Основы гидрогазодинамики в тепловых процессах
Beschreibung: Дисциплина дает знания в области гидродинамики тепловых процессов, изучающих законы движения и равновесия жидкости и их взаимодействие с твердым телом, а также методы, используемые для решения этих задач в практических задачах, а также рассматривает вопросы основных принципов гидродинамики тепловых процессов различных трубопроводов.
Betrag der Credits: 5
Arbeitsintensität der Disziplin:
Unterrichtsarten | Uhr |
---|---|
Vorträge | 15 |
Praktische Arbeiten | 30 |
Laborarbeiten | |
AASAL (Autonomes Arbeiten der Schüler unter Anleitung des Lehrers) | 30 |
SE (Studentisches Eigenarbeiten) | 75 |
Endkontrollformular | экзамен |
Form der Endkontrolle | Экзамен |
Komponente: Вузовский компонент
Zyklus: Базовые дисциплины
Цель
- Цель дисциплины: Основы гидрогазодинамики тепловых процессов основаны на законах расчетов трубопроводов, различных гидротехнических и водоочистных сооружений, гидромашин и гидравлических устройств, применяемых в различной технике.
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.
Lehrmethoden
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.
Bewertung des Wissens der Studierenden
Period | Art der Aufgabe | Gesamt |
---|---|---|
1 Bewertung | Практическая работа №1- Понятие жидкости и ее свойства. Закрепление лекционного материала, решение задач. | 0-100 |
Практическая работа №2- Гидростатическое давление. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №3-Виды давлений. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №4- Силы давления покоящейся жидкости на плоские и криволинейные поверхности, эпюры давления. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №5- Основные понятия гидродинамики. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №6- Режимы движения жидкости. Закрепление лекционного материала, решение задач | ||
СРС №1 -Понятие жидкости и ее свойства. | ||
СРС №2 -Силы давления покоящейся жидкости на плоские и криволинейные поверхности. | ||
СРС №3 -Основные понятия гидродинамики. | ||
Рубежный контроль №1 | ||
2 Bewertung | Практическая работа №1-Ламинарный и турбулентный движение жидкости. Потери давления при ламинарном и турбулентном движении. Закрепление лекционного материала, решение задач. | 0-100 |
Практическая работа №2- Потери напора по длине потока. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №3- Потери напора на местные сопротивления. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №4- Гидравлический расчет трубопроводов. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №5- Истечение жидкости через отверстия, насадки. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
Практическая работа №6- Физические свойства газов. Закрепление лекционного материала, решение задач. | ||
СРС №1 -Виды движения жидкости. Уравнение неразрывности потока. | ||
СРС №2 - Уравнение Бернулли. | ||
СРС №3 -Аэродинамика. | ||
Рубежный контроль №2 | ||
Endkontrolle | экзамен | 0-100 |
Die Bewertungspolitik der Lernergebnisse nach Arbeitstyp
Art der Aufgabe | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
---|---|---|---|---|
Exzellent | Gut | Befriedigend | Ungenügend | |
Собеседование по контрольным вопросам | демонстрирует системные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью и способность быстро реагировать на уточняющие вопросы | демонстрирует прочные теоретические знания, владеет терминологией, логично и последовательно объясняет сущность, явлений и процессов, делает аргументированные выводы и обобщения, приводит примеры, показывает свободное владение монологической речью, но при этом делает несущественные ошибки, которые исправляет самостоятельно или при незначительной коррекции преподавателем | демонстрирует неглубокие теоретические знания, проявляет слабо сформированные навыки анализа явлений и процессов, недостаточное умение делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает недостаточно свободное владение монологической речью, терминологией, логичностью и последовательностью изложения, делает ошибки которые может исправить только при коррекции преподавателем. | демонстрирует незнание теоретических основ предмета, несформированные навыки анализа явлений и процессов, не умеет делать аргументированные выводы и приводить примеры, показывает слабое владение монологической речью, не владеет терминологией, проявляет отсутствие логичности и последовательности изложения, делает ошибки, которые не может исправить даже при коррекции преподавателем, отказывается отвечать на занятии |
