Рабочая программа дисциплины

Скачать 226.79 Kb.

Название	Рабочая программа дисциплины
Дата публикации	25.01.2015
Размер	226.79 Kb.
Тип	Рабочая программа

100-bal.ru > Математика > Рабочая программа

ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Филиал Южно-Уральского государственного университета в г. Златоусте

	УТВЕРЖДАЮ
	Декан машиностроительного
	факультета
	___________С.П. Максимов ______________20____г

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
дисциплины В.3.05 Гидравлика

для 151900.62 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств

профиль подготовки: Технология машиностроения

форма обучения: очная

кафедра-разработчик: Технология машиностроения, станки и инструменты
Рабочая программа составлена в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки 151900.62, утвержденным приказом Минобрнауки от 24.12.2009 №827
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании кафедры Технология машиностроения, станки и инструменты, протокол №____ от ________________

Зав. кафедрой разработчика программы: д.т.н., профессор А.В.Козлов ___________

Разработчик программы: ст. преподаватель Т.П.Чиненова __________________

Златоуст 2011
1. Цели и задачи дисциплины

Целью освоения дисциплины является формирование у студентов знаний законов равновесия и движения жидких и газообразных тел, приобретение студентами умений и навыков использования этих законов для решения технических задач, связанных с профессиональной деятельностью.

Задачами изучения дисциплины являются:

- получение представления о фундаментальных и прикладных исследованиях в области механики жидкости и газа;

- изучение основных законов покоя и движения жидкости и газов;

- изучение особенностей течения потоков через различные виды сопротивлений и трубопроводов при установившемся течении и при мгновенном закрытии трубопроводов;

- получения навыков расчета основных параметров потоков, расчета трубопроводов, отверстий и насадков.

Краткое содержание дисциплины

Вводные сведения. Основные физические свойства жидкостей и газов. Общие законы и уравнения статики и динамики жидкостей. Идеальная жидкость. Гидравлические сопротивления, течение жидкостей, истечение жидкостей через отверстия и насадки. Гидравлический удар. Расчет основных параметров потоков жидкости.
2.Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Гидравлика» относится к дисциплинам базовой части Б.3 профессионального цикла.

Перечень предшествующих дисциплин, видов работ	Перечень последующих дисциплин, видов работ
Б.2.01 Математика Б.2.02 Физика В.2.02 Теоретическая механика Б.3.02 Сопротивление материалов	Б.3.15 Оборудование машиностроительных производств В.3.03 Автоматизация производственных процессов в машиностроении. В.3.05 Основы проектирования приспособлений Дипломное проектирование.

Требования к «входным» знаниям, умениям, навыкам студента, необходимым при освоении данной дисциплины и приобретенным в результате освоения предшествующих дисциплин.

Для успешного освоения дисциплины студент должен:

- знать базовый курс естественнонаучных и профессиональных дисциплин на уровне среднего учебного заведения;

- обладать умением производить необходимые расчеты, оперировать необходимыми формулами, нормативами;

- знать физические основы измерений, систему воспроизведения единиц физических величин и передачи размера средствами измерений;

– знать способы оценки точности (неопределенности) измерений и испытаний и достоверности контроля;

– уметь производить поиск технической и нормативно-справочной литературы и с ее помощью решать различные задачи, связанные с гидравлическими расчетами;
3.Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций:

– способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, владением культурой мышления (ОК-1);

– способность к кооперации с коллегами, работе в коллективе (ОК-3);

– способность находить организационно-управленческие решения в нестандартных ситуациях и готовностью нести за них ответственность (ОК-4);

– способность к саморазвитию, повышению своей квалификации и мастерства (ОК-6);

– способность осознавать социальную значимость своей будущей профессии, высокой мотивацией к выполнению профессиональной деятельности (ОК-8);

– способность использовать основные законы естественнонаучных дисциплин профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10);

-способность понимать сущность и значение информации в развитии современного информационного общества, сознавать опасность и угрозы, возникающие в этом процессе; соблюдать основные требования информационной безопасности, в том числе защиты государственной тайны (ОК-16);

-способность применять основные методы, способы и средства получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией (ОК-17);

-способность работать с информацией в глобальных компьютерных сетях (ОК-18);

