Гидрогазодинамика

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«КАЛИНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебно-методической работе

п\п _

« 10 » октября 2012 г.

Рабочая программа дисциплины

ГИДРОГАЗОДИНАМИКА

Профессиональный цикл, базовая (общепрофессиональная) часть

Направление подготовки

280700 Техносферная безопасность

Квалификация (степень) выпускника Бакалавр

Форма обучения очная

Факультет промышленного рыболовства

Кафедра-разработчик кафедра водных ресурсов и водопользования

Калининград

2012

1. Цели освоения дисциплины

Цель освоения дисциплины - формирование знаний, умений и навыков в области
гидрогазодинамики, являющихся основой для решения ряда профессиональных задач техносферной безопасности промышленной экологии.

2 Место дисциплины в структуре ООП

«Гидрогазодинамика» является дисциплиной базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла ООП ВПО по направлению 280700 - Техносферная безопасность. При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные в курсах физики, математики, механики.

Знания и навыки, полученные при изучении гидрогазодинамики, используются в дисциплинах «Промышленная экология», «Вентиляция, отопление и кондиционирование воздуха на предприятии»,

3. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

В соответствии с ООП в результате освоения дисциплины у обучающегося формируются следующие профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренных ФГОС ВПО:

- способность ориентироваться в перспективах развития техники и технологии защиты человека и природной среды от опасностей техногенного и природного характера (ПК-1);

-  способность использовать методы расчетов элементов технологического оборудования по критериям работоспособности и надежности (ПК-5);

-  способность ориентироваться в основных методах и системах обеспечения техносферной безопасности, обосновано выбирать известные устройства, системы и методы защиты человека и природной среды от опасностей (ПК-8);

В результате освоения дисциплины студент должен:

- знать основные законы гидромеханики и газодинамики;

- уметь решать теоретические задачи, используя основные законы гидромеханики;

- владеть методами теоретического и экспериментального исследования в гидромеханике и газодинамике.

4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Структура дисциплины

Общая трудоемкость дисциплины составляет 4 зачетные единицы, 144 часа в 4-м семестре. Аудиторные занятия - 60 часов, в том числе лекции - 30 часов, лабораторные занятия - 16 часов, практические занятия - 14 часов. Самостоятельная работа - 84 часа.. Итоговая аттестация по дисциплине - экзамен.

№ п/п	Разделы дисциплины	Неделя семестра	Виды учебной работы, включая самостоятельную работу и трудоемкость (часы)	Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра) Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
Лекции	Лабораторные занятия	Практические занятия	Курсовая работа	Самостоятельная работа	Всего часов
1	Введение. Гидростатика. Основы кинематики в ГГД	1-2	4	2	2	-	1	9	Защита лабораторных работ (ЗЛР)
2	Основные законы (теоремы) гидромеханики	3-4	4	2	-	-	3	9	Коллоквиум по теории. ЗЛР
3	Одномерное приближение в задачах ГГД. Уравнение Бернулли	5-9	10	6	6	15	5	42	Курсовая работа (4-1). Контрольная работа. ЗЛР
4	Газодинамика(динамика сжимаемых газов)	10-12	6	2	4	15	1	28	Курсовая работа (4-2). ЗЛР
5	Пространственные задачи ГГД. Уравнения Навье-Стокса.	13-17	6	4	2	6	2	20	Защита курсовой работы. ЗЛР
	Подготовка и сдача экзамена						36	36	Экзамен
	Всего по дисциплине		30	16	14	36	48	144

4.2 Теоретические занятия (лекции)

№ п/п	Разделы дисциплины	№ недели	Содержание	Кол. часов
1	Введение. Гидростатика. Основы кинематики в ГГД	1;2	Предмет ГГД. Свойства жидкостей и газов. Режимы течения. Гидростатика. Способы задания движения жидкости; скорость и ускорение.	4
2	Основные законы (теоремы) гидромеханики	3;4	Закон сохранения массы (уравнение неразрывности). Теоремы об изменении количества движения и момента количества движения жидкости и газа.	4
	Одномерное приближение в задачах ГГД. Уравнение Бернулли	5-9	Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости. Потери напора по длине и в местных сопротивлениях. Расчет течений в простом трубопроводе. Основные типы трубопроводов с ветвлением, методы их расчета.	10
4	Газодинамика (динамика сжимаемых газов)	10-12	Особенности расчета газопровода. Уравнения динамики идеального газа. Расчет динамики идеального газа в канале. Скорость распространения звука. Число Маха.	6

