МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Майкопский государственный технологический университет»
Факультет
Кафедра
Технологический
общепрофессиональных и строительных дисциплин
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
_____________ Л.И. Задорожная
«_____»__________ 20____г.
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине В.2.5.
Гидравлика
по направлению
подготовки бакалавров 102б Технология транспортных процессов
по профилю подготовки
Организация и безопасность движения.
Квалификация (степень)
выпускника
Бакалавр
Майкоп
Рабочая программа составлена на основе ФГОС ВПО и учебного плана МГТУ
по направлению (специальности)190700.62 Технология транспортных процессов
Составитель рабочей программы:
Доцент, канд.техн. наук
(должность, ученое звание, степень)
(подпись)
Мариненко О.В.
(Ф.И.О.)
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры
Общепрофессиональных и строительных дисциплин
( наименование кафедры)
Заведующий кафедрой
«____»_________20 г.
___________
(подпись)
Одобрено научно-методической комиссией факультета
(где осуществляется обучение)
Председатель
научно-методической
комиссии факультета
(где осуществляется обучение)
Декан факультета
(где осуществляется обучение)
«_____»________20 г.
СОГЛАСОВАНО:
Начальник УМУ
«_____»________20 г.
Зав. выпускающей кафедры
по специальности
«_____»________20 г.
Меретуков З.А
(Ф.И.О.)
«_____»_________20 г.
(подпись)
________________
(подпись)
__________________
(подпись)
__________________
(подпись)
Гукетлев Ю.Х.
(Ф.И.О.)
Беданоков М.К.
(Ф.И.О.)
Гук Г.А.
(Ф.И.О.)
Гукетлев Ю.Х.
(Ф.И.О.)
1.
Цели и задачи освоения дисциплины
Целью изучения дисциплины является получение теоретических знаний и
практических навыков в области гидравлики, гидравлических машин и гидравлических
приводов.
Задачами дисциплины является овладения инженерными методами решения
проблем гидромеханизации, а также расширение общего кругозора, профессиональной
культуры, воспитание активной жизненной и социальной позиции, патриотизма.
2.Место дисциплины в структуре ОПП бакалавриата
Дисциплина входит в перечень курсов вариативной части профессионального
цикла ООП.
Для изучения дисциплины студент должен обладать знаниями, полученными при
изучении учебных предметов «Физика», «Математика», «Начертательная геометрия и
инженерная графика» основной образовательной программы среднего (полного) общего
образования.
Учебная дисциплина «Гидравлика» является предшествующей для дисциплин
профессионального цикла: «Техника транспорта, обслуживание и ремонт», «Техническая
диагностика на транспорте».
Дисциплина направлена на изучение основных физических явлений в механике
связанных с использованием газообразного и жидкого состояния вещества, а также
изучение принципов классификации, расчёта и анализа гидравлических машин и
гидроприводов.
3. Компетенции
дисциплины
обучающегося,
формируемые
в
результате
освоения
В результате освоения дисциплины студент должен:
знать: основные законы механики жидких и газообразных сред; модели течения
жидкости и газа и их применение для решения профессиональных задач; состояние и
направление развития машин и технологий, базирующихся на законах гидравлики;
устройство и принцип работы гидравлических машин и аппаратов (ОК-8, ПК-1);
уметь: применять полученные знания основ теории гидравлики и гидравлических
машин, их конструкций, принципов работы и методов рациональной эксплуатации на
практике (ОК-10, ПК-3);
владеть: методологическими и методическими навыками обработки информации,
самостоятельного анализа и основных принципов построения элементов конструкции и
методов эксплуатации систем гидравлических машин и гидроприводов (ОК-1, ОК-17,
ПК-5, ПК-24).
4. Объем дисциплины и виды учебной работы
Общая трудоемкость дисциплины составляет 2 зачетные единицы (72 часа).
4.1. Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме обучения.
Общая трудоемкость дисциплины составляет _2__зачетные (х) единиц (ы)
(_72_ часов).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС) (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Реферат
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Составление тестов по темам
2. Решение задач
Форма промежуточной аттестации:
зачет
Общая трудоемкость
Семестры
Всего
часов/з.е.
36/1,0
3
36/1,0
18/0,5
18/0,5
18/0,5
36/1,0
18/0,5
36/1,0
18/0,5
18/0,5
18/0,5
18/0,5
72/2
72/2
4.2. Объем дисциплины и виды учебной работы по заочной форме обучения.