-способность участвовать в постановке целей проекта (программы), его задач при заданных критериях, целевых функциях, ограничениях, разработке структуры их взаимосвязей, определении приоритетов решения задач с учётом правовых и нравственных аспектов профессиональной деятельности (ПК-6);

-способность принимать участие в разработке средств технологического оснащения машиностроительных производств (ПК-9);

-способность выбирать средства автоматизации технологических процессов и машиностроительных производств (ПК-12);

-способность участвовать в мероприятиях по контролю соответствия разрабатываемых проектов и технической документации действующим стандартам,

техническим условиям и другим нормативным документам (ПК-15);

-способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов (ПК-16);

-способность проводить диагностику состояния и динамики производственных объектов машиностроительных производств с использованием необходимых методов и средств анализа (ПК-17);

-способность участвовать в разработке математических и физических моделей процессов и объектов машиностроительных производств (ПК-18);

-способность разрабатывать планы, программы и методики, другие текстовые документы, входящие в состав конструкторской, технологической и эксплуатационной документации (ПК-34);

- способность к пополнению знаний за счет научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по направлению исследования в

области разработки, эксплуатации, реорганизации машиностроительных производств (ПК-45);

-способность выполнять работы по моделированию продукции и объектов машиностроительных производств с использованием стандартных пакетов и средств автоматизированного проектирования (ПК-46);

-способность проводить эксперименты по заданным методикам, обрабатывать и анализировать результаты, описывать выполнение научных исследований, готовить данные для составления научных обзоров и публикаций (ПК-49);

- способность выполнять работы по составлению научных отчетов, внедрению результатов исследований и разработок в практику машиностроительных

производств (ПК-50);

-способность выполнять работы по настройке и регламентному эксплуатационному обслуживанию средств и систем машиностроительных производств

(ПК-51);

-способность выбирать методы и средства измерения эксплуатационных характеристик изделий машиностроительных производств, анализировать их характеристику (ПК-52).
В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать: основные законы механики и газообразных сред, модели течения жидкости и газа, основы моделирования гидромеханических явлений;
Уметь: использовать математические модели гидромеханических явлений и процессов для расчетов на ЭВМ, проводить гидромеханические эксперименты в лабораторных условиях;
Владеть: методами расчета жидких и газовых потоков, приемами постановки инженерных задач для их решения коллективом специалистов различного профиля.

4.Объем и виды учебной работы

Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц, 108 часов.

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
Вид учебной работы	Всего часов	5
Общая трудоемкость дисциплины	108	108
Аудиторные занятия	54	54
Лекции (Л)	18	18
Практические занятия, семинары (ПЗ)	18	18
Лабораторные работы (ЛР) и (или) другие виды аудиторных занятий	18	18
Самостоятельная работа (СРС): – курсовой проект – курсовая работа – реферат – расчетно-графическая работа – семестровое задание – подготовка к экзамену, зачету – другие виды самостоятельной работы	49	49 – – – + –  –
Контроль самостоятельной работы студента (КСР)	5	5
Вид итогового контроля (ИА) (зачет, экзамен)		зачет

5. Содержание дисциплины

Номер раздела, темы	Наименование разделов, тем дисциплины	Объем занятий по видам в часах
Номер раздела, темы	Наименование разделов, тем дисциплины	Всего	Л	ПЗ	ЛР	СРС	КСР	ИА
1	Вводные сведения. Предмет гидравлики. Исторический обзор. Основные физические свойства.	6	2			4
2	Основы гидростатики. Основные законы и уравнения: Гидростатическоедавление и его свойства, дифференциальные уравнения покоя жидкости. Основное уравнение гидростатики. Пьезометрическая высота: эпюры распределения давления. Силы гидростатического давления, действующие на плоские и криволинейные поверхности. Закон Архимеда.	17	2	4		10	1	зачет
3	Основы кинематики и общие законы и уравнения динамики: Основные задач гидродинамики. Установившееся и неустановившееся движение. Линия тока, трубка тока, элементарная струйка и поток жидкости. Расход и уравнение расхода. Живое сечение и его геометрические характеристики. Параллельноструйное, плавноизменяющееся и резкоизменяющееся движения. Равномерное и неравномерное движения. Напорное и безнапорное движения. Режимы движения. Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Уклоны.	35	6	6	6	16	1	зачет
4	Потери напора: Общие сведения о потерях напора. Основное уравнение равномерного установившегося движения. Распределение действительных скоростей по живому сечению потока при ламинарном режиме. Потери напора по длине при ламинарном режиме. Турбулентный режим движения жидкости. Распределение скоростей по живому сечению потока и потери напора по длине при турбулентном режиме. Определение коэффициента гидравлического трения. Местные потери напора.	14	3	3	6	6	1	зачет
5	Гидравлический расчет трубопроводов Гидравлический расчет трубопроводов при установившемся напорном движении жидкости. Классификация трубопроводов. Расчет простого трубопровода постоянного диаметра. Расчет простого трубопровода. Последовательное соединение труб. Расчет сифонного трубопровода. Расчет сложного трубопровода. Параллельное соединение труб. Расчет всасывающего трубопровода насосной установки.	18	2	3		7	1	Зачет
6	Истечение жидкости из отверстий и насадов: Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке в атмосферу и под уровень. Насадки, их назначение и классификация. Расчет истечения в атмосферу и под уровень из насадка Вентури	15	3	2	6	6	1
	Итого	108	18	18	18	49	5

