Прикладна гідромеханіка
Спеціальність: Гідротехнічне будівництво, водна інженерія та водні технології
Код дисципліни: 7.194.01.O.004
Кількість кредитів: 3.50
Кафедра: Гідротехніка та водна інженерія
Лектор: доцент Попадюк Ігор Юрійович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: ЗК 1. Здатність до аналітичного та критичного науково-орієнтованого системного мислення.
ЗК 2. Уміння здійснювати планування, аналіз, контроль та оцінювання власної роботи та роботи інших осіб.
ЗК 3. Здатність до ефективної взаємодії та багато-дисциплінарної командної роботи у виробничій, організаційній, освітній та науково-дослідницькій професійній діяльності, у тому числі в міжнародному контексті.
ЗК 4. Презентаційні та популяризаційні вміння і навички. Здатність всебічно і доступно передати фахову наукову та технічну інформацію для спеціалізованої та неспеціалізованої аудиторій.
ЗК 5. Глибоке розуміння економічних засад у професійній діяльності, вміння приймати відповідні управлінські рішення.
ЗК 6. Навички з розроблення та управління проектами у галузі водного господарства та інженерії довкілля.
ЗК 7. Наявність належних етичних установок та вміння їх застосовувати у виробничій, організаційній, освітній та науково-дослідницькій професійній діяльності.
ЗК 8. Орієнтація у професійній діяльності на збереження навколишнього середовища.
Результати навчання: ЗС 1. Знати інноваційні технології та методи у галузі водного господарства та інженерії довкілля.
ЗС 2. Знати теорію та методи планування наукових досліджень, сучасні методи та способи виконання досліджень, відповідне обладнання та апаратуру.
ЗС 3. Знати методологію виконання гідравлічних, гідротехнічних та інших інженерних розрахунків водогосподарських систем та їх елементів з врахуванням їх взаємозв’язку та взаємодії.
ЗС 4. Знати закони та методи моделювання процесів і явищ у галузі водного господарства та інженерії довкілля.
ЗС 5. Знати спеціалізовані інформаційні і комунікаційні технології та сучасні комп’ютерні програмні комплекси у професійній галузі.
ЗС 6. Знати принципи та методи охорони праці та цивільної безпеки у професійній галузі.
ЗС 7. Знати методологію організації та технологію виконання проектів у галузі водогосподарського, природоохоронного та гідро-технічного будівництва.
ЗС 8. Знати методологію управління проектами у галузі водогосподарського, природоохоронного та гідротехнічного будівництва.
ЗС 9. Знати методи та інструменти для дослідження існуючого стану водогосподарських, гідротехнічних та природоохоронних систем, моделювання та прогнозування його зміни в часі.
ЗС 10. Знати принципи та методи розробки і впровадження проектів реконструкції та модернізації водогосподарських, гідротехнічних та природоохоронних систем.
ЗС 11. Знати економічні засади професійної діяльності та механізми прийняття управлінських рішень.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Попередні навчальні дисципліни:
- Вища математика;
- Фізика;
- Теоретична механіка;
- Опір матеріалів.
Супутні і наступні навчальні дисципліни:
- Технічна механіка рідин і газів.
- Гідротехнічні споруди.
- Гідравлічні та аеродинамічні машини, насосні станції.
- Механіка грунтів, основи та фундаменти.
Короткий зміст навчальної програми: Дисципліна спрямована на оволодіння студентами розуміння основних законів гідромеханіки, уявлення про наявні гідродинамічні явища, виробити у студентів вміння творчо застосовувати основні закони механіки рідини при розгляданні різноманітних завдань.
Опис: Робочі рідини та їх властивості. В’язкість робочих рідин. Поверхневий натяг і поверхнева енергія. Густина робочої рідини
Явище переносу в гідромеханіці. Перенос кількості руху. Перенос енергії, загальні рівняння енергії. Відносна рівновага рідини. Сила тиску рідини на плоскі та криволінійні поверхні. Плавання тіл, закон Архімеда. Найпростіші гідравлічні механізми.
Гідростатика Гідростатика. Властивості гідростатичного тиску. Основне рівняння гідростатики. Потенціал масових сил.
Диференціальні рівняння рівноваги Л. Ейлера та умови їх інтегрування. Тиск рідини на поверхню. Закон Паскаля та його практичне застосування при розрахунку елементів гідроприводу та гідроавтоматики.
Кінематика рідини Системи відліку. Метод Лагранжа й Ейлера, їх взаємозв’язок. Потік рідини та поле швидкостей. Стаціонарний та нестаціонарний рух рідини. Витрата та її види. Середня швидкість рідини. Рівняння нерозривності. Ламінарний та турбулентний режими течії рідини; досліди О. Рейнольдса.