Общая трудоемкость дисциплины составляет __2__зачетные (х) единиц (ы)
(_72_ часа).
Вид учебной работы
Аудиторные занятия (всего)
В том числе:
Лекции (Л)
Практические занятия (ПЗ)
Семинары (С)
Лабораторные работы (ЛР)
Самостоятельная работа студентов (СРС), (всего)
В том числе:
Курсовой проект (работа)
Расчетно-графические работы
Семестры
Всего
часов/з.е.
8/0,222
4
8/0,22
4/0,11
4/0,11
4/0,11
64/1,78
4/0,11
64/1,78
Реферат
Другие виды СРС (если предусматриваются,
приводится перечень видов СРС)
1. Составление плана-конспекта
Форма промежуточной аттестации:
зачет
Общая трудоемкость
64/1,78
зачет
64/1,78
72/2
72/2
5. Структура и содержание дисциплины
5.1. Структура дисциплины для очной формы обучения
№
п/п
Раздел дисциплины
1.
Введение. Гидростатика.
Виды учебной работы,
Формы текущего
включая самостоятельную
контроля
Неде и трудоемкость (в часах)
успеваемости
(по неделям семестра)
ля
семес
Форма
тра
промежуточной
Л
С/ПЗ ЛР СРС
аттестации
(по семестрам)
3.
Гидродинамика. Местные
гидравлические
11-12
сопротивления.
Лопастные гидромашины
и гидродинамические
13-14
передачи.
Гидравлические машины.
Объемные гидромашины 15-18
и гидроприводы.
Форма
промежуточной
аттестации:
18
зачет
ИТОГО:
6.
7.
6
12
Блиц-опрос
Обсуждение докладов
2
6
Блиц-опрос
Обсуждение докладов
2
6
4
6
5-6
Гидродинамика.
5.
Блиц-опрос
Обсуждение докладов
4
2.
4.
6
1-4
18
6
Блиц-опрос
Блиц-опрос
Обсуждение докладов
18
36
5.2. Структура дисциплины для заочной формы обучения
№
п/п
Раздел дисциплины
Неделя
семестра
Виды учебной работы, включая
самостоятельную работу и
трудоемкость (в часах)
Л
С/ПЗ
ЛР
СРС
Семестр 4
6.
Введение. Гидростатика.
Гидродинамика.
Гидродинамика. Местные гидравлические
сопротивления.
Лопастные гидромашины и
гидродинамические передачи.
Гидравлические машины. Объемные
гидромашины и гидроприводы.
Промежуточная аттестация: зачет
7.
ИТОГО:
1.
2.
3.
4.
5
1
2
2
10
20
10
1
14
2
10
4
4
64
5.3.Содержание разделов дисциплины «Гидравлика», образовательные
технологии
Лекционный курс
Форми
руемы
Результаты
Наименование
№
е
освоения
темы
Содержание
п/п
компе
(знать, уметь,
дисциплины
ОФО ЗФО
тенци
владеть)
и
Тема Введение.
4/0,11
Наука гидравлика и ее ОК -1 Знать: цель и задачи
дисциплины; понятие
1. Свойства
задачи.
Краткая
ОК-8
жидкость и ее модели;
жидкостей газов.
история
развития
основные физические
Состояние покоя
гидравлики.
Роль ПК-1
свойства жидкости и
жидкости.
российских ученых в
газа; характеристику
Гидростатическое
развитии гидравлики.
гидростатического
давление и его
Понятие «Жидкость» и
давления
и
его
свойства;
понятие
свойства.
ее модели. Физические
избыточного давление
свойства жидкостей и
и вакуума; способы и
газов. Состояние покоя
приборы
для
жидкости.
измерения давления;
Гидростатическое
силы
давление
и
его
гидростатического
свойства. Избыточное
давления на плоские и
криволинейные
давление и вакуум.
поверхности.
Способы и приборы
Трудоемкост
ь (часы/зач.
ед.)
Образ
овате
льные
технол
огии
Лекция
-беседа
для
измерения
давления.
Силы
гидростатического
давления на плоские и
криволинейные
поверхности.
Простейшие
гидравлические
машины.
Основное
уравнение
гидростатики.
