Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
РГР Ефимова.doc
Скачиваний:
39
Добавлен:
15.08.2019
Размер:
6.32 Mб
Скачать

1. Учебная программа по дисциплине: "Гидравлика".

Курс 3

Семестр 6

очное

заочное

Всего часов

136

136

В том числе аудиторных

68

18

из них: лекции

34

8

практические

18

6

лабораторные

16

4

самостоятельная работа

68

118

экзамен

6семестр

6семестр

1.1. Цель преподавания дисциплины, ее место в учебном процессе.

Целью преподавания дисциплины "Гидравлика" является обеспечение теоретической и практической подготовки инженеров с применением гидрофицированных транспортных средств. Данный курс обеспечивает понимание законов равновесия и движения жидкостей, проектирование и правильную эксплуатацию, и обслуживание гидрофицированных транспортных машин и оборудования.

    1. Задачи изучения дисциплины

В результате изучения курса "Гидравлика" студент должен иметь представление:

  • об общих законах статики и динамики жидкостей;

  • о методах расчета основных параметров и характеристик процессов с использованием жидкости;

  • о назначении и области применение гидравлических машин и оборудования;

  • о перспективных разработках и исследованиях в области гидравлики.

Знать и уметь использовать:

  • основные понятия, законы гидравлики; физические свойства капельных жидкостей; практические приложения законов гидростатики и гидродинамики;

  • методы решения основных задач гидростатики и гидродинамики, имеющих практическую направленность;

  • определять основные размеры и параметры гидравлических машин;

  • читать и выполнять чертежи со специальными обозначениями гидравлических машин и аппаратуры в соответствии ГОСТами.

Государственный образовательный стандарт

Вводные сведения. Основные физические свойства жидкостей и газов. Общие законы и уравнения статики и динамики жидкостей и газов. Силы, действующие в жидкостях. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред.

Основы кинематики. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Общая интегральная форма уравнений количества движения и момента количества движения. Подобие гидромеханических процессов. Общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной формах.

Турбулентность и ее основные статические характеристики. Конечно-разностные формы уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса. Общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ. Одномерные потоки жидкостей и газов.

Гидропневмопривод машины. Направляющая и регулирующая гидропневмоаппаратура. Эксплуатация гидропневмооборудования.

1.3. Перечень дисциплин и тем, усвоение которых студентом необходимо для изучения данной дисциплины

Для полноценного усвоения учебного материала по дисциплине " Гидравлика" студентам необходимо иметь знания по математике, теоретической механике, физике, химии.

1.4. Содержание дисциплины

Наименование тем, их содержание

п/п

Краткое содержание занятий

1.

Введение. Предмет и задачи курса. Физические свойства жидкостей и газов на примере плотности, удельного объема, вязкости, поверхностного натяжения.

2.

Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства. Физический смысл. Размерность в системных и внесистемных единицах. Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Виды напора. Закон Паскаля и его практическое применение. Абсолютный и относительный покой жидкости

3.

Сила давления жидкости на плоские, криволинейные стенки. Приборы для измерения давления

4.

Гидродинамика. Скорость и расход жидкости. Установившиеся и неустановившиеся потоки. Уравнение неразрывности. Дифференциальные уравнения несжимаемой жидкости (уравнение Навье Стокса). Виды движения вязкой жидкости.

5.

Уравнение Бернулли для идеальной (невязкой жидкости). Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Некоторые практические применения уравнения Бернулли для определения скорости и расхода жидкости.

6.

Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса, его критические значения. Скорость и расход жидкости при ламинарном режиме движения жидкости (закон Стокса, уравнение Пуазеля).

7.

Распределение скоростей по сечению потока. Расчет коэффициента гидравлического трения.

8.

Потери напора на местные сопротивления. Формула Вейсбаха. Коэффициенты местных сопротивлений.

9.

Скорость и расход истечения жидкости из резервуаров при постоянном напоре. Модуль расхода. Продолжительность опорожнения резервуаров при переменном напоре.

10.

Гидравлический расчет трубопроводов.

11.

Неустановившееся движение несжимаемой жидкости. Гидравлический удар. Формула Жуковского Н.Е. Практическое использование гидроудара.

12.

