Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология»

Скачать 254.75 Kb.

Название	Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология»
Дата публикации	24.01.2015
Размер	254.75 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Физика > Рабочая программа

Пинигина Е.П. Гидравлика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021600.62 «Гидрометеорология». Профиль подготовки «Гидрология», форма обучения очная. Тюмень, 2011, 10 стр.

Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО с учетом рекомендаций и ПрООП ВПО по направлению и профилю подготовки.

Рабочая программа дисциплины (модуля) опубликована на сайте ТюмГУ: Гидравлика [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk3.utmn.ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой геоэкологии. Утверждено проректором по учебной работе Тюменского государственного университета.

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Ларин С.И., к.г.н., доцент

Цель и задачи освоения дисциплины

Цель: дать представление о законах движения и равновесия жидкости и способах приложения этих законов к решению различных задач инженерно-технических направлений.
Задачи:

Ознакомить будущих специалистов-гидрологов с физико-механическими свойствами жидкостей, вопросами гидростатики и гидродинамики жидкости.
Рассмотреть основы теории гидродинамического подобия.
Обучить навыкам выполнения расчетных работ гидравлического направления.

Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата

Дисциплина «Гидравлика» входит в вариативную часть естественнонаучного цикла по направлению подготовки «Гидрометеорология».

Преподавание «Гидравлики» опирается на знание законов физики, теоретической механики и владение математическими методами. Дисциплина «Гидравлика» является фундаментальной технической дисциплиной. Ее основополагающие принципы и методы используются при решении многообразных практических задач в любой, по существу, сфере производства, а особенно в гидротехнике, мелиорации, водоснабжении, канализации, теплогазоснабжении, гидромеханизации, гидроэнергетике, водном транспорте и др.

1.3. Компетенции выпускника ООП бакалавриата направления 021600.62 «Гидрометеорология» профиля подготовки «Гидрология» формируемые в результате освоения дисциплины «Гидравлика»:

Код компетенции: ПК-3 Формулировка компетенции: обладать базовыми общепрофессиональными теоретическими знаниями о географической оболочке, о теоретических основах геоморфологии, метеорологии и климатологии, гидрологии, биогеографии, географии почв с основами почвоведения, ландшафтоведении Код компетенции: ПК-17 (часть) Формулировка компетенции: владеет теоретическими основами гидрологии рек, озер, водохранилищ, морей и устьев рек, гидрографии и водного хозяйства, гидрогеологии; гидрохимии и гидроэкологии; гидрологических и водохозяйственных расчетов и прогнозов; гидравлики, динамики русловых потоков, русловых процессов; метеорологии и климатологии.
Резуль-таты обучения в целом	Результаты обучения по уровням освоения материала			Виды работы	Оценочные средства
Резуль-таты обучения в целом	минимальный	базовый	повышенный	Виды работы	Оценочные средства
Знает:	общие законы равновесия и движения жидкости	основы теории гидродинамического подобия	приложение законов движения и равновесия жидкости к решению различных задач инженерно-технических направления	Лекции. Самостоятельная работа.	Устный опрос. Контрольные работы. Экзамен.
Умеет:	пользоваться основными уравнениями гидравлики	применять уравнения гидравлики в гидрологических работах;	применять основные правила гидравлического моделирования.	Лекции. Семинарские и практические работы. Самостоятельная работа.	Реферат. Активное резюмирование. Экзамен.
Владеет:	решением типовых задач по разделам гидравлики;	методами гидравлических исследований;	навыкам выполнения расчетных работ гидравлического направления	Семинарские и практические работы. Самостоятельная работа.	Коллоквиум. Контрольные работы. Экзамен.