Рівняння Бернуллі. Гідравлічні опори, їх природа. Структура загальних формул щодо гідравлічних втрат напору. Коефіцієнт кількості руху (потоку імпульсу) Буссинеска. Втрати напору на тертя за довжиною каналу. Гідравлічно гладкі та гідравлічно шорсткі труби. Ділянки гідродинамічної стабілізації (“початкова ділянка”) ламінарного та турбулентного потоків в трубах. Місцеві втрати напору. Теорема Борда-Карно.
Стаціонарне витікання рідини через отвори та насадки; діючий напір; коефіцієнти швидкості, витрати, стиску. Одновимірний нестаціонарний рух нестисливої рідини. Витікання рідини при змінному напорі; час спорожнення та наповнення резервуарів.
Гідравлічний удар в трубопроводах. Формула Жуковського. Міри боротьби з гідравлічним ударом. Моделювання гідромеханічних процесів. Теореми подібності. Математичне та фізичне моделювання. Гідравлічний розрахунок простих та складних трубопроводів.
Методи та критерії оцінювання: Поточний контроль (ПК): 30.
Екзаменаційний контроль:
- письмова компонента - 40;
- усна компонента - 30.
Разом за дисципліну: 100.
Критерії оцінювання результатів навчання: Розрахункова робота 20, Практичні заняття 10 Іспит -60 усна компонента іспиту 10
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100–88 балів – («відмінно») виставляється за високий рівень знань (допускаються деякі неточності) навчального матеріалу компонента, що міститься в основних і додаткових рекомендованих літературних джерелах, вміння аналізувати явища, які вивчаються, у їхньому взаємозв’язку і роз витку, чітко, лаконічно, логічно, послідовно відповідати на поставлені запитання, вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 87–71 бал – («добре») виставляється за загалом правильне розуміння навчального матеріалу компонента, включаючи розрахунки , аргументовані відповіді на поставлені запитання, які, однак, містять певні (неістотні) недоліки, за вміння застосовувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 70 – 50 балів – («задовільно») виставляється за слабкі знання навчального матеріалу компонента, неточні або мало аргументовані відповіді, з порушенням послідовності викладення, за слабке застосування теоретичних положень під час розв’язання практичних задач; 49–26 балів – («не атестований» з можливістю повторного складання семестрового контролю) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння застосувати теоретичні положення під час розв’язання практичних задач; 25–00 балів – («незадовільно» з обов’язковим повторним вивченням) виставляється за незнання значної частини навчального матеріалу компонента, істотні помилки у відповідях на запитання, невміння орієнтуватися під час розв’язання практичних задач, незнання основних фундаментальних положень.
Рекомендована література: Базова
1. Яхно О.М. Прикладна гідроаеромеханіка і механотроніка: підручник / О. М. Яхно, О. В. Узунов, О. Ф. Луговський та ін. ; за ред. О. М. Яхна. – Вінниця: ВНТУ, 2017. 711 с.
2. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа/ Л.Г. Лойцянский.- М., Наука.- Учебник для студ. вузов.- 1987. 736 с.
3. Федорець В.О. Технічна гідромеханіка. Гідравліка та гідропневмопривод: Підручник / В.О. Федорець, М.Н. Педченко, О.О. Федорець, В.Б. Струтинській, О.М. Яхно, Ю.В. Єлисеєв; За ред. В.О. Федорця. – Житомир: ЖІТІ, 1998. 412 с.
4. Асатур К. Г. Гидромеханика/ К. Г. Асатур, Б. С. Маховиков.- М.: С.-Петербург. горный ин-т, 2001.- 253с.
5. Белевич М.Ю . Гидромеханика. Основы классической теории. Учебное пособие. СПб., изд. РГГМУ, 2006 .- 213 с.
6. Попов Д.Н. Гидромеханика: Учебник для вузов/ Д.Н. Попов, С.С. Панаиотти, М.В. Рябинин; под ред. Д.Н. Попова. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Бумана, 2002. 384с.
Допоміжна
1. Галин Г. Я. Механика сплошных сред в задачах / Г. Я. Галин, А. Н. Голубятников и др.- Под ред. М. Э. Эглит. М.: Т. 1, 2.- 1996.
2. Ландау Л. Д. Теоретическая физика. В 10 т. Т. VI. Гидродинамика/Л.Д. Ландау, Е.М. Лифшиц.- М.: Наука, 1988.- 936с.
3. Прандтль Л. Гидроаэромеханика/ Л. Прандтль.- Ижевск: НИЦ «РХД», 2000.- 576с.
4. Моргунов К.П. Гидромеханика/ К.П. Моргунов.- СПб, СПГУВК, Учебное пособие.-2007.– 263 с
5. Шашин В.М. Гидромеханика: Учеб. для техн. вузов.- М.: Высш. шк., 1990.- 384с.
6. Кочин Н. Е. Теоретическая гидромеханика/Н. Е. Кочин, И. А. Кибель, Н. В. Розе.-М.:Т.1,2. - 1983г.
7. Седов Л. И. Механика сплошной среды/ Л. И. Седов.- М.: Т. 1, 2.- 1973.
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).