Гидравлические машины. Общие сведения. Классификация. Основные параметры

13.

Насосы. Классификация. Определение теоретического напора. Характеристики ц/б насоса, работа насоса в сети. Основное уравнение центробежного насоса.

14.

Гидродинамические передачи. Назначение, принцип действия, классификация. Основные параметры. Гидромуфты, гидротрансформаторы.

15.

Гидропривод. Классификация гидроприводов. Рабочие жидкости. Гидродвигатели.

16.

Гидроаппаратура направляющая. Гидроаппаратура регулирующая.

17.

Вспомогательные устройства. Определение основных параметров объемного гидропривода. Дроссельное регулирование, объемное регулирование гидропривода.

1.5. Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах

№ п/п

Наименование работ

Кол.

час.

Лаборатория "Гидромеханические процессы и аппараты" (309-2)

1.

Изучение поля скоростей потока в трубопроводах.

4

2.

Определение гидравлических сопротивлений напорного трубопровода.

4

3.

Определение энергетических характеристик центробежного вентилятора. Работа центробежного вентилятора на сеть.

4

4.

Определение характеристик центробежного насоса. Работа центробежного насоса на сеть.

4

Всего часов

16

Содержание и методика выполнения лабораторных работ изложена в учебном пособии «Гидромеханические процессы и аппараты»/(Корычев Н.А. и др. Сыктывкар 2001).

1.6. Самостоятельная работа и контроль успеваемости

№ п/п

Вид самостоятельных работ

Число часов

Вид контроля успеваемости

1.

Проработка лекционного материала по учебной литературе и конспекту

17

ФО

Э

2.

Подготовка к лабораторным работам

9

ОЛР

3.

Подготовка к практическим занятиям

8

З

4.

Выполнение РГР

10

РГР

5.

Подготовка к экзамену

20

Э

6.

Изучение тем, не рассмотренных на лекциях

4

ФО, Э

Всего часов

68

1.7. Распределение часов по темам и видам занятий для студентов очной формы обучения

№ п/п

Наименование тем

Количество часов

Форма контроля успеваем

Всего

В том числе

лекции

лабор

практ

самос. работа

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Введение. Предмет и задачи курса. Физические свойства жидкостей и газов на примере плотности, удельного объема, вязкости, поверхностного натяжения.

3

2

-

-

1

ФО

Э

2.

Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства. Физический смысл. Размерность в системных и внесистемных единицах. Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Виды напора. Закон Паскаля и его практическое применение. Абсолютный и относительный покой жидкости

6,5

2

0,5

2

2

ФО

ОЛР РГР

Э

3.

Сила давления жидкости на плоские, криволинейные стенки. Приборы для измерения давления

7,5

2

0,5

2

3

ФО

РГР

Э

4.

Гидродинамика. Скорость и расход жидкости. Установившиеся и неустановившиеся потоки. Уравнение неразрывности. Дифференциальные уравнения несжимаемой жидкости (уравнение Навье Стокса). Виды движения вязкой жидкости.

5,5

2

1

-

2,5

ФО

ОЛР РГР

Э

5.

Уравнение Бернулли для идеальной (невязкой жидкости). Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Некоторые практические применения уравнения Бернулли для определения скорости и расхода жидкости.

7

2

1

2

2

ФО

РГР

ОЛР

Э

6.

Основы теории гидродинамического подобия. Константы подобии, инварианты подобия. Критерии гидродинамического подобия. Теоремы подобия

4

-

-

-

4

ФО

Э

7.

Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса, его критические значения. Скорость и расход жидкости при ламинарном режиме движения жидкости (закон Стокса, уравнение Пуазеля).

7,5

2

3

-

2,5

ФО

РГР ОЛР

Э

8.

Распределение скоростей по сечению потока. Расчет коэффициента гидравлического трения.

7,5

2

2

2

1,5

ФО

ОЛР РГР

Э

9.

Местные потери напора. Формула Вейсбаха. Коэффициенты местных сопротивлений.

8

2

2

2

2

ФО

Э

ОЛР

10.

Скорость и расход истечения жидкости из резервуаров при постоянном напоре. Модуль расхода. Продолжительность опорожнения резервуаров при переменном напоре.

