных рабочих каналах машин и аппаратов" изучается в течение двух недель, остальные темы изучаются в течение одной недели. На 2-й, 4-й, 6-й , 8-й неделях запланированы виртуальные лаборатории, на 5-й и 9-й неделях – упражнения по пройденному материалу. На 10-й неделе запланирован интернет-экзамен.

В курсе имеется два типа дедлайна (предельного срока выполнения оценивающих мероприятий):
— мягкий дедлайн, при котором необходимо выполнить все оценивающие мероприятия текущей недели до ее завершения;
— жесткий дедлайн, при котором на выполнение оценивающих мероприятий после мягкого дедлайна дополнительно выделяется еще две недели, по окончании которых доступ к соответствующим мероприятиям закрывается.

Результаты обучения

• Навыки использования теоретических и экспериментальных аспектов реологии и физико-механических свойств пищевых материалов в расчетах оборудования для производства пищевых продуктов (РО-1)
• Навыки использования основ инженерной реологии и ее применения для обеспечения  пищевого производства (РО-2)
• Навыки разработки предложений по повышению эффективности процессов производства продукции (РО-3)
• Навыки использования современных информационных технологий, оборудования, отечественного и зарубежного опыта для  определения задач и проведения исследований в области производства продуктов питания из растительного сырья (РО-4)

Формируемые компетенции

• 15.03.02 Технологические машины и оборудование

1. Способность к приобретению с большой степенью самостоятельности новых знаний с использованием современных образовательных и информационных технологий (ОК-7)
2. Понимание сущности и значения информации в развитии современного общества, способность получать и обрабатывать информацию из различных источников, готовность интерпретировать, структурировать и оформлять информацию в доступном для других виде (ОК-15)
3. Умение применять методы стандартных испытаний по определению физико-механических свойств и технологических показателей используемых материалов и готовых изделий ПК-7

• 15.03.04 Автоматизация технологических процессов и производств

1. Способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-5)
2. Способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-2)
3. Способность использовать современные информационные технологии, технику, прикладные программные средства при решении задач профессиональной деятельности (ОПК-3)
4. Способность собирать и анализировать исходные информационные данные для проектирования технологических процессов изготовления продукции, средств и систем автоматизации, контроля, технологического оснащения, диагностики, испытаний, управления процессами, жизненным циклом продукции и ее качеством; участвовать в работах по расчету и проектированию процессов изготовления продукции и указанных средств и систем с использованием современных информационных технологий, методов и средств проектирования (ПК-1)
5. Способность проводить эксперименты по заданным методикам с обработкой и анализом их результатов, составлять описания выполненных исследований и подготавливать данные для разработки научных обзоров и публикаций (ПК-20)

• 19.03.01 Биотехнологии

1. Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения (ОК-1)
2. Работа с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-12)
3. Способность и готовность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-1)
4. Умение работать с научно-технической информацией, использовать отечественный и зарубежный опыт в профессиональной деятельности, систематизировать и обобщать информацию по использованию ресурсов производства (ПК-6)
5. Способность применять полученные знания, умения и навыки для реализации и управления биотехнологическими процессами (ПК-16)

• 19.03.03 Продукты питания животного происхождения

1. Способность к самоорганизации и самообразованию (ОК-7)
2. Способность решать стандартные задачи профессиональной деятельности на основе информационной и библиографической культуры с применением информационно-коммуникационных технологий и с учетом основных требований информационной безопасности (ОПК-1)
3. Способность применять метрологические принципы инструментальных измерений, характерных для конкретной предметной области (ПК-4)
4. Способность организовывать входной контроль качества сырья и вспомогательных материалов, производственный контроль полуфабрикатов, параметров технологических процессов и контроль качества готовой продукции (ПК-5)
5. Способность обрабатывать текущую производственную информацию, анализировать полученные данные и использовать их в управлении качеством продукции (ПК-6)
6. Способность проводить эксперименты по заданной методике и анализировать результаты (ПК-26)
7. Способность измерять, наблюдать и составлять описания проводимых исследований, обобщать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций, участвовать во внедрении результатов исследований и разработок (ПК-27)

• 19.03.04 Технология продукции и организация общественного питания

1. Способность получать и обрабатывать информацию из различных источников, готовность интерпретировать, структурировать и оформлять ее в доступном для других виде (ОК-7)
2. Владение культурой мышления, способность к обобщению, анализу, систематизации, постановке целей и выбору путей их достижения, умение логически верно, аргументировано и ясно строить свою речь (ОК-10)
3. Способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования. Умение использовать нормативные правовые документы в своей деятельности (ПК-3)
4. Умение использовать технические средства для измерения основных параметров технологических процессов, свойств сырья, полуфабрикатов и качества готовой продукции, организовать и осуществлять технологический процесс производства продукции питания (ПК-7)