Работа на практических (семинарских) занятиях | выполнил практическую работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности действий; в ответе правильно и аккуратно выполняет все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления; правильно выполняет анализ ошибок. При ответе на вопросы правильно понимает сущность вопроса, дает точное определение и истолкование основных понятий; сопровождает ответ новыми примерами, умеет применить знания в новой ситуации; может установить связь между изучаемым и ранее изученным материалом, а также с материалом, усвоенным при изучении других дисциплин. | выполнил требования к оценке «5», но допущены 2-3 недочета. Ответ обучающегося на вопросы удовлетворяет основным требованиям к ответу на 5, но дан без применения знаний в новой ситуации, без использования связей с ранее изученным материалом и материалом, усвоенным при изучении других дисциплин; допущены одна ошибка или не более двух недочетов, обучающийся может их исправить самостоятельно или с небольшой помощью преподавателя. | выполнил работу не полностью, но не менее 50% объема практической работы, что позволяет получить правильные результаты и выводы; в ходе проведения работы были допущены ошибки. При ответе на вопросы обучающийся правильно понимает сущность вопроса, но в ответе имеются отдельные проблемы в усвоении вопросов курса, не препятствующие дальнейшему усвоению программного материала; допущено не более одной грубой ошибки и двух недочетов. | выполнил работу не полностью или объем выполненной части работ не позволяет сделать правильных выводов. При ответе на вопросы демонстрирует не владение основными знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы; допущены больше ошибок и недочетов, чем необходимо для оценки 3 или не может ответить ни на один из поставленных вопросов. |
Задания в тестовой форме для рубеж-ного контроля | 100-90% правильных ответов | 89-70% правильных ответов | 69-50% правильных ответов | 49-0% правильных ответов |
Bewertungsbogen
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
---|---|---|---|
A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
A- | 3.67 | 90-94 | |
B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
B | 3.0 | 80-84 | |
B- | 2.67 | 75-79 | |
C+ | 2.33 | 70-74 | |
C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
C- | 1.67 | 60-64 | |
D+ | 1.33 | 55-59 | |
D | 1.0 | 50-54 | |
FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение в гидравлику, основные понятия. Место гидравлики в науке и технике. Основные физические свойства жидкости.
- Гидростатика 1. Гидростатическое давление и его свойства. Поверхности равного давления. Свободная поверхность.
- Гидростатика 2. Абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление.
- Гидростатика 3. Основное уравнение гидростатики. Законы Архимеда и Паскаля. Сила давления жидкости.
- Основные понятия гидродинамики. Структурные элементы потока жидкости и его характеристики.
- Виды движения жидкости, уравнение неразрывности потока. Характеристика различных видов движения жидкости. Взаимосвязь скорости и живого сечения потока.
- Режимы движения жидкости. Зависимость от характера движения жидкости.
- Ламинарный и турбулентный движение жидкости. Потери давления при ламинарном и турбулентном движении.
- Потери напора по длине потока. Причина потери напора по длине потока и методы его расчета.
- Потери напора на местные сопротивления. Понятие о местных сопротивлениях и методы их учета.
- Гидравлический удар. Теория возникновения гидравлического удара и его виды.
- Истечение жидкостей через отверстия и насадки. Виды отверстий и насадков, расчет истечения из них жидкости.
- Введение в аэродинамику, основные понятия. Место аэродинамики в науке и технике. Основные физические свойства газа.
- Статика и динамика газа. Основные уравнения расчета статики и динамики газа.
- Аэродинамика инженерных сетей. Теория расчета движения газообразной среды.
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
- 1. Гидравлические и пневматические системы : учебник / А. Г. Схиртладзе, В. И. Иванов, В. Н. Кареев ; под ред. Ю. М. Соломенцева. - М. : Высш. шк., 2006.
- 2. Гидравлика, пневматика и термодинамика : учеб. пособие / В. Ф. Нуждин [и др.] ; под ред. В. М. Филина. - М. : ИД "Форум" - ИНФРА-М, 2008.
- 3. Гидравлика : учебник / Б. В. Ухин, А. А. Гусев. - М. : Инфра-М, 2010.
- 4. Гидрогазодинамика. Часть I. Гидравлика: учеб. пособие/ АмГУ, ЭФ: М.В.Гриценко и [и др.].- Благовещенск: Изд-во Амурск. гос. ун-та, 2008.- 75 с.
- 5. Чугаев, Роман Романович. Гидравлика [Текст]: (Техническая механика жидкости): учеб. / Р. Р. Чугаев, 2008. - 672 с.
- 6. Я. М. Вильнер, Я. Т. Ковалев, Б. Б Некрасов. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. Минск: Вышэйш. школа, 1976