Закон
Паскаля.
Тема Кинематика,
2. динамика
жидкости.
работу по изучению
основной
и
дополнительной
литературы.
Владеть: навыками
сбора
и
анализа
информации.
Знать:
основные
понятие кинематики
жидкости: траектория
линии тока, трубка
тока;
элементарная
струйка и ее свойства;
понятие потока и
элементы
потока;
расход и средняя
скорость
потока;
уравнение
неразрывности
для
элементарной струйки
и
потока
несжимаемой
жидкости.
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
работу по изучению
основной
и
дополнительной
литературы.
Владеть: навыками
сбора
и
анализа
информации.
уравнение
Уравнение Бернулли
ОК-8 Знать:
Бернулли
для
для элементарной
ОК-10
элементарной
струйки
струйки идеальной и
идеальной и реальной
реальной жидкости.
ПК-1 жидкости.
Режимы движения
Энергетический
и
жидкости: а)
геометрический
ламинарный режим; б)
смысл уравнений;
характеристику
турбулентный режим.
режимов движения
Геометрическое,
жидкости: а)
кинематическое,
ламинарного
2/0,05 1/0,027 Понятие о движении
ОК-1
5
8
жидкости. Скорости и
давления движущейся ОК-8
жидкости. Траектория, ПК-1
линия тока, трубка
тока. Элементарная
струйка и ее свойства.
Поток, как
совокупность
элементарных струек,
элементы потока.
Расход и средняя
скорость потока.
Уравнение
неразрывности для
элементарной струйки
и потока несжимаемой
жидкости.
Тема Уравнения
4/0,11
3. Бернулли.
Режимы течения
жидкостей в
трубах и основы
гидродинамическ
ого подобия.
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
Лекция
-беседа
Лекция
-беседа
б)турбулентного;
критерий Рейнольдса
и его значение для
характеристики
режима течения
жидкости.
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
работу по изучению
основной и
дополнительной
литературы
Владеть: навыками
сбора и анализа
информации.
Тема Местные
2/0,05
Общие сведения о
ОК-8 Знать: общие
сведения о
4. гидравлические
6
гидравлических
ОК-10
гидравлических
сопротивления.
потерях,
потерях, формулы для
Внезапное
характеристика
определения местных
расширения
внезапного и
потерь и потерь на
русла.
постепенного
трение,
Постепенное
расширения, также
характеристику
внезапного и
расширения
другие виды
постепенного
русла.
сопротивления.
расширения.
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
работу по изучению
основной и
дополнительной
литературы
Владеть: навыками
сбора и анализа
информации.
Тема Лопастные
2/0,11 1/0,027 Понятие
ОК-17 Знать: назначение и Лекция
область применения -беседа
5. гидромашины и
8
гидродинамических
ПК-3
гидравлических
гидродинамическ
передач,
машин и
ие передачи.
гидравлических машин, ПК-5
гидродинамических
характеристику
передач, принцип
лопастного насоса.
работы и рабочие
характеристики
лопастного насоса.
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
работу по изучению
основной и
дополнительной
динамическое подобие.
Тема Объемные
6. гидромашины и
гидроприводы.
4/0,1 2/0,056 Понятие гидропривода. ОК-8
7
Принцип действия.
ОК17
Принципиальные
схемы. Основные
ПК-1
свойства объемного
ПК-5
гидропривода.
Коэффициент
ПК-24
полезного действия
гидропривода.
Простейшие системы
объемного
гидропривода.
18/
литературы
Владеть: навыками
сбора и анализа
информации.
Знать: область
применения;
принцип действия;
основные свойства
объемного
гидропривода;
коэффициент
полезного действия
гидропривода,
простейшие системы
объемного
гидропривода;
Уметь: организовать
свою
самостоятельную
работу по изучению
основной и
дополнительной
литературы
Владеть: навыками
сбора и анализа
информации.
4/0,11
0,5
5.4. Практические и семинарские занятия, их наименование, содержание и
объем в часах
№ п/п
№ раздела
дисциплины
Наименование практических и
семинарских занятий
-
-
-
Объем в часах /
трудоемкость в
з.е.
-
5.4 Лабораторные занятия, их наименование и объем в часах
№
№ раздела
Наименование
Объем в часах/
п/п
дисциплины
лабораторных работ
трудоемкость в
з.е.