2. Структура и трудоемкость дисциплины

3. Тематический план

№ п/п	Раздел дисциплины	Неделя семестра	Виды учебной работы и самостоятельная работа, в час.				Итого часов по теме	Итого часов в интерактивных формах		Итого количество баллов
№ п/п	Раздел дисциплины	Неделя семестра	Лекции	Семинарские и практические занятия	Самостоятельная работа		Итого часов по теме	Итого часов в интерактивных формах		Итого количество баллов
1	2	3	4	5	6		7	8		9
Модуль 1
1	Тема № 1. Введение в гидравлику	1-2	1	2	3	6		1		0-6
2	Тема № 2. Свойства жидкостей	2-4	2	4	6	12		1		0-10
3	Тема № 3. Гидростатика	4-6	3	6	9	18		1		0-14
	Всего		6	12	18	36		3		0-30
Модуль 2
4	Тема № 4. Гидродинамика	7-10	3	6	9		18		1	0-15
5	Тема № 5. Основы теории гидродинамического подобия	10	1	2	3		6		1	0-8
6	Тема № 6. Классификация гидравлических потерь	11-12	2	4	6		12		1	0-12
	Всего		6	12	18		36		3	0-35
Модуль 3
6	Тема № 6. Режимы течения жидкости	13-14	2	4	6		12		1	0-8
7	Тема № 7. Равномерное движение воды в открытых руслах	15-16	2	4	6		12		1	0-13
8	Тема № 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки	17-18	1	2	3		6		1	0-8
9	Тема № 9. Водосливы	18	1	2	3		6		1	0-6
	Всего		6	12	18		36		4	0-35
	Итого (часов, баллов)		18	36	54		108		-	0-100
	Итого часов в интерактивных формах		4	6	-		-		10	-

Таблица 2

Виды и формы оценочных средств в период текущего контроля

№ темы	Устный опрос		Письменные работы				Итого количество баллов
№ темы	Коллоквиумы	Блиц-опрос	Активное резюмирование	Практическая работа	Контрольная работа	Реферат	Итого количество баллов
Модуль 1
1.	-	-	-	-	2	4	6
2.	-	2	-	4	4	-	10
3.	-	6	-	4	4	-	14
Всего	-	8	-	8	10	4	0-30
Модуль 2
4.	-	6	-	5	4	-	15
5.	-	4	-	-	4	-	8
6.	-	2	-	6	4	-	12
Всего	-	12	-	11	12	-	0-35
Модуль 3
6.	-	2	-	2	4	-	8
7.	5	-	4	4	-	-	13
8.	-	-	-	4	4	-	8
9.	-	-	-	4	2	-	6
Всего	5	2	4	14	10	-	0-35
Итого	5	22	4	33	32	4	0-100

№	Модули и темы	Виды СРС		Неделя семестра	Объём часов	Кол-во баллов
№	Модули и темы	обязательные	дополнительные	Неделя семестра	Объём часов	Кол-во баллов
Модуль 1
1.1	Тема № 1. Введение в гидравлику	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Подготовка реферата	1-2	3	0-6
1.2	Тема № 2. Свойства жидкостей	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	2-4	6	0-10
1.3	Тема № 3. Гидростатика	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	4-6	9	0-14
Всего по модулю 1					18	0-30
Модуль 2
2.1	Тема № 4. Гидродинамика	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	7-10	9	0-15
2.2	Тема № 5. Основы теории гидродинамического подобия	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе		10	3	0-8
2.3	Тема № 6. Классификация гидравлических потерь	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	11-12	6	0-12
Всего по модулю 2					18	0-35
Модуль 3
3.1	Тема № 6. Режимы течения жидкости	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	13-14	6	0-8
3.2	Тема № 7. Равномерное движение воды в открытых руслах	Активное резюмирование Подготовка к коллоквиуму	Решение задач	15-16	6	0-13
3.3	Тема № 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Решение задач	17-18	3	0-8
3.4	Тема № 9. Водосливы	Активное резюмирование Подготовка к контрольной работе	Выполнение расчетно-графических заданий	18	3	0-6
Всего по модулю 3					18	0-35
Итого					54	0-100

4. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи

с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Содержание дисциплины

Тема № 1. Введение в гидравлику. Предмет гидравлики и ее задачи. Краткий исторический обзор развития гидравлики. Методологические основы, связь с другими науками. Определение науки «Гидромеханика». Реальные и идеальные жидкости. Единицы измерения физических величин.

