Гідрогазодинаміка
Спеціальність: Теплоенергетика
Код дисципліни: 6.144.00.O.016
Кількість кредитів: 5.00
Кафедра: Гідротехніка та водна інженерія
Лектор: Орел Вадим Ігорович
Семестр: 3 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: ІК 1. Здатність розв’язувати складні загальні, спеціалізовані задачі та практичні проблеми у сфері теплоенергетики або у процесі навчання, що передбачає застосування теорій та методів електричної інженерії і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.
ЗК 3. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК 9. Здатність приймати обґрунтовані рішення.
ФК 7. Здатність враховувати ширший міждисциплінарний інженерний контекст у професійній діяльності в сфері теплоенергетики.
Результати навчання: ПР 2. Знати і розуміти інженерні науки, що є в основі спеціальності «Теплоенергетика» відповідної спеціалізації, на рівні, необхідному для досягнення інших результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях науки і техніки у сфері теплоенергетики.
ПР 3. Розуміння міждисциплінарного контексту спеціальності «Теплоенергетика».
ПР 5. Обирати і застосовувати придатні типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи; правильно інтерпретувати результати таких досліджень.
ПР 11. Мати лабораторні / технічні навички, планувати і виконувати експериментальні дослідження в теплоенергетиці за допомогою сучасних методик і обладнання, оцінювати точність і надійність результатів, робити обґрунтовані висновки.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: Вища математика, ч.3
Паливо
Помпи, вентилятори, компресори
Теплові двигуни промислових підприємств
Короткий зміст навчальної програми: Гідрогазодинаміка включає вивчення: основних фізичних властивостей рідин і газів; статики, кінематики та динаміки рідин і газів; подібності гiдромеханiчних процесів.
Опис: 1. Основні фізико-механічні властивості рідин та газів.
Предмет механіки рідких середовищ. Об'єкт вивчення, фізична будова рідин, гіпотеза суцільності. Питома маса та питома вага рідин. Температурне розширення рідин. Стисливість та пружність рідин.
2. Основні фізико-механічні властивості рідин та газів.
В’язкість рідин. Ньютонівські та неньютонiвськi рідини, основні реологічні рівняння.
3-4. Гідростатика. Напруження в нерухомій рідині. Гідростатичний тиск. Диференційні рівняння Ейлера. Основне рівняння гідростатики, розподіл тиску в газовому середовищі. Вимірювання тиску. Сили тиску на плоскі та криволінійні поверхні. Закон Архімеда, плавання тіл. Відносна рівновага рідин.
5-6. Кінематика рідин i газів. Методи опису руху рідин та газів. Лінії та трубки течії. Загальний характер руху i деформації рідких частинок, вихровий i безвихровий (потенціальний) рух. Прискорення рідкої частинки. Витрата потоку та середня швидкість. Рівняння нерозривності руху рідини. Гідравлічні характеристики живого перерізу потоку рідини. Витрата потоку та середня швидкість.
7. Гідродинаміка
Основні рівняння динаміки рідин i газів. Модель нев’язкої (ідеальної) рідини. Рівняння Ейлера та їх інтеграли для різних випадків руху. Рівняння Бернуллі. Рівняння руху в напругах. Рівняння Нав'є-Стокса.
8. Гідравлічні опори. Фізична природа та класифікація гідравлічних опорів. Формули для обчислення втрат напору на гідравлічних опорах. Основне рівняння стаціонарного рівномірного руху рідини. Режими руху рідини.
9. Втрати напору по довжині труб. Розподіл швидкостей в трубах. Залежність коефіцієнта гідравлічного тертя від критерію Рейнольдса. Ламінарні та турбулентні течії в трубах. Початкова ділянка течії.
10. Втрати напору на місцевих гідравлічних опорах труб. Основні типи місцевих гідравлічних опорів: раптові звуження та розширення потоку, дифузор та конфузор, діафрагма, поворот потоку. Залежність коефіцієнта місцевого гідравлічного опору від критерію Рейнольдса. Взаємний вплив місцевих гідравлічних опорів. Кавітація на місцевих гідравлічних опорах.
11. Опір при відносному русі рідини і твердого тіла. Зовнішня задача гідрогазодинаміки. Сили опору тертя та тиску. Падіння твердих частинок у рідини.
12. Розрахунок напірних трубопроводів. Основні задачі розрахунку трубопровідних систем. Класифікація трубопроводів. Розрахунок простих та складних трубопроводів. Розрахунок газопроводів при малих та великих перепадах тиску. Гідравлічний удар в трубах.
13-14. Витікання рідини крізь отвори та насадки. Витікання при сталому напорі. Витікання при змінному напорі. Взаємодія потоку з твердими тілами.
15. Подібність гiдромеханiчних процесів.
Критерії подібності. Метод розмірностей. Пі-теорема.
Методи та критерії оцінювання: Контроль результатів навчання студентів:
– захист звітів з лабораторних робіт;
– виступи на практичних заняттях;
– екзамен.
Критерії оцінювання результатів навчання: Разом - 100.
Поточний контроль - 30 (захист звітів з лабораторних робіт - 15; розв’язання задач на практичних заняттях - 15).
Екзаменаційний контроль - 70 (письмова компонента - 60; усна
компонента - 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: 1. Науменко І.І. Технічна механіка рідини і газу. Підручник / І.І. Науменко. – Рівне: НУВГП, 2009. – 376 с.
2. Константінов Ю.М. Технічна механіка рідини і газу. Підручник / Ю.М. Константінов, О.О. Гіжа. – К.: Вища шк., 2002. – 277 с.
3. Жуковський С.С. Аеродинаміка вентиляції: Навчальний посібник / С.С. Жуковський, В.Й. Лабай. – Львів: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка». – 2003. – 372 с.
4. Левицький Б.Ф. Гідравліка. Загальний курс / Б.Ф. Левицький, Н.П. Лещій. – Львів: Світ, 1994. – 264 с.
5. Луценко В.В. Технічна механіка рідини і газу. Навч. посібник / В.В. Луценко. – Рівне: НУВГП, 2008. – 128 с.
6. Науменко І.І. Інтерактивний комплекс навчально-методичного забезпечення дисципліни «Гідрогазодинаміка». Навчально-методичний комплекс / І.І. Науменко, О.І. Токар, Л.О. Токар. – Рівне: НУВГП, 2007. – 118 с. – Режим доступу: http://ep3.nuwm.edu.ua/1833/
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).