МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

2009 г.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Дисциплина ОПД.Ф.02.05.01 Основы гидравлики и гидропривода Ведущий преподаватель Приходько Игорь Александрович, доцент, к.т.н.

Объем дисциплины и виды учебной работы Дневная форма обучения Заочная форма обучения Вид учебной работы Курс, се- Курс, сеЧасов / з. е. Часов / з. е.

местр местр Лекции 18 3/ Практические занятия - Лабораторные работы 16 3/ Итого 34 3/ Экзамен + 3/ Зачет - Самостоятельная работа 36 3/ Курсовая работа - Расчетно-графическая - работа Контрольная работа - Реферат - Всего по дисциплине 70 3/ Краснодар, Рабочая программа составлена на основании:

1. Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению подготовки дипломированного специалиста 653300 «Эксплуатация наземного транспорта и транспортного оборудования», утвержденного 31.10.2001 г. (регистрационный номер 529 тех/дс).

2.Примерной программы дисциплины цикла ОПД Гидравлика для направлений подготовки специальностей в области техники и технологий сельского и рыбного хозяйства, утвержденной 01.02.2001 г.

3.Рабочего учебного плана университета, утвержденного 23.03.2009 г, протокол № 3.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на заседании кафедры гидравлики и сельскохозяйственного водоснабжения от 15.05.09 г. протокол № Зав. кафедрой профессор Кузнецов Е.В.

Рабочая программа рассмотрена и утверждена на методической комиссии факультета механизации сельского хозяйства 22.05.2009 г. протокол № Председатель методической комиссии факультета механизации, доцент _Е.М. Юдина

1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ

Цель дисциплины - получение знаний о законах равновесия и движения жидкостей и о способах применения этих законов при решении практических задач в области механизации сельского хозяйства.

Основные задачи дисциплины:

- изучение основных законов гидростатики и гидродинамики жидкостей;

- получение навыков решения важных прикладных задач в области механизации сельского хозяйства

2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен:

а) знать:

- основные закономерности равновесия и движения жидкостей;

- принципы работы приборов для измерений гидравлических параметров потока (скорости, расхода давления) и способы указанных измерений;

- способы использования при практических расчетах уравнения Бернулли для потока реальной жидкости;

- способы гидравлического расчета напорных трубопроводов при установившемся и неустановившемся движении;

б) уметь:

- создавать и анализировать физические модели гидравлических явлений, - экспериментально определять скорости, расход в потоках жидкостей и при истечении из отверстий и насадков, - рассчитывать трубопроводы различного назначения в инженерной практике в) иметь представление о:

- выполнения инженерных гидравлических расчетов гидравлических машин соответствующих направлению подготовки;

- проведения гидравлических исследований, обработки и анализа их результатов.

Межпредметные связи дисциплины гидравлика с предшествующими дисциплинами:

Основными предшествующими дисциплинами являются: математика (дифференцирование, интегрирование, решение дифференциальных уравнений) физика (свойства жидких и газообразных тел, основные законы равновесия и движения жидкостей) теоретическая механика (статика и динамика).

3 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема1. Введение. Основные физические свойства жидкостей и газов.

Предмет гидравлики. Примеры гидравлических задач в сельскохозяйственном производстве. Краткие исторические сведения о развитии науки. Основные физические свойства: сжимаемость, текучесть, вязкость. Неньютоновские жидкости. Растворимости газов в идкостях кипение, кавитация.

Тема 2. Гидростатика. Понятие о гидростатическом давлении. Свойства гидростатического давления. Давление на плоские и криволинейные поверхности. Абсолютный и относительный покой жидких сред. Уравнения Эйлера и их интегралы. Определение сил давления покоящейся среды на плоские и криволинейные стенки. Основная формула гидростатики: распределение давления в покоящемся газе.

Тема 3. Основы кинематики. Методы описания движения жидкостей и газов. Понятие о линиях и трубках тока. Ускорение жидкой частицы в переменных Эйлера. Расход элементарной струйки и расход через поверхность.

Виды движения жидкостей. Элементы живого сечения потока. Уравнение расхода жидкости. Уравнение неразрывности струйки жидкости и потока.

Тема 4. Подобие гидродинамических процессов. Общие понятия о физическом моделирования. Геометрическое, кинематическое и динамическое подобие потоков жидкости и газов. Числа и критерии подобия. Методы моделирования. Понятие о методе размерностей.

Тема 5.Одномерные потоки жидкостей. Гидравлические сопротивления. Сопротивления по длине, основная формула потерь. Данные о гидравлическом коэффициенте трения. Зоны сопротивления. Ламинарный поток в трубе и приведение его к одномерной модели. Турбулентное течение в трубах, физическая природа турбулентных напряжений и их представление на основе полу эмпирических теорий.

Тема 6. Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки. Истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке: средняя скорость, расход, траектория струи жидкости, истечение через затопленные отверстия.

Особенности истечения через внешний цилиндрический насадок. Насадки других типов.

Тема 7. Гидравлический расчет трубопроводов. Вывод формулы для расчета коротких трубопроводов. Коэффициент расхода короткого трубопровода. Расчет трубопроводов при истечении в атмосферу и под уровень.

Расчет трубопроводных систем: простые трубопроводы, сложные трубопроводы, трубопроводы с переменным расходом по пути.

Тема 8. Насосные станции первого и второго подъема. Резервуары чистой воды. Водонапорные башни. Водоводы и магистральные трубопроводы.

Арматура водопроводной сети. Лопастные машины. Основы теории лопастных насосов. Центробежные насосы. Насосные установки. Регулирование подачи. Последовательное и параллельное соединение насосов. Кавитация в лопастных насосах. Кавитационный запас и кавитационные характеристики.

Тема 9. Гидравлические машины. Основные сведения о гидромашинах.

Классификация насосов. Принцип действия динамических и объемных машин. Основные параметры: подача, напор, мощность, КПД. Водоподготовка.

Требования к качеству воды для нужд водоснабжения.

п/п Введение. Основные физические свойства жидкостей и газов.

Предмет гидравлики. Примеры гидравлических задач в сельскохозяйственном производстве. Краткие исторические сведения о развитии науки. Основные физические свойства: сжимаемость, текучесть, вязкость. Неньютоновские жидкости. Растворимости газов в идкостях кипение, кавитация.

Гидростатика. Понятие о гидростатическом давлении. Свойства гидростатического давления. Давление на плоские и криволинейные поверхности. Абсолютный и относительный покой жидких сред. Уравнения Эйлера и их интегралы. Определение сил давления покоящейся среды на плоские и криволинейные стенки. Основная формула гидростатики: распределение давления в покоящемся газе.

Основы кинематики. Методы описания движения жидкостей и газов. Понятие о линиях и трубках тока. Ускорение жидкой частицы в переменных Эйлера. Расход элементарной струйки и расход через поверхность. Виды движения жидкостей. Элементы живого сечения потока. Уравнение расхода жидкости. Уравнение неразрывности струйки жидкости и потока.

Подобие гидродинамических процессов. Общие понятия о физическом моделирования. Геометрическое, кинематическое и динамическое подобие потоков жидкости и газов. Числа и критерии подобия. Методы моделирования. Понятие о методе размерностей.

Одномерные потоки жидкостей. Гидравлические сопротивления.

Сопротивления по длине, основная формула потерь. Данные о гидравлическом коэффициенте трения. Зоны сопротивления. Ламинарный поток в трубе и приведение его к одномерной модели.

Турбулентное течение в трубах, физическая природа турбулентных напряжений и их представление на основе полу эмпирических теорий.

Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки. Истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке: средняя скорость, расход, траектория струи жидкости, истечение через затопленные отверстия. Особенности истечения через внешний цилиндрический насадок. Насадки других типов.