5,5

2

-

2

1,5

ФО

Э

11.

Гидравлический расчет трубопроводов.

7

2

1

2

2

ФО

ОЛР РГР

Э

12.

Неустановившееся движение несжимаемой жидкости. Гидравлический удар. Формула Жуковского Н.Е. Практическое использование гидроудара.

5

2

1

-

2

ФО

ОЛР

Э

13.

Гидравлические машины. Общие сведения. Классификация. Основные параметры

4,5

2

1

-

1,5

ФО

ОЛР

Э

14.

Насосы. Классификация. Определение теоретического напора. Характеристики ц/б насоса, работа насоса в сети. Основное уравнение центробежного насоса.

9

2

3

2

2

ФО

ОЛР

Э

15.

Гидродинамические передачи. Назначение, классификация. Основные параметры. Гидромуфты, гидротрансформаторы.

5

2

-

1

2

ФО

Э

16.

Гидропривод. Классификация гидроприводов. Рабочие жидкости. Гидродвигатели.

3,5

2

-

-

1,5

ФО

Э

17.

Гидроаппаратура направляющая. Гидроаппаратура регулирующая.

4,5

2

-

-

2,5

ФО

Э

18.

Вспомогательные устройства. Определение основных параметров объемного гидропривода. Дроссельное регулирование, объемное регулирование гидропривода.

5,5

2

-

1

2,5

Э

19.

Выполнение РГР

10

10

20.

Подготовка к экзамену

20

20

Всего

136

34

16

18

68

    1. Распределение часов по темам и видам занятий для студентов заочной формы обучения

№ п/п

Наименование тем

Количество часов

Форма контроля успеваем

Всего

В том числе

лекции

лабор

практ

самос. работа

1

2

3

4

5

6

7

8

1.

Введение. Предмет и задачи курса. Физические свойства жидкостей и газов на примере плотности, удельного объема, вязкости, поверхностного натяжения.

1

0,5

-

-

0,5

ФО

Э

2.

Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства. Физический смысл. Размерность в системных и внесистемных единицах. Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера. Основное уравнение гидростатики. Виды напора. Закон Паскаля и его практическое применение. Абсолютный и относительный покой жидкости

3

1

-

-

2

ФО

РГР

Э

3.

Сила давления жидкости на плоские, криволинейные стенки. Приборы для измерения давления

5

1,5

-

1

2,5

ФО

РГР

Э

4.

Гидродинамика. Скорость и расход жидкости. Установившиеся и неустановившиеся потоки. Уравнение неразрывности. Дифференциальные уравнения несжимаемой жидкости (уравнение Навье Стокса). Виды движения вязкой жидкости.

4

-

-

1

3

ФО

РГР

Э

5.

Уравнение Бернулли для идеальной (невязкой жидкости). Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Некоторые практические применения уравнения Бернулли для определения скорости и расхода жидкости.

7

2

2

1

3

ФО

ОЛР

РГР

Э

6.

Основы теории гидродинамического подобия. Константы подобии, инварианты подобия. Критерии гидродинамического подобия. Теоремы подобия

3,5

-

-

-

3,5

ФО

Э

7.

Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса, его критические значения. Скорость и расход жидкости при ламинарном режиме движения жидкости (закон Стокса, уравнение Пуазеля).

5

-

1

0,5

3,5

ФО

РГР ОЛР

Э

8.

Распределение скоростей по сечению потока. Расчет коэффициента гидравлического трения.

4,5

1

1

-

2,5

ФО

ОЛР

Э

9.

Местные потери напора. Формула Вейсбаха. Коэффициенты местных сопротивлений.

4,5

0,5

2

0,5

2,5

ФО

ОЛР

Э

10.

Скорость и расход истечения жидкости из резервуаров при постоянном напоре. Модуль расхода. Продолжительность опорожнения резервуаров при переменном напоре.

3,5

1

-

-

2,5

ФО

Э

11.

Гидравлический расчет трубопроводов.

3,5

-

-

-

3,5

ФО

РГР

Э

12.

Неустановившееся движение несжимаемой жидкости. Гидравлический удар. Формула Жуковского Н.Е. Практическое использование гидроудара.