5	Пространственные задачи ГГД. Уравнения Навье-Стокса.	13-15	Уравнения Навье-Стокса. Внешние и внутренние задачи ГГД. Приведение уравнений к безразмерному виду. Числа и критерии гидродинамического подобия. Истечение жидкости через отверстия и насадки.	6
	Всего по дисциплине			30

4.3 Лабораторные занятия

№ п/п	№ раздела	Темы лабораторных занятий	№ недели	Кол-во часов
1	1	Способы измерения давления. Опыты Рейнольдса.	1	2
2	2	Ламинарный режим течения жидкости в круглой трубе	3	2
3	3	Потери напора по длине трубопровода при турбулентном режиме течения	5	2
4	3	Потери напора при внезапном повороте потока	7	2
5	3	Потери напора при внезапном расширении потока	9	2
6	4	Тарировка расходомерного сопла	11	2
7	5	Истечение жидкости через отверстия и насадки	13	2
8	5	Определение чисел подобия	15	2
		Всего по учебной дисциплине		16

	4.4 Практические занятия
№ п/п	№ раздела	Темы практических занятий	№ недели	Кол-во часов
1	1	Силы гидростатического давления на поверхность.	2	2
2	3	Гидравлический расчет простого трубопровода.	4	2
3	3	Гидравлический расчет простого газопровода.	6	2
4	3	Гидравлический расчет трубопровода с ветвлением.	8	2
5	4	Динамика высокоскоростного течения идеальной жидкости.	10	2
6	4	Расчет газопровода высокого давления.	12	2
7	5	Истечение жидкости через отверстия и насадки	14	2
		Всего по учебной дисциплине		14

4.5 Самостоятельная работа студентов

№ пп	Вид (содержание) самостоятельной работы студентов	Кол-во часов	Форма контроля
1	Освоение теоретического материала, подготовка к лабораторным занятиям	8	Проверка отчетов. Защита лабораторных работ
2	Освоение теоретического материала, подготовка к коллоквиуму	2	Коллоквиум по теории
3	Решение задач, подготовка к контрольной работе	2	Контрольная работа
4	Выполнение курсовой работы	36	Проверка выполнения, защита КР
Ь	Подготовка к сдаче и сдача экзамена	36	Экзамен
	Всего по учебной дисциплине	84

5. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

5.1. Для развития необходимых навыков самостоятельной работы в приложении методов ГГД студенты выполняют курсовую работу на тему «Расчет течения в вентиляционной системе» из трех частей: 1 - Расчет параметров смеси газов; 2 - Расчет течения в простом трубопроводе; 3 - Расчет течения в трубопроводе с ветвлением.

5.2. Коллоквиум предусматривает проверку усвоения студентами теоретического
материала по всей дисциплине. Проводится в письменной форме, включает два вопроса,
выбранных случайным образом из списка вопросов.

5.3. Аудиторная контрольная работа проводится в форме решения задач на тему «Расчет
простого трубопровода».

6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а), основная литература:

1.  , Грибин : Учебное пособие. - М.: МЭИ, 200с.

2.  Гидромеханика: Учебник/ , , и др. ; под
общ. ред. , .- СПб: Мор Вест, 200с.

б) дополнительная литература:

1.  , , Наумов : Учебник - Калининград, 20с.

2.  Дейч : Учебное пособие. - М.: Энергоатомиздат, 198с.

в) программное обеспечение:
электронный каталог библиотеки;

г) методические материалы и материалы по видам занятий:

1.  Наумов жидкости и газа. Методические указания по выполнению
лабораторных работ. - Калининград, 19с.

2.  Наумов . Учебное пособие по решению задач для студентов вузов. -
Калининград, КГТУ, 20с.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

7.1. Специализированная лаборатория с оборудованием:

-  гидравлический стенд;

-  гидромеханические установки;

-  плакаты и наглядные пособия по дисциплине.