Тема № 2. Свойства жидкостей. Основные физико-механические свойства. Вязкость. Закон Ньютона для внутреннего трения в жидкости. Зависимость вязкости от температуры и давления. Вискозиметры.

Тема № 3. Гидростатика. Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости. Потенциал массовых сил. Интеграл уравнений Эйлера для несжимаемой жидкости. Уравнение поверхности равного давления. Основное уравнение гидростатики. Методы и приборы для измерения давления. Абсолютное и избыточное давление. Вакуум. Гидростатический напор и энергетический закон для жидкости, находящейся в равновесии. Интегрирование уравнений Эйлера для случая относительного покоя жидкости. Сила давления жидкости на криволинейную поверхность произвольной формы. Частные случаи расчета сил, действующих на криволинейные поверхности закономерных форм. Сила давления жидкости на плоскую стенку произвольной формы. Гидростатический парадокс. Центр давления и определение его координат. Простые гидравлические машины. Гидравлический пресс. Гидравлический аккумулятор. Закон Архимеда. Условия плавучести и остойчивости тел, частично погруженных в жидкость.

Тема № 4. Гидродинамика. Основные кинематические понятия и определения. Два метода исследования движения жидкости. Траектории частиц и линии тока. Установившееся движение. Струйчатая модель движения. Трубка тока. Расход жидкости. Средняя скорость. Дифференциальные уравнения линий тока. Плоское движение. Функция тока. Вихревое и безвихревое потенциальное течение жидкости. Уравнение неразрывности в переменных Эйлера в декартовой системе координат. Дифференциальные уравнения движения идеальной (невязкой) жидкости (уравнения Эйлера). Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости (уравнения Навье — Стокса). Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Физический и геометрический смысл уравнения Бернулли. Напор жидкости. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Графическая иллюстрация уравнения Бернулли для потока реальной жидкости. Практическое применение уравнения Бернулли. Трубка Прандтля. Трубка Вентури, сопло, диафрагма.

Тема № 5. Основы теории гидродинамического подобия. Основные понятия и определения теории подобия. Теоремы теории подобия. Критерии подобия. Физический смысл критериев подобия. Метод анализа размерностей.

Тема № 6. Классификация гидравлических потерь. Режимы течения жидкости. Два режима движения жидкости. Равномерное движение жидкости. Основное уравнение равномерного потока. Уравнение динамического равновесия равномерного потока. Ламинарное движение жидкости. Расход жидкости. Коэффициент линейных потерь при ламинарном движении жидкости. Формирование изотермического ламинарного потока. Основы гидродинамической теории смазки. Турбулентное движение жидкости. Турбулентное перемешивание. Пульсация скоростей и напряжений при турбулентном режиме. Осреднение скоростей. Осреднение напряжений. Структура турбулентного потока. Касательные напряжения в турбулентном потоке. Полуэмпирические теории турбулентности. Логарифмический закон распределения скоростей в круглой трубе. Экспериментальные данные для коэффициента гидравлического сопротивления. Опыты Никурадзе и Зегжда. Теоретическое определение коэффициента гидравлического сопротивления для турбулентного движения. Местные сопротивления. Зависимость коэффициента местных потерь от числа Рейнольдса. Принцип наложения потерь напора. Коэффициент сопротивления системы. Основные расчетные формулы для определения потерь напора.

Тема № 7. Равномерное движение воды в открытых руслах. Типы открытых русел. Условия существования равномерного движения. Основные уравнения равномерного движения. Определение средней в сечении скорости и расхода при равномерном движении. Допускаемые неразмывающие и незаиляющие средние в сечении скорости. Определение нормальной глубины протекания потока. Гидравлические элементы живого сечения потока. Выбор расчетной скорости. Гидравлически наивыгоднейшее сечение русла. Расчет русел трапецеидального поперечного сечения. Вычисление геометрических элементов русел замкнутого сечения при безнапорном движении. Типы задач по расчету открытых русел трапецеидального поперечного сечения при равномерном движении.

Тема № 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке. Истечение жидкости через большое отверстие. Истечение жидкости через затопленное отверстие. Истечение жидкости при переменном напоре. Истечение жидкости через насадки. Гидравлический расчет открытых русел. Взаимодействие потока и твердого тела.