5.1. Лабораторные работы

Номер лабораторной работы	Номер раздела или темы	Наименование и краткое содержание лабораторной работы	Кол-во часов
1	3	Режимы движения жидкости	2
2	3	Исследование уравнения Бернулли	4
3	4	Исследование гидравлических сопротивлений и определение коэффициента трения при движении воды по длине трубы	4
4	4	Исследование местных гидравлических сопротивлений (расчет трубопроводов)	2
5	6	Истечение жидкости через отверстия и насадки	6

5.2. Контрольные вопросы по практическим занятиям.

Лабораторная работа № 1

Чем отличается структура потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости в трубах?
Что называется критической скоростью?
Каковы критические числа Рейнольдса ?
Понятие о кинематическом и динамическом коэффициенте вязкости и их размерности?
Влияние температуры и рода жидкости на ее режим движения?

Лабораторная работа № 2

Каков геометрический смысл различных членов уравнения Бернулли и какова их размерность?
Каков энергетический смысл?
Чем измеряется расход воды в системе?
Как влияет изменение расхода на статический напор на исследуемом участке?

Лабораторная работа № 3

1. Каковы причины вызывающие потери энергии по длине потока?

2. Что характеризует абсолютная и эквивалентная шероховатость стенок труб?

3. Почему одна и та же поверхность трубы в одном случае является гидравлически гладкой, а в другом случае – гидравлически шероховатой?

Зависимость λ от числа Re и шероховатости трубопровода. Какие возможны при этом случаи?

Лабораторная работа № 4

1. Причины, вызывающие потери энергии в местных сопротивлениях?

2. Меняется ли коэффициент местного сопротивления в зависимости от режима движения жидкости, т.е. числа Рейнольдса?

3. По какой формуле рассчитываются местные потери?

Как выбирается положение сечений для определения местных потерь при помощи уравнения Бернулли?

Лабораторная работа № 5

1. Какие отверстия считаются малыми? Почему происходит сжатие струи?

2. Что называется насадкой и каково ее назначение? Типы насадков и область их применения?

3. Как связаны между собой коэффициенты скорости φ, расхода μ, сжатия ε, и местного сопротивления ζ?

4. Как и почему отличаются значения расходов при истечении жидкости через отверстия и насадки при одинаковых значениях d и H?
5.2. Практические занятия

Номер практических занятий	Номер раздела или темы	Темы практических занятий	Кол-во часов
1	2	Гидростатика: гидростатическое давление; сила давления жидкости на плоские и криволинейные стенки	4
2	3	Гидродинамика: уравнение Бернулли; режимы движения жидкости;	6
	4	Гидравлические потери	3
3	5	Гидравлический расчет трубопроводов	3
4	6	Истечение жидкости через отверстия и насадки	2

5.3. Семинары

(не предусмотрены учебным планом)

5.4. Самостоятельная работа студентов

СРС предполагает углубленное изучение теоретического материала дисциплины по всем темам в общем объеме 49 часов по рекомендованному списку литературы:

