Основы гидрогазодинамики в тепловых процессах

Описание: Основы гидродинамики тепловых процессов являются одной из общих технических наук, изучающих законы движения и равновесия жидкости и их взаимодействие с твердым телом, а также методы, используемые для решения этих задач в практических задачах. Законы основных принципов гидродинамики тепловых процессов различных трубопроводов.

Количество кредитов: 5

Пререквизиты:

• Физика

Трудоемкость дисциплины:

Виды работ	часы
Лекции	15
Практические работы	30
Лабораторные работы
СРОП	30
СРО	75
Форма итогового контроля	экзамен
Форма проведения итогового контроля

Компонент: Компонент по выбору

Цикл: Базовые дисциплины

Цель

• Цели изучения дисциплины: изучение закономерностей движения сплошных деформируемых сред при выполнении газодинамических и тепловых расчетов оборудования и измерительных систем тепловых станций, приобретение навыков расчетного и экспериментального исследования течений жидкостей и газов посредством физического и математического моделирования.

Задача

• Задачи дисциплины: - изучение основных физических свойств, общих законов и уравнений статики и динамики жидкостей и газов; - изучение напряжений и сил, действующих в жидкостях и газах, с учетом их основных физических свойств, уравнений сохранения массы, количества движения и энергии; - уметь применять уравнения и справочную литературу для расчета различных задач взаимодействия и между твердым телом и движущейся средой; - уметь рассчитывать газодинамические параметры в различных точках движущейся среды и на поверхности обтекаемого тела; - уметь анализировать влияние начальных и конечных параметров и формы обтекаемой поверхности на эффективность работы элементов энергетических установок; - овладение основами физического и математического моделирования исследованных явлений и процессов, расчетами характеристик по типовым методикам.

Результат обучения: знание и понимание

• способностью организовать свою работу ради достижения поставленных целей; готовность к использованию инновационных идей (ОК-6); способностью работать самостоятельно (ОК-8); способностью к познавательной деятельности (ОК-10); способностью использовать законы и методы математики, естественных, гуманитарных и экономических наук при решении профессиональных задач (ОК-11); способностью применять на практике навыки проведения и описания исследований, в том числе экспериментальных (ОК-16). способностью разрабатывать и использовать графическую документацию (ПК-2); способностью принимать участие в инженерных разработках среднего уровня сложности в составе коллектива (ПК-3); способностью использовать знание организационных основ безопасности различных производственных процессов в чрезвычайных ситуациях (ПК-13). способностью анализировать механизмы воздействия опасностей на человека, определять характер взаимодействия организма человека с опасностями среды обитания с учетом специфики механизма токсического действия вредных веществ, энергетического воздействия и комбинированного действия вредных факторов (ПК-16); способностью определять опасные, чрезвычайно опасные зоны, зоны приемлемого риска (ПК-17); способностью принимать участие в научно-исследовательских разработках по профилю подготовки: систематизировать информацию по теме исследований, принимать участие в экспериментах, обрабатывать полученные данные (ПК-20); способностью решать задачи профессиональной деятельности в составе научно-исследовательского коллектива (ПК-21).

Результат обучения: применение знаний и пониманий

• знать: основные физические свойства жидкостей и газов, общие законы и уравнения статики, кинематики и динамики жидкостей и газов, особенности физического и математического моделирования одномерных и трехмерных, дозвуковых и сверхзвуковых, ламинарных и турбулентных течений идеальной и реальной несжимаемой и сжимаемой жидкостей; уметь: применять знания при решении инженерных задач прикладного характера; владеть: методиками проведения эксперимента и доработки результатов опытных данных; методами расчета параметров гидрогазодинамических процессов.

Результат обучения: формирование суждений

• Формирование суждений о физической природе подвижности текучих сред, о взаимосвязи физических параметров текучих сред

Результат обучения: коммуникативные способности

• Организация движения текучих сред.

Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе

• Навыки выполнения аэродинамических и гидравлических расчетов.

Методы преподавания

В условиях кредитной технологии обучения занятия должны проводиться преимущественно в активных и творческих формах. В числе эффективных педагогических методик и технологий, способствующих вовлечению обучающихся в поиск и управление знаниями, приобретению опыта самостоятельного решения задач, следует выделить: - технология проблемно- и проектно-ориентированного обучения; - технологии учебно-исследовательской деятельности; - коммуникативные технологии (дискуссия, пресс-конференция, мозговой штурм, учебные дебаты и другие активные формы и методы); - метод кейсов (анализ ситуации); - игровые технологии, в рамках которых обучающиеся участвуют в деловых, ролевых, имитационных играх; - информационно-коммуникационные (в том числе дистанционные образовательные) технологии.

Темы лекционных занятий

• Введение в гидравлику, основные понятия
• Гидростатика 1
• Гидростатика 2
• Гидростатика 3
• Основные понятия гидродинамики
• Виды движения жидкости, уравнение неразрывности потока
• Режимы движения жидкости
• Уравнение Бернулли
• Потери напора по длине потока
• Потери напора на местные сопротивления
• Гидравлический удар
• Истечение жидкостей через отверстия и насадки
• Введение в аэродинамику, основные понятия
• Статика и динамика газа
• Аэродинамика инженерных сетей

Основная литература

• 1. Лапшев, Николай Николаевич. Гидравлика: учеб.: рек. УМО / Н. Н. Лапшев, 2012. - 270 с. 2. Петров, Александр Георгиевич. Аналитическая гидродинамика: учеб.пособие / А.Г. Петров, 2011. - 519 с. 3. Малашкина, В.А. Гидравлика: учеб. пособие.- 2-е изд. стереотип.- М.: Моск. горный ун-т, 2015.- 103 с. 4. Метревели, Виктор Николаевич. Сборник задач по курсу гидравлики с решениями / В. Н. Метревели, 2012. - 192 с. 5. Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики: учебник / О. Н. Брюханов, В. И. Коробко, А. Т. Мелик-Аракелян. - М. : Инфра-М, 2012.

Дополнительная литература

• 6. Гидравлические и пневматические системы : учебник / А. Г. Схиртладзе, В. И. Иванов, В. Н. Кареев ; под ред. Ю. М. Соломенцева. - М. : Высш. шк., 2006. 7. Гидравлика, пневматика и термодинамика : учеб. пособие / В. Ф. Нуждин [и др.] ; под ред. В. М. Филина. - М. : ИД "Форум" - ИНФРА-М, 2008. 8. Гидравлика : учебник / Б. В. Ухин, А. А. Гусев. - М. : Инфра-М, 2010. 9. Гидрогазодинамика. Часть I. Гидравлика: учеб. пособие/ АмГУ, ЭФ: М.В.Гриценко и [и др.].- Благовещенск: Изд-во Амурск. гос. ун-та, 2008.- 75 с. 10. Чугаев, Роман Романович. Гидравлика [Текст]: (Техническая механика жидкости): учеб. / Р. Р. Чугаев, 2008. - 672 с. 11. Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б Некрасов. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышэйш. школа, 1976.