Гидравлический расчет трубопроводов. Вывод формулы для расчета коротких трубопроводов. Коэффициент расхода короткого трубопровода. Расчет трубопроводов при истечении в атмосферу и под уровень. Расчет трубопроводных систем: простые трубопроводы, сложные трубопроводы, трубопроводы с переменным расходом по пути.

Насосные станции первого и второго подъема. Резервуары чистой воды. Водонапорные башни. Водоводы и магистральные трубопроводы. Арматура водопроводной сети. Лопастные машины. Основы теории лопастных насосов. Центробежные насосы. Насосные установки. Регулирование подачи. Последовательное и параллельное соединение насосов. Кавитация в лопастных насосах. Кавитационный запас и кавитационные характеристики.

Гидравлические машины. Основные сведения о гидромашинах.

Классификация насосов. Принцип действия динамических и объемных машин. Основные параметры: подача, напор, мощность, КПД. Водоподготовка. Требования к качеству воды для нужд водоснабжения.

4 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Практические занятия учебным планом не предусмотрено.

5 ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

п/п Лабораторная работа №1. Гидростатическое давление и его понятие.

Единицы измерения давления. Свойства гидростатического давления.

1 Абсолютное и избыточное давление. Внешнее давление. Вакуум. Определение давления в точке различными приборами. Конструкция приборов для измерения давления.

Лабораторная работа №2. Определение опытным путём силы гидростатического давления на плоские поверхности. Определить аналити- чески точку приложения силы и величину её.

Лабораторная работа №3. Исследование режимов движения жидкости в горизонтальной и вертикальной трубе. Изучение ламинарного и 3 турбулентного режимов. Понятие о критическом числе Рейнольдса и критических скоростях потока.

Лабораторная работа №4. Исследование уравнения Бернулли на горизонтальном трубопроводе. Установление связи между давлением и 4 скоростью в заданных сечениях трубопровода. Построение пьезомет- рической и напорной линий. Геометрическая и энергетическая интерпретация уравнения Бернулли.

Лабораторная работа №5. Исследование потерь напора в трубопроводе круглого сечения при ламинарном режиме. Определение коэффициента гидравлического трения. Построение графика зависимости 5 коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса при ламинарном режиме. Сравнение опытного значения коэффициента трения с теоретическим его значением.

Лабораторная работа №6. Исследование потерь напора в трубопроводе круглого сечения при ламинарном режиме. Определение коэффициента гидравлического трения. Построение графика зависимости 6 коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса при ламинарном режиме. Сравнение опытного значения коэффициента трения с теоретическим его значением.

Лабораторная работа №7. Исследование потерь напора в трубопроводе круглого сечения при турбулентном режиме. Определение опытного значения коэффициента гидравлического трения в зависимости от числа Рейнольдса. Сравнение опытного значения коэффициента трения со значениями коэффициентов трения, полученных из эмпирических формул.

Лабораторная работа №8. Исследование местных потерь напора.

Определение опытным путём коэффициентов местных сопротивлений, сравнение полученных данных с табличными. Учесть область сопротивления. Определение потерь напора местного сопротивления опытным путём и сравнение их с расчётными. Отчёт по лабораторным работам.

6 РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

п/п Тема: «Расчет водопроводной сети»

Задание:

1. Определить расчетные расходы воды, диаметры трубопровода, расчетные скорости и потери напора на участках сети.

2. Определить напор центробежного насоса.

3. Построить характеристику водопроводной сети. Подбор рабочей точки насоса.

4. Рассчитать и подобрать электродвигатель.

Тема: «Расчет трубопроводной сети для перекачки вязкой жидкости»

Задание:

1. Выполнить гидравлический расчет трубопроводной сети.

3. Подобрать центробежный насос.

4. Выполнить пересчет характеристик центробежного насоса.

5. Построить характеристики трубопроводной сети.

6. Рассчитать и подобрать электродвигатель.

7 КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Контрольная работа рабочей программой и учебным планом не предусмотрено.