Тема № 9. Водосливы. Классификация водосливов. Гидравлический расчет водосливов.

Планы практических занятий

Гидравлика как наука
Свойства жидкостей
Гидростатика
Гидростатика
Основы теории гидродинамического подобия
Классификация гидравлических потерь. Режимы течения жидкости
Равномерное движение воды в открытых руслах
Истечение жидкости через отверстия и насадки
Водосливы

7. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины (модуля)
Основные виды самостоятельной работы студентов – выполнение расчетно-графических работ. Результаты работы оформляются в виде решения типовых задач в специальной тетради. Тематика задач соответствуют основным разделам курса.

Для проведения текущего контроля и промежуточной аттестации в течении семестра проводится несколько устных опросов, контрольных работ и коллоквиумов.

Форма итогового контроля – зачет по практическим и семинарским занятиям. Экзамен по лекционному курсу.

8. Образовательные технологии
Лекционно-практическая система обучения. Методика подбора задач обусловлена практической направленностью курса и ранжированием по сложности.

9. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

9.1. Основная литература

Кудинов В.А. Гидравлика: Учеб. пособие. – М.: Высш.шк., 2008. – 199 с.
Метревели В.Н. Сборник задач по курсу гидравлики с решениями: Учеб. пособие для вузов. – М.: Высш.шк., 2008. – 192 с.

9.2. Дополнительная литература

Барышников Н.Б. Морфология, гидрология и гидравлика пойм. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 280 с.
Караушев, А. В. Гидравлика рек и водохранилищ (в задачах): [учеб. пособие]/ А. В. Караушев ; ред. В. М. Маккавеев. - Ленинград: Речной транспорт, 1955. - 292 с.

10. Технические средства и материально-техническое обеспечение дисциплины

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология» Пинигина Е. П. Гидрофизика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология»....		Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология» Т. Н. Иванова. Экологическая климатология. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология»....
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании умк именит отделения географии, экологии, природопользования и туризма от 17. 06. 2011 года		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании умк именит отделения географии, экологии, природопользования и туризма от 17. 06. 2011 года
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Рассмотрено на заседании умк института математики, естественных наук и информационных технологий от		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... ...
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления... Умк составлен в соответствии с требованиями фгос впо с учетом рекомендаций и Прооп впо по направлению и профилю подготовки		Образовательное учреждение высшего профессионального образования... Попова т. В. Биогеография учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 Гидрометеорология,...
	Рабочая программа учебной дисциплины мелиорация для подготовки бакалавров... Программа составлена в соответствии с требованиями фгос впо по направлению подготовки 021600. 62 «Гидрометеорология», утверждённого...		Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное... Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорологии»
	Программа учебной дисциплины наименование дисциплины: «Агроклиматология»... «Гидрометеорология» уровня высшего профессионального образования бакалавриат с присвоением степени «бакалавр»		Программа учебной дисциплины наименование дисциплины: «Спутниковая... «Гидрометеорология» уровня высшего профессионального образования бакалавриат с присвоением степени «бакалавр»
	Рабочая программа учебной дисциплины физика для подготовки бакалавров... Фгос впо по направлению подготовки 021600. 62 «Гидрометеорология», по профилю «Агрометеорология», утверждённого приказом Министерства...		Программа учебной дисциплины наименование дисциплины «Мезометеорологические... Целью освоения дисциплины является получение базовых сведений по теории, данным наблюдений, численному моделированию и прогнозу мезомасштабных...
	Программа учебной дисциплины наименование дисциплины «Микроклиматология»... Целью настоящего курса является освоение студентами закономерностей формирования различных микроклиматов под влиянием неоднородностей...		Программа учебной дисциплины наименование дисциплины «Дистанционные... Изучение курса базируется на предварительном усвоении студентами материала следующих дисциплин: высшей математики с основами математического...

Рабочая программа для студентов направления 021600. 62 «Гидрометеорология»

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: Ларин С.И., к.г.н., доцент

Похожие: