Рабочая программа учебной дисциплины " Гидромеханика" Цикл: профессиональный - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Рабочая программа учебной дисциплины "гидродинамическая теория решеток"... 1 130.03kb.
Рабочая программа учебной дисциплины "энергетические ядерные реакторы"... 1 157.1kb.
Рабочая программа учебной дисциплины "устойчивость механических систем"... 1 134.46kb.
Рабочая программа учебной дисциплины "низкотемпературный эксперимент"... 1 161.3kb.
Рабочая программа учебной дисциплины "криофизика " Цикл: профессиональный 1 145.4kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «энергосберегающая автономная... 1 204.92kb.
Рабочая программа учебной дисциплины "Проектирование фар и афар"... 1 104.75kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «автоматизация конструирования... 1 128.92kb.
Программа дисциплины «Подземная гидромеханика» 1 36.46kb.
Рабочая программа дисциплины Человеко-центрированное проектирование... 1 102.65kb.
Рабочая программа учебной дисциплины «гидромеханика» Направление... 1 172.62kb.
Рабочая программа по дисциплине «Гидромеханика», составленная по... 3 469.76kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Рабочая программа учебной дисциплины " Гидромеханика" Цикл: профессиональный - страница №1/1

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ


(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)
ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ (ИЭЭ)
___________________________________________________________________________________________________________

Направление подготовки: 140400 ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА

Профиль подготовки: Гидроэлектростанции

Квалификация (степень) выпускника: бакалавр

Форма обучения: очная
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

" Гидромеханика"


Цикл:

профессиональный




Часть цикла:

Вариативная




дисциплины по учебному плану:

ИЭЭ; Б3. 15.6




Часов (всего) по учебному плану:

144




Трудоемкость в зачетных единицах:

4

6 семестр - 4

Лекции

45 часа

6 семестр

Практические занятия

15 часов

6 семестр

Лабораторные работы

15 часов

6 семестр

Расчетные задания, рефераты







Объем самостоятельной работы по учебному плану (всего)

69 часов

6 семестр

Экзамен




6 семестр

Москва – 2010
1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
Целью дисциплины является усвоение студентами знаний о законах движения жидкостей, приобретение умений и навыков решения прикладных вопросов гидромеханики для проектирования и эксплуатации гидроэлектростанций.

По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:



        • Обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цель и выбирать пути ее достижения (ОК-1)

  • самостоятельно работать, принимать решения в рамках своей профессиональной деятельности (ОК-7);

  • анализировать различного рода рассуждения, публично выступать, аргументировано вести дискуссию и полемику (ОК-12);

  • выявить естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, и способностью привлечь для их решения соответствующий физико-математический аппарат (ПК-3);

  • анализировать научно-техническую информацию, изучать отечественный и зарубежный опыт по тематике исследования (ПК-6);

  • использовать информационные технологии в своей предметной области (ПК-10);

  • определять и обеспечивать эффективные режимы технологического процесса по заданной методике (ПК-23)

  • контролировать режимы работы оборудования объектов электроэнергетики (ПК-24);

  • планировать экспериментальные исследования (ПК-40);

  • выполнять экспериментальные исследования по заданной методике, обрабатывать результаты экспериментов (ПК-44);

  • выполнять типовые расчеты в области гидромеханики и гидравлики (ПСК-1)


Задачами дисциплины являются:

  • приобретение теоретических знаний о закономерностях движения жидких сред, необходимых для изучения дисциплин профильной подготовки;

  • приобретение студентами знаний об особенностях движения жидкостей в каналах различного типа и формы;

  • изучение студентами методов расчета гидродинамических параметров внешних и внутренних течений жидкости;

  • обучение методам расчета силового взаимодействия жидкостей с обтекаемыми твердыми телами;

  • приобретение студентами навыков решения прикладных гидравлических задач;

  • знакомство с экспериментальными способами измерения параметров состояния жидкости и характеристик потока.


2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО
Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю «Гидроэлектростанции» направления подготовки 140400 «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА».

Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: «Высшая математика», «Физика», «Информатика», «Инженерная графика», «Теоретическая механика».

Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при выполнении бакалаврской выпускной квалификационной работы, а также программы магистерской подготовки по направлению «ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКА И ЭЛЕКТРОТЕХНИКА».

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
В результате освоения учебной дисциплины, обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования:

Знать:


  • теоретические основы движения жидкостей (ПК-2);

  • основные источники научно-технической информации по основным разделам гидромеханики (ПК-6);

  • методы расчета гидродинамических параметров рабочих сред в каналах произвольной формы (ПСК-1);

  • методы расчета движения грунтовых вод (ПСК-1);


Уметь:

  • использовать основные законы движения жидкостей в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ПК-2)

  • самостоятельно разбираться в стандартных методиках расчета сил гидростатического давления, в методиках расчета движения жидкостей и применять их для решения конкретных задач (ПК-16, ПСК-1);

  • осуществлять поиск и анализировать научно-техническую информацию, относящуюся к исследованиям движущихся жидких сред (ПК-39);


Владеть:

  • основными методами измерений, обработки результатов и оценки погрешностей измерений в объеме, достаточном для практического применения в экспериментальных исследованиях потоков жидкости (ПК-44, ПСК-8);

  • методиками проведения типовых гидродинамических расчетов (ПСК-1, ПСК-3);

  • навыками дискуссии по профессиональной тематике (ОК-12);

  • навыками поиска информации о гидродинамических исследованиях (ПК-6).

4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетных единицы, 144 часа.



п/п


Раздел дисциплины.

Форма промежуточной аттестации


(по семестрам)

Всего часов на раздел

Семестр

Виды учебной работы, включая самостоятельную работу студентов и
трудоемкость (в часах)

Формы текущего контроля успеваемости

(по разделам)


лк

пр

лаб

сам.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

Свойства и модели жидких сред

4

6

2







2




2

Гидростатика.

12

6

6




2

4

Тест на знание терминологии

3

Кинематика и условие сплошности течений несжимаемой жидкости

4

6

2




2




Устный опрос

4

Гидродинамика одномерных течений несжимаемой жидкости

8

6

4




2

2

Устный опрос

5

Гидравлические сопротивления

16

6

6

2

4

4

Устный опрос, защита лабораторных работ

6

Истечение жидкостей из суживающихся сопл

8

8

4

-

-

4

Защита лабораторных работ

7

Нестационарные процессы в водоподводящих сооружениях ГЭС с напорной деривацией

14

6

6

4

-

4

Устный опрос

8

Равномерное установившееся движение воды в открытых руслах

13

6

4

4

2

3

Устный опрос

9

Водосливы. Гидравлический прыжок и формы свободной поверхности при резком изменении уклона дна

19

6

5

5

3

6

Устный опрос, защита лабораторных работ


10

Особенности течения рабочих сред в элементах проточных частей энергетического оборудования

8

6

6

-

-

2

Тест.




Зачет

2

6

-

-

-

2

Подготовка к зачету




Экзамен

36

6

-

-

-

36

Устный




Итого:

144




45

15

15

69




4.2. Содержание лекционно-практических форм обучения

4.2.1. Лекции:

6 семестр

1. Свойства и модели жидких сред

Предмет, методы и аксиоматика гидромеханики. Физические свойства жидкостей. Модели жидких сред. Жидкая частица и жидкий объем, местная мгновенная скорость.


2. Гидростатика

Основная формула гидростатики; абсолютное, вакуумметрическое, избыточное давления. Пьезометрическая, вакуумметрическая и приведенная высоты. Понятие о напоре. Относительный покой жидкости. Силы давления: общие выражения для сил давления; силы равномерно распределенного давления; силы давления на плоские стенки в тяжелой жидкости; силы давления на криволинейные поверхности в тяжелой жидкости, тело давления.


3. Кинематика и условие сплошности течений несжимаемой жидкости

Метод Эйлера описания движения жидкости; ускорение жидкой частицы, понятие установившегося течения; линии и трубки тока, их свойства; расход жидкости. Явление турбулентности: число Рейнольдса и его физический смысл; режимы течения жидкости; структура и характеристики турбулентного потока. Условие сплошности и явление кавитации.


4. Гидродинамика одномерных течений несжимаемой жидкости

Одномерная модель реальных потоков, плавно изменяющиеся течения и их свойства. Уравнение Бернулли для потока вязкой несжимаемой жидкости, коэффициенты кинетической энергии и количества движения, их физический смысл; геометрическая трактовка уравнения Бернулли (диаграмма напоров).


5. Гидравлические сопротивления

Основные закономерности процесса диссипации механической энергии, структура общих формул для потерь напора; классификация и характер гидравлических сопротивлений; равномерное течение; коэффициент трения и потери по длине на гидравлическое трение, коэффициент гидравлического трения. Местные сопротивления. Истечение жидкости из отверстий и насадков. Методы и задачи расчета простых трубопроводов в гидравлических системах энергетических объектов.


6. Истечение жидкостей из суживающихся сопл

Движение установившегося одномерного потока идеальной несжимаемой жидкости по каналу произвольной формы. Течение в суживающемся сопле. Изменение расхода через сопло. Удельный расход и приведенный удельный расход.


7. Нестационарные процессы в водоподводящих сооружениях ГЭС с напорной деривацией.

Волновые уравнения одномерного нестационарного движения жидкости, формула Н.Е. Жуковского и скорость звука. Нестационарное движение воды в напорной деривации ГЭС с уравнительным резервуаром. Волновые процессы в напорных водоводах, прямой и непрямой гидравлические удары; первофазный, предельный и обратный гидравлический удар.



8. Равномерное установившееся движение воды в открытых руслах

Равномерное установившееся безнапорное движение воды; геометрические характеристики наиболее часто встречающихся сечений каналов, гидравлически оптимальный профиль и сечение канала, допустимые скорости движения воды в каналах. Понятия удельной энергии сечения, критической и нормальной глубины потока, критического уклона дна; спокойное, бурное и критическое состояния потока. Особенности движения воды на переходных участках открытого русла и способы его расчета.


9. Водосливы. Гидравлический прыжок и формы свободной поверхности при резком изменении уклона дна

Терминология и классификация водосливов; неподтопленный водослив с широким порогом; подтопленный водослив с широким порогом; прямые водосливы с тонкой стенкой; водосливы практического очертания; гашение энергии за водосливами.

Гидравлический прыжок: основное уравнение прыжка, прыжковая функция и сопряженные глубины; виды гидравлического прыжка; потеря энергии в гидравлическом прыжке. Формы свободной поверхности при резком изменении уклона дна.
10. Особенности течения рабочих сред в элементах проточных частей энергетического оборудования.

Теорема о сохранении количества движения для установившегося течения струйки идеальной жидкости. Теорема Жуковского о подъемной силе.

Воздушный винт и ветряк. Теория идеального струйного винта. Элементы теории крыла.
4.2.2. Практические занятия:

6 семестр


  • Расчет гидравлического сопротивления простого трубопровода

  • Методы расчета уравнительного резервуара ГЭС с напорной деривацией.

  • Методы расчета гидравлического удара в турбинных напорных водоводах ГЭС.

  • Методы расчета прямоугольных водосливов различного типа.

  • Энергетические характеристики потока с гидравлическим прыжком.

  • Расчет водоподводящих сооружений ГЭС с открытой деривацией.



4.3. Лабораторные работы

6 семестр

№ 1. Определение гидростатических давлений.

№ 2. Исследование смены режимов течения.

№ 3. Определение степени турбулентности потока.

№ 4. Построение диаграммы уравнения Бернулли.

№ 5. Исследование гидравлического сопротивления по длине напорного трубопровода  круглого сечения

№ 6. Определение коэффициента местного сопротивления при внезапном  осесимметричном расширении трубопровода

№ 7. Исследование гидродинамических характеристик безнапорного течения несжимаемой  жидкости в прямоугольном канале.

Описания лабораторных работ и бланки протоколов находятся на сайте кафедры Гидромеханики и гидравлических машин: http://ggm.mpei.ru/stud.html

4.4. Расчетные задания учебным планом не предусмотрены.
4.5. Курсовые проекты и курсовые работы

«Учебным планом не предусмотрены».
5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Лекционные занятия проводятся, как в традиционной форме, так и в форме лекций с использованием компьютерных презентаций.

Практические занятия включают решение задач по текущим темам курса, написание контрольной работы.

Лабораторные занятия проводятся в традиционной форме на автоматизированных лабораторных стендах и включают предварительную подготовку с соответствующей аттестацией знаний.

При обработке экспериментов студенты используют сервисные компьютерные программы MathCAD, MathLab, а также программные продукты кафедры Гидромеханики и гидромашин по некоторым работам. Все необходимые программные продукты установлены в вычислительной лаборатории кафедры Гидромеханики и гидромашин.

Для имитационного выполнения лабораторных работ используется компьютерная версия лаборатории гидромеханики. Виртуальная лаборатория представляет мультипликационные изображения экспериментальных установок на экране дисплея и математическую модель изучаемого физического процесса, управляющую содержанием экрана.

Самостоятельная работа включает подготовку к практическим занятиям, лабораторным и контрольным работам, оформление отчетов по лабораторным работам, подготовку к защите лабораторных работ, подготовку к зачету и экзамену.
6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

Для текущего контроля успеваемости используются тесты, контрольные работы, устный опрос, защиты лабораторных работ.

Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен.

Оценка за зачет определяется как среднеарифметическая оценок за защиту лабораторных работ.

В приложение к диплому вносится оценка за экзамен.
7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

7.1. Литература:

а) основная литература:


  1. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика: Учебник для вузов. – М.: Машиностроение, 1987.

  2. Кудинов А.А. Техническая гидромеханика: учеб. пособие. М.: Машиностроение, 2008.

  3. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: Учебник для вузов. – 7-е изд., испр. – М.: Дрофа, 2003.

  4. Чугаев Р.Р. Гидравлика. -Л.: Энергоиздат. 1982. - 462с.


б) дополнительная литература:

  1. Сборник задач по машиностроительной гидравлике. Учеб. пособие для машиностроительных вузов / Д.А. Бутаев, З.А. Калмыкова, Л.Г. Подвидз и др. Под. ред. И.И. Куколевского, Л.Г. Подвидза. – 5-е изд., стереотипное. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002 г.

  2. Грибков А.М., Давыдов А.И., Пятигорская Е.И., Филатов С.В. Лабораторный практикум по курсу «Механика жидкости и газа». Учебное пособие. М.: Изд-во МЭИ. 2007.

  3. Филатов С.В. «Расчет водоподводящих сооружений ГЭС». Методическое пособие по курсу «Гидроаэромеханика» для студентов, обучающихся по специальности «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». М.: МЭИ. 2001. 11 с.

  4. Давыдов А.И. Расчет нестационарных процессов в водоподводящих сооружениях ГЭС с напорной деривацией. Методическое пособие по курсу «Гидроаэромеханика» для студентов, обучающихся по специальности «Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии». М.: МЭИ. 2007. 16 с.


7.2. Электронные образовательные ресурсы:

а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы:

www.power-m.ru; www.utz.ru; www.turboatom.com.ua.; http://ggm.mpei.ru/stud.html;



б) другие:

презентации в среде PowerPoint по темам: «Вычислительные методы в ГАМ»; «Обзорная лекция по ГАМ».


8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для презентации лекций, и компьютерный класс, оснащенный компьютерами с программным обеспечением для проведения тестирования. Для проведения лабораторных работ предусмотрено использование учебных стендов.

Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 140400 «Электроэнергетика и электротехника» и профилю "Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии."
ПРОГРАММУ СОСТАВИЛИ:

к.т.н., доцент Орахелашвили Б.М.


"СОГЛАСОВАНО":

Зав. кафедрой НВИЭ

д.т.н. профессор Мисриханов М.Ш.
"УТВЕРЖДАЮ":

Зав. кафедрой ГГМ



к.т.н., доцент Грибков А.М.





Смех умолкает, когда эхо не отвечает. Жюльен де Фалкенаре
ещё >>