3

0,5

-

-

2,5

ФО

Э

13.

Гидравлические машины. Общие сведения. Классификация. Основные параметры

2

-

-

-

2

ФО

Э

14.

Насосы. Классификация. Определение теоретического напора. Характеристики ц/б насоса, работа насоса в сети. Основное уравнение центробежного насоса.

3

-

-

3

ФО

Э

15.

Гидродинамические передачи. Назначение, принцип действия, классификация. Основные параметры. Гидромуфты, гидротрансформаторы.

3

-

-

3

ФО

Э

16.

Гидропривод. Классификация гидроприводов. Рабочие жидкости. Гидродвигатели.

2,5

-

-

-

2,5

ФО

Э

17.

Гидроаппаратура направляющая. Гидроаппаратура регулирующая.

3,5

-

-

-

3,5

ФО

Э

18.

Вспомогательные устройства. Определение основных параметров объемного гидропривода. Дроссельное регулирование, объемное регулирование гидропривода.

3,5

-

-

-

3,5

Э

19.

Выполнение контрольной работы

40

40

20.

Подготовка к экзамену

30

30

Всего

136

8

4

6

118

Вопросы к экзамену по дисциплине «Гидравлика»

  1. Физические свойства жидкостей на примере плотности, удельного объема, вязкости, поверхностного натяжения.

  2. Приборы для измерения давления.

  3. Гидростатическое давление и его свойства. Физический смысл. Размерность в системных и внесистемных единицах.

  4. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера.

  5. Основное уравнение гидростатики.

  6. Пьезометрическая и приведенная высоты, вакуум, напор и удельная потенциальная энергия.

  7. Относительный и абсолютный покой жидкости.

  8. Плавание тел. Плавучесть. Три центра. Закон Архимеда. Остойчивость плавающего тела.

  9. Закон Паскаля и его практическое применение.

  10. Сила давления жидкости на плоскую стенку. Центр давления.

  11. Сила давления жидкости на криволинейную стенку. Центр давления.

  12. Эпюры гидростатического давления на плоские и криволинейные стенки (определение центра давления).

  13. Понятие о струйчатой модели потока.

  14. Уравнение постоянства расхода для установившегося движения жидкости

  15. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.

  16. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли.

  17. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости.

  18. Практические приложения уравнения Бернулли для определения скорости и расхода жидкости.

  19. Уравнение равномерного движения жидкости (формула Шези).

  20. Гидравлический и пьезометрический уклон.

  21. Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса и его критические значения. Эпюры скоростей.

  22. Ламинарный режим движения. Формула Дарси.

  23. Движение жидкости через плоскую щель.

  24. Турбулентный режим движения жидкости.

  25. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. Пульсация скоростей и осредненная скорость.

  26. Классификация потерь напора.

  27. Потери напора на местные сопротивления (внезапное расширение).

  28. Потери напора на преодоление сил трения, определение коэффициента гидравлического трения расчетным путем.

  29. Основы расчета трубопроводов.

  30. Расчет трубопровода с непрерывным расходом по его длине.

  31. Расчет разветвленного трубопровода.

  32. Расчет гидравлически коротких трубопроводов.

  33. Расчет сифонного трубопровода.

  34. Гидравлический удар в трубопроводах

  35. Истечение жидкости через отверстия (истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке).

  36. Истечение жидкости из насадков.

  37. Истечение жидкости через большие отверстия.

  38. Продолжительность опорожнения резервуаров при переменном напоре.

  39. Насосы. Назначение и классификация. Основные рабочие параметры.

  40. Поршневые насосы. Устройство. Создаваемый напор. Производительность. Потребляемая мощность.

  41. Воздушные колпаки.

  42. Явление кавитации.

  43. Водоподъемные устройства.

  44. Уравнение центробежных машин Эйлера (теоретический напор центробежного насоса).

  45. Производительность центробежного насоса. Законы пропорциональности. Рабочая характеристика насоса.

  46. Центробежные насосы. Классификация центробежных насосов. Устройство и принцип действия. Действительный напор насоса.

  47. Дроссельное регулирование гидроприводов. Назначение. Принцип работы.

  48. Объемное регулирование гидроприводов. Назначение. Принцип работы.