Таблица 5 – Состав и объем самостоятельной работы

№ темы	Наименование и содержание работы	Часы	Литература
1	Вводные сведения. Основные физические свойства жидкостей и газов	4	[1] – стр. 12…41 [2] – стр. 4…20
2	Основы гидростатики. Основные законы и уравнения	10	[1] – стр. 44…84 [2] – стр. 34…37, 39…43,53…56
3	Основы кинематики и общие законы и уравнения динамики	16	[1] – стр. 90…100, 123…142 [2] –стр. 22…30, 38,43…50,58,60-70,72-78
4.	Потери напора	6	[1] – 178…202, [2] – 106…108
5.	Гидравлический расчет трубопроводов	7	[1] – 222…232,241… 246; [2] – 137…146
6.	Истечение через отверстия и насадки	6	[1]- 203…211, [2] – 108…116

5.5. Самостоятельная работа студентов

Курсовой проект (работа) или семестровое задание.

№ раздела	Наименование и содержание разделов семестровой работы	Объем работ	Кол-во часов на 1 студента
2 3. 4. 5.	Основы гидростатики: гидростатическое давление; сила давления жидкости на плоские и криволинейные стенки. Гидродинамика: Уравнение Бернулли; Гидравлические потери Гидравлический расчет трубопроводов	4…6 листа формата А4	0,5

6. Образовательные технологии, используемые в учебном процессе

данной дисциплины (рекомендации преподавателю)

6.1. Интерактивные формы обучения

Интерактивные формы обучения, применяемые при проведении практических занятий, лабораторных работ и семинаров	Краткое описание и примеры использования в темах и разделах, место проведения
Компьютерная симуляция
Деловая или ролевая игра
Разбор конкретных ситуаций	На практических занятиях по разделам 2,3,4,5 разбираются примеры для самостоятельной зачетной работы
Тренинг
Встреча с представителями российских и зарубежных компаний, государственных и общественных организаций	Ознакомление студентов, представителем отдела главного технолога ОАО «ЗЛАТМАШ», с перспективами развития технологий изготовления деталей и сборки изделий
Мастер-классы экспертов и специалистов
Другое

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах в учебном процессе составляет 27 % аудиторных занятий.

6.2. Инновационные способы и методы, используемые

в образовательном процессе

Наименование	Краткое описание и примеры использования в темах и разделах
1.Использование информационных ресурсов и баз данных	Использование информационных ресурсов Интернет. Электронно-библиотечная система издательства «Лань».
2.Применение электронных мультимедийных учебников и учебных пособий
3.Ориентация содержания на лучшие отечественные аналоги образовательных программ	Примерная образовательная программа УМО АМ ФГБОУ ВПО «СТАНКИН»
4.Применение предпринимательских идей в содержании курса
5.Использование проблемно-ориентированного междисциплинарного подхода к изучению наук
6.Применение активных методов обучения, «контекстного» и «на основе опыта»
7.Использование методов, основанных на изучении практики (case studies)
8.Использование проектно-организованных технологий обучения работе в команде над комплексным решением практических задач
9.Другие

7. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости,

промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины

и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы

студентов

При проведении текущего контроля по освоению дисциплины, а также при контроле самостоятельной работы обучающегося по разделам дисциплины используется фонд тестовых заданий по дисциплине «Гидравлика», составленный по образцу

Задание №1 (выбрать один вариант ответа)

Что называется сплошностью жидкости
Варианты ответов:

а) это свойство жидкости сопротивляться сдвигу;

б) это характеристика жидкости, говорящая о равномерном распределении массы и свойств жидкости по всему объему;

в) это характеристика жидкости, говорящая о равномерном распределении по всему объему вязкости;

г) это неспособность жидкости сопротивляться касательным напряжениям.

Вопросы, выносимые на зачет:

