Московский энергетический институт (технический университет)
Скачать 120.29 Kb.
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ) ИНСТИТУТ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ И МЕХАНИКИ (ЭнМИ) ___________________________________________________________________________________________________________ Направление подготовки: 141100 Энергетическое машиностроение Профиль(и) подготовки: Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты Квалификация (степень) выпускника: бакалавр Форма обучения: очная РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ "ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ТУРБИНЫ"
Москва - 2010 1. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Целью дисциплины является изучение основ рабочего процесса в гидротурбине и ее рабочих органах. По завершению освоения данной дисциплины студент способен и готов:
Задачами дисциплины являются:
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП ВПО Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла 3.17 основной образовательной программы подготовки бакалавров по профилю "Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты" направления 141100 Энергетическое машиностроение. Дисциплина базируется на следующих дисциплинах: "Механика жидкости и газа", "Гидродинамическая теория решеток". Знания, полученные по освоению дисциплины, необходимы при изучении дисциплины «Гидроэнергетические установки» по программе магистерской подготовки. 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ В результате освоения учебной дисциплины обучающиеся должны демонстрировать следующие результаты образования: Знать:
Уметь:
Владеть:
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 4.1 Структура дисциплины Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единицы, 108 часов.
4.2 Содержание лекционно-практических форм обучения 4.2.1. Лекции 1.Современное состояние и перспективы развития гидроэнергетики России Гидроэнергетический потенциал России; его классификация. Степень освоения экономического гидропотенциала в целом и по регионам России. Основные приоритеты развития гидроэнергетики. Создание маневренных мощностей ГАЭС. Перспективы использования приливной энергии. 2. Энергетическая классификация и основные рабочие параметры гидротурбины Признаки классификации гидротурбин. Особенности рабочего процесса преобразования энергии потока в механическую энергию на валу у реактивных и активных гидротурбин. Рабочие органы гидротурбин. Основные рабочие параметры гидротурбин. Принципиальные схемы реактивных и активных гидротурбин. Области использования по напору гидротурбин различных классов и систем. 3. Основы рабочего процесса реактивных гидротурбин Гипотеза осевой симметрии (полной направленности) потока в проточной части гидротурбины. Структура потока в рабочих органах гидротурбины. Основное уравнение гидротурбин. Основы моделирования в гидротурбинах при отсутствии кавитации. Условия подобия параметров потока в сходственных режимах работы модельной и натурной гидротурбин. Приведенные величины. Коэффициент быстроходности, как обобщенная характеристика основных свойств гидротурбин различных классов и систем. Отсасывающие трубы гидротурбин; их назначение и разновидности. Рабочий процесс отсасывающей трубы. Коэффициент восстановления. Потери энергии в отсасывающих трубах. Геометрические параметры и их основные соотношения в зависимости от типа отсасывающих труб. Потери энергии в гидротурбинах. Виды потерь. Коэффициенты полезного действия гидротурбины. Способы регулирования расхода в гидротурбинах. Кавитация в гидротурбинах; условия возникновения кавитации в проточной части гидротурбины. Виды кавитации, стадии ее развития и последствия. Основное уравнение кавитации. Коэффициенты кавитации установки и турбины. Влияние геометрии проточной части гидротурбины на кавитационные характеристики. Меры по предотвращению и ослаблению последствий кавитации. Методы определения коэффициента кавитации турбины. Определение допустимой высоты отсасывания гидротурбины в условиях ГЭС. 4.Характеристики, номенклатура и выбор гидротурбины на заданные параметры ГЭС Обзор современных лабораторных установок для исследования рабочего процесса модельных гидротурбин. Методика проведения энергетических испытаний модельных гидротурбин. Получение данных, необходимых для построения универсальных пропеллерных и комбинаторных характеристик модельных гидротурбин. Методика проведения кавитационных испытаний для получения коэффициентов кавитации турбины. Номенклатуры крупных реактивных гидротурбин: осевых, диагональных и радиально-осевых. Принцип построения номенклатурного ряда напоров. Выбор гидротурбины на заданные параметры ГЭС. Пересчет гидравлического к.п.д. модельной гидротурбины на ее натурный прототип. Определение рабочих параметров натурной гидротурбины. Построение рабочих и эксплуатационной характеристик натурной гидротурбины. 5. Гидромеханические расчеты и выбор параметров проточной части рабочих органов гидротурбины Спиральные камеры гидротурбин; назначение, классификация турбинных камер по различным признакам. Лопастные насосы; методы гидромеханического расчета спиральных камер с тавровыми и круглыми, переходящими в овальные, меридианными сечениями. Профилирование колонн статора гидротурбины. Направляющий аппарат; назначение; схемы привода лопаток; геометрические и гидравлические характеристики. Определение потребного усилия сервомотора. 4.2.2. Практические занятия 8 семестр № 1. Определение рабочих параметров гидротурбины. № 2. Кинематика потока в рабочем колесе и направляющем аппарате гидротурбины. № 3. Подобие в гидротурбинах; приведенные величины. № 4. Выбор исходных расчетных данных и определение размеров спиральной камеры с тавровыми меридианными сечениями. № 5. Выбор исходных расчетных данных и определение размеров спиральных камер с круглыми и овальными меридианными сечениями. № 6. Выбор гидротурбины на заданные параметры ГЭС. Пересчет гидравлического к.п.д. модели на ее натурный прототип. № 7. Построение рабочих и эксплуатационной характеристик натурной гидротурбины на заданные параметры ГЭС. 4.3. Лабораторные работы Лабораторные работы учебным планом не предусмотрены. 4.4. Расчетные задания Расчетные задания учебным планом не предусмотрены. 4.5. Курсовые проекты и курсовые работы Курсовой проект и курсовая работа учебным планом не предусмотрены. 5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Лекционные занятия проводятся в форме лекций с использованием презентаций и рисунков в виде слайдов и на электронных носителях. Студентам выдаются раздаточные материалы с используемыми рисунками. Практические занятия проводятся в форме решения задач, контрольных работ, встреч с ведущими специалистами ОАО НИИ «Гидропроект». Самостоятельная работа включает подготовку к лекционным занятиям, решение задач, подготовку к контрольным работам, подготовку к зачету и экзамену. 6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ Для текущего контроля успеваемости используются: устные опросы, контрольная работа, тесты. Аттестация по дисциплине – зачет и экзамен. Оценка за зачет определяется по совокупности оценок за контрольную работу и устный опрос. Оценка за освоение дисциплины определяется как оценка за экзамен, выносимая в приложение к диплому. 7. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ 7.1. Литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература: 1. Белаш И.Г. Разработка конструкций реактивных поворотно-лопастных гидротурбин. М.: Издательский дом МЭИ, 2010. – 104 с. 7.2. Электронные образовательные ресурсы: а) лицензионное программное обеспечение и Интернет-ресурсы. 8. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Для обеспечения освоения дисциплины необходимо наличие учебной аудитории, снабженной мультимедийными средствами для представления презентаций лекций, показа учебных фильмов и слайдов. Программа составлена в соответствии с требованиями ФГОС ВПО и с учетом рекомендаций ПрООП ВПО по направлению подготовки 141100 «Энергетическое машиностроение» и профилю «Автоматизированные гидравлические и пневматические системы и агрегаты». ПРОГРАММУ СОСТАВИЛ: к.т.н., доцент Белаш И.Г. "УТВЕРЖДАЮ": Зав. кафедрой Гидромеханики и гидравлических машин д.т.н., доцент Грибков А.М. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавить документ в свой блог или на сайт