ОФО
1.
Введение. Гидростатика.
2.
Введение. Гидростатика
Гидродинамика.
3.
Гидродинамика.
4.
«Исследование методов измерения
уровня,
расхода,
скорости,
температуры и давления
рабочей жидкости».
«Экспериментальное
исследование и обоснование
основного уравнения
гидростатики».
«Уяснение физического смысла
уравнения Бернулли и построение
пьезометрической и напорной
линий
для
трубопровода
переменного сечения».
«Определение опытным путем
коэффициентов
местного
сопротивления
(внезапного
расширения, внезапного сужения,
поворота потока) и сравнение его
значения со справочными и
расчетными данными».
5.
4/0,11
4/0,11
5.6. Самостоятельная работа студентов
Содержание и объем самостоятельной работы студентов
4/0,11
4/0,11
6/0,167
18/0,5
5.5. Примерная тематика курсовых проектов (работ)
Курсовой проект (работа) учебным планом не предусмотрены.
ЗФО
4/0,11
№
п/п
1.
2.
Разделы и темы рабочей
программы
самостоятельного изучения
Введение. Гидростатика.
Свойства жидкостей газов.
Состояние покоя жидкости.
Гидростатическое давление и
его свойства.
Гидродинамика.
Кинематика, динамика
жидкости.
Уравнения Бернулли. Режимы
течения жидкостей в трубах и
основы гидродинамического
подобия.
3. Гидродинамика. Местные
гидравлические
сопротивления. Внезапное
расширения русла.
Постепенное расширения
русла.
4. Лопастные гидромашины и
гидродинамические передачи.
5. Гидравлические машины.
Объемные гидромашины и
гидроприводы.
6.
Итого
Перечень домашних
заданий и других
вопросов для
самостоятельного
изучения
Объем в
часах /
Сроки
трудоемкост
выполнени
ь в з.е.
я
ОФО ЗФО
Написание рефератов.
Решение задач.
Составление планаконспекта
2 неделя -5
неделя
6/0,17 10/0,
278
Написание рефератов.
Решение задач.
Составление планаконспекта
6-8 неделя
12/0,33 20/0,
56
Написание рефератов.
Решение задач.
Составление планаконспекта.
9-11 неделя 6/0,17 10/0,
278
Написание рефератов.
Решение задач.
Составление планаконспекта.
Написание рефератов.
Решение задач.
Составление планаконспекта.
12-14
неделя
6/0,17 14/0,
389
15-17
неделя
6/0,17 10/0,
278
36/1,0 64/1,
78
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной
аттестации по итогам освоения
6.1. Контрольные вопросы и задания для проведения текущего контроля
1. Наука гидравлика и ее задачи. Краткая история развития гидравлики. Роль
российских ученых в развитие гидравлики.
2. Основные законы газообразных жидкостей.
3. Понятие «Жидкость» и ее модели. Физические свойства жидкостей и газов.
4. В каких единицах измеряется давление в системе измерения СИ?
5. Определение силы давления жидкости на криволинейную стенку сосуда.
6. Понятие вакуума и избыточного давления жидкости.
7. Какие силы называются массовыми?
8. Нахождение сил, действующих на жидкость.
9. Определение периметра смачивания и гидравлического радиуса сечения.
10. Определение расхода и средней скорости жидкости.
11. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.
12. Уравнение Бернулли для реальной жидкости.
13. Значение коэффициента Кориолиса для турбулентного режима движения жидкости.
14. Понятие ламинарного движения жидкости.
15. Понятие турбулентного движения жидкости.
16. Формула для определения коэффициента Re.
17. Условия геометрического, динамического и кинематического подобия.
18. Понятие о простейших местных гидравлических сопротивлениях.
19. Основные формулы определения гидравлических потерь.
20. Назначение гидравлических машин.
21. Свойства гидростатического давления.
22. Основное уравнение гидростатики.
23. Пьезометрическая высота. Вакуум. Измерение давления.
24. Сила давления жидкости на плоскую стенку.
25. Сила давления жидкости на криволинейные стенки.
26. Плавание тел. Закон Архимеда.
27. Основные теоремы кинематики жидкости. Расход. Уравнение расхода.
28. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости.
29. Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости.
30. Гидродинамические потери (общие сведения).
31. Общие сведения о местных гидравлических сопротивлениях.
32. Внезапное расширение и сужение русла.
33. Дифференциальные уравнения Эйлера для покоящейся жидкости.
34. Уравнения Навье – Стокса.
35. Простейшие гидравлические машины гидростатического давления.
6.2. Контрольные вопросы и задания для проведения промежуточной аттестации
Примерный перечень вопросов к зачету по дисциплине
«Гидравлика»
1. Наука гидравлика и ее задачи. Краткая история развития гидравлики. Роль российских
ученых в развитии гидравлики.
2. Силы, действующие на жидкость. Давление в жидкости. Жидкости и газы.
3. Термическое уравнение состояния. Вязкость. Растворимость газов в жидкостях.
Теплопроводность. Теплоемкость.
4. Особые свойства воды.
5. Свойства гидростатического давления.
6. Основное уравнение гидростатики.
7. Пьезометрическая высота. Вакуум. Измерение давления.
8. Сила давления жидкости на плоскую стенку.
9. Сила давления жидкости на криволинейные стенки.
10. Плавание тел. Закон Архимеда.
11. Основные теоремы кинематики жидкости.
12. Основные понятия и определения кинематики жидкости.
13. Расход. Уравнение расхода.
14. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости.
15. Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости.
16. Гидродинамические потери (общие сведения).
17. Основы гидродинамического подобия.
18. Режимы движения жидкости.
19. Потери давления по длине трубопровода.
20. Назначение гидро - и пневмопередач.
21. Классификация гидро - и пневмопередач.
22. Характеристика гидроприводов
23. Коэффициент полезного действия гидропривода.
24. Простейшие системы объемного гидропривода. Системы с регулируемым насосом.
25. Характеристика поршневого насоса.
26. Шестеренные насосы. Понятие производительности и равномерности подачи.
27. Основные свойства гидродинамических передач.
28. Общие сведения о местных гидравлических сопротивлениях.
29. Рабочая характеристика насоса. Понятие рабочей точки насоса.
30. Основы и способы регулирования работы насосов на сеть.
31. Основные характеристики турбулентного движения.
32. Подача, напор и мощность лопастного насоса.
33. Характеристика и классификация лопастных насосов.
34. Внезапное расширение русла.
35. Сужение русла.
36. Основы расчета лопастных насосов.
37. Формулы для определения путевых гидравлических потерь.
38. Классификация насосов.
39. Уравнение движения Рейнольдса для турбулентного режима течения вязкой жидкости.
40. Дифференциальные уравнения Эйлера для покоящейся жидкости.
41. Уравнения Навье - Стокса.
42. Уравнение движения Рейнольдса для турбулентного режима течения вязкой жидкости.
6.3. Контрольные работы для студентов ЗФО учебным планом не предусмотрены
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) Основная литература
1. ЭБС «Znanium. сom.» Ухин, Б.В. Гидравлика: учебное пособие / Б.В. Ухин. - М.: ФОРУМ:
Инфра-М, 2014. - 464 с. - Режим доступа: http://znanium.com/
2. ЭБС «Znanium. сom.» Гиргидов, А.Д. Механика жидкости и газа (гидравлика):
учебник / А.Д. Гиргидов. - М.: ИНФРА-М, 2014. - 704 с. - Режим доступа:
http://znanium.com/
б) Дополнительная литература
1. ЭБС «Znanium. сom.»Практикум по гидравлике: учебное пособие / Н.Г.
Кожевникова и др. - М.: ИНФРА-М, 2014. - 248 с. - Режим доступа: http://znanium.com/Г
2. Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод: учеб.пособие/ под ред. С.П.
Стесина. - М.: Академия, 2007. - 336 с.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Материально-техническое обеспечение дисциплины включает:
1. библиотечный фонд ГОУ ВПО «МГТУ»;
2. мультимедийное оборудование для чтения лекций-презентаций.
Дополнения и изменения в рабочей программе
за ________/________ учебный год
В рабочую программу
(наименование дисциплины)
для направления (специальности)
(номер направления (специальности)
вносятся следующие дополнения и изменения:
Дополнения и изменения внес
(должность, Ф.И.О., подпись)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
_
(наименование кафедры)
«____»___________________200_г.
Заведующий кафедрой __________________
(подпись)
_____________
(Ф.И.О.)