8 КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Курсовое проектирование рабочей программой и учебным планом не предусмотрено.

9 ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ (УЧЕБНАЯ) ПРАКТИКА

Производственная (учебная) практика по дисциплине гидравлика рабочей программой и учебным планом не предусмотрена.

10 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ ПОД КОНТРОЛЕМ

ПРЕПОДАВАТЕЛЯ

1 Самостоятельное изучение отдельных тем Простейшие гидравлические машины: гидравлические Опрос на прессы, мультиприкаторы, домкраты. Их область при- занятии менения. Передача давления и энергии при помощи Объемные гидравлические машины. Их назначение и Выступлепринцип действия. Возвратно-поступательные (порш- ние на невые) насосы, роторные насосы, шестеренные, пла- конференстинчатые, роторно-поршневые насосы. ции Гидравлические расчеты трубопроводов гидравличе- Проверка ских машин, мелиоративных и водопроводных систем. домашнего 1.7 Определение расчетного расхода, скорости, потерь задания напора в трубопроводах. Сложение потерь напора.

Полный коэффициент сопротивления.

Гидравлический расчет водопроводной сети. Опреде- Выполнеление диаметра труб, действительной скорости течения ние и прожидкостей по трубам, скоростного коэффициента, верка РГР удельного сопротивления, потерь напора в водопроводной сети.

Расчет трубопровода с параллельным соединением Выполнетруб. Определение напора, затрачиваемого на преодо- ние и проление гидравлических сопротивлений, гидравлических верка РГР уклонов на участках, расчетных расходов и потерь Подбор центробежного насоса для водопроводной сети. Опрос на Определение напора и подачи, КПД, мощности. Выбор занятии.

1. насоса по сводному полю центробежных насосов. Построение его характеристик.

Рабочие жидкости гидроприводов. Ее функции и Опрос на назначение. Классификация. Вязкость. Кондиционеры занятии.

1. рабочей жидкости: отвердители твердых частиц – фильтры, сепараторы; теплообменники.

11 ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

По дисциплине гидравлика разработаны тестовые задания в составе вопросов по закрытой форме и в форме соответствия. Тестовые задания выполнены в оболочке AST тестирование. Тесты разработаны по следующим разделам гидравлики:

Тема 3 – Основы кинематики Тема 5 – Гидравлические сопротивления Тема 6 – Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки Тема 7 - Гидравлический расчет трубопроводов Тема 6 - Истечение жидкостей из отверстия и насадки Тема 9 - Гидравлические машины Приведен фрагмент тестовых заданий - Раздел 2: Гидростатика, Раздел 5: Гидравлические сопротивления 1 I:КТ= S:Удельный вес жидкости (газа) это… +:вес единицы объема жидкости (газа) -:масса жидкости (газа), заключенная в единице объема -:отношение массы жидкости (газа) к ее объему -:свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление относительному движению ее частиц 2 I:КТ= S:Плотность жидкости – это… -:вес единицы объема жидкости (газа) -:объем, занимаемый единицей массы жидкости +:отношение массы жидкости (газа) к ее объему -:свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление относительному движению ее частиц 3 I:КТ= S:Удельный объем жидкости – это… -:вес единицы объема жидкости (газа) + объем, занимаемый единицей массы жидкости -:отношение массы жидкости (газа) к ее объему -:свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление относительному движению ее частиц 4 I:КТ= S:Удельный вес жидкости измеряется в системе СИ в… -:Па + Н/м -:кг/ м -:°С 5 I:КТ= S:Удельный вес жидкости находится по формуле… 6 I:КТ= S:Плотность жидкости находится по формуле… 7 I:КТ= S:Плотность жидкости измеряется в системе СИ в… -:Па -:Н/м + кг/ м -:кг 8 I:КТ= S:Плотность и удельный вес жидкости в производственных условиях измеряют… -:вакууметром + ареометром -:барометром -:амперметром 9 I:КТ= S:Максимальное значение плотности при температуре t=20°С имеет… -:чистая вода + морская вода -:бензин -:нефть 10 I:КТ= S:Удельный объем жидкости находится по формулам… 11 I:КТ= S:Удельный объем жидкости в системе СИ измеряется в… + м/кг -:кг/ м -:кг 12 I:КТ= S:При температуре t=0°С происходит… -:замедление стока -:кристаллизация воды + таяние льда -:увеличение пропускной способности трубопровода 13 I:КТ= S:Сжимаемость капельных жидкостей характеризуется коэффициентом… + объемного сжатия -:температурного расширения -:гидравлического сопротивления -:гидравлического трения 14 I:КТ= S:Модуль упругости жидкости находится по формуле… 15 I:КТ= S:Модуль упругости при температуре t=20°С будет больше… -:у минерального масла, используемого в механизмах с гидравлическим приводом -:у глицерина + у ртути -:у бензина 16 I:КТ= S:Модуль упругости при температуре t=20°С будет меньше… -:у минерального масла, используемого в механизмах с гидравлическим приводом -:у глицерина -:у ртути + у бензина 17 I:КТ= S:Вязкость жидкости – это… -:вес единицы объема жидкости (газа) -:объем, занимаемый единицей массы жидкости -:отношение массы жидкости (газа) к ее объему + свойство жидкости (газа) оказывать сопротивление относительному движению ее частиц 18 I:КТ= S:Динамическая вязкость – это… + коэффициент пропорциональности -:вес единицы объема жидкости (газа) -:объем, занимаемый единицей массы жидкости -:отношение массы жидкости (газа) к ее объему 19 I:КТ= S:Кинематическая вязкость измеряется в системе Си в… -:Па +:м/с -:Па·с 156 I:КТ= S:Потери напора – это… + :потери энергии в потоке -:потери энергии по длине потока -:потери энергии в данном месте потока -:затраты энергии на преодоление сил тяжести 157 I:КТ= S:Расчет трубопровода из труб разного диаметра производится с помощью уравнений… +:уравнение Д.Бернулли + :уравнение неразрывности потока -:формула расхода жидкости -:формула Шези 158 I:КТ= S:Формула Шези для расхода жидкости – это… -: dQ U d 159 I:КТ= S:Гидравлический уклон – это… +: отношение потерь напора к длине трубопровода -:отношение пьезометрического напора к длине участка трубопровода -:отношение превышения начальной и конечной отметки трубопровода к длине трубопровода -:отношение кинетической энергии к длине 160 I:КТ= S:.Пьезометрический уклон – это… -:отношение превышения начальной и конечной отметки трубопровода к длине трубопровода -:отношение потерь напора к длине трубопровода -:отношение кинетической энергии потока к длине участка трубопровода +: отношение пьезометрического напора к длине участка трубопровода 161 I:КТ= S:Скорость потока при равномерном движении отличается от скорости потока при неравномерном движении… -:скорости равны в любой точке потока -:скорость при равномерном движении практически равна скорости при неравномерном движении +: скорости не сопоставимы -:скорости равны в разных точках потока 162 I:КТ= S:Физический смысл средней скорости потока при ламинарном режиме… -:дважды осредненная скорость потока по времени и живому сечению потока -:осредненная скорость по времени +: осредненная скорость по живому сечению -:скорость на поверхности потока 163 I:КТ= S:Физический смысл средней скорости потока при турбулентном режиме… + :дважды осредненная скорость потока по времени и живому сечению потока -:осредненная скорость по времени -:осредненная скорость по живому сечению -:скорость на поверхности потока 164 I:КТ= S:Установите отличие гидравлического уклона от пьезометрического… -:уклоны равны при равномерном движении +: гидравлический уклон всегда положителен + :пьезометрический уклон может быть положительным и отрицательным -:уклоны всегда равны 165 I:КТ= S:Гидравлический уклон… -:равен нулю +:всегда положителен -:меньше нуля -:может быть положительным и отрицательным 