Раздел 1.	Введение	1.Основные характеристики и свойства жидкости и газа. 2.Понятие идеальной жидкости. 3.Силы, действующие на жидкость.
Раздел 2.	Гидростатика	1.Гидростатическое давление и его свойства, дифференциальные уравнения покоя жидкости. 2.Основное уравнение гидростатики. 3. Пьезометрическая высота: эпюры распределения давления. 4.Силы гидростатического давления, действующие на плоские и криволинейные поверхности. 5. Закон Архимеда.
Раздел 3.	Основы гидродинамики	1.Основные задачи гидродинамики. 2.Установившееся и неустановившееся движение. 3.Линия тока, трубка тока, элементарная струйка и поток жидкости. 4. Расход и уравнение расхода. 5.Живое сечение и его геометрические характеристики. 6.Параллельноструйное, плавноизменяющееся и резкоизменяющееся движения. 7.Равномерное и неравномерное движения. 8. Напорное и безнапорное движения. 9. Режимы движения. 10.Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости. 11.Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. 12.Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. 13.Уклоны.
Раздел 4.	Потери напора.	1.Общие указания о потерях напора. 2. Основное уравнение равномерного установившегося движения. 3. Распределение действительных скоростей по живому сечению потока при ламинарном режиме. 4.Потеря напора по длине при ламинарном режиме. 5. Расчетная модель турбулентного потока. 6.Распределение действительных скоростей по живому сечению потока и потеря напора по длине при турбулентном режиме. 7.Определение коэффициента гидравлического трения. 8.Местные потери напора.
Раздел 5.	Движение жидкости по трубопроводам.	1.Классификация трубопроводов. 2.Расчет простых коротких трубопроводов при истечении в атмосферу и под уровень. 3. Расчет сифона. 4. Расчет гидроудара.
Раздел 6.	Истечение жидкости из отверстий и насадков	1.Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке в атмосферу и под уровень. 2. Типы сжатия трубы. 3. Насадки, их назначение и классификация. 4. Расчет истечения в атмосферу и под уровень из насадка Вентури.

8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины

а) основная литература

1.Кудинов А.А. Техническая гидромеханика. – М.: Машиностроение,2008.

2. Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод. Ч. 1: Основы механики жидкости и газа: учебное пособие для вузов по направлениям 653200 «Транспортные машины и трансп.-технолог. комплексы» и др. /А.А.Шейпак. М.: Издательство МГИУ, 2007. 263.

3.Чиненова Т.П., Чиненов С.Г. Гидравлика: Учебное пособие по лабораторным работам.– Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. – 53 с.
б) дополнительная литература

1. Баша Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. – М.: Машиностроение, 1982.

2. Чугаев Р.Р. Гидравлика. – Л.: Энергоиздат. Ленингр.отд-ние, 1982.

3. Сборник задач по машиностроительной гидравлике. Бутаев Д.А., Калмыкова З.А., Подвидз Л.Г. и др., М., «Машиностроение» 1972
в) отечественные и зарубежные журналы по дисциплине, имеющиеся в библиотеке

г) программное обеспечение и Интернет-ресурсы

1. Электронно-библиотечная система издательства «Лань».
9. Средства и материально-техническое обеспечение дисциплины.

Специализированная лаборатория: приборы: манометры, пьезометры, секундомеры.

Лабораторные установки для:

– определения режимов движения жидкости;

– исследования уравнения Бернулли;

– определения коэффициента трения;

– исследования местных сопротивлений;

– определения коэффициентов при истечении жидкости через отверстия и насадки.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Рабочая программа дисциплины ФИЛОСОФИЯ Рабочая программа включает в себя определение целей освоения дисциплины; места дисциплины (модуля) в структуре ООП бакалавриата		Рабочая программа дисциплины Международное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Международное право» подготовлена Яблоковым Е. К., старшим преподавателем кафедры общественных...
	Рабочая программа дисциплины Профессиональная этика (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Профессиональная этика» подготовлена Слободян Л. Д. старшим преподавателем кафедры общественных...		Рабочая программа дисциплины финансовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Финансовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики
	Рабочая программа дисциплины парламентское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Парламентское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины экологическое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Экологическое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики
	Рабочая программа дисциплины трудовое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Трудовое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины гражданское право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Гражданское право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики
	Рабочая программа дисциплины коммерческое право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Коммерческое право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины предпринимательское право (наименование... ...
	Рабочая программа дисциплины жилищное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Жилищное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины избирательная система в РФ (наименование... ...
	Рабочая программа дисциплины уголовное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Уголовное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины муниципальное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Муниципальное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики
	Рабочая программа дисциплины административное право (наименование... Рабочая программа учебной дисциплины «Административное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики		Рабочая программа дисциплины семейное право (наименование дисциплины)... Рабочая программа учебной дисциплины «Семейное право» подготовлена Фофановой А. Ю., к э н., доцентом кафедры экономики

Рабочая программа дисциплины

Лабораторная работа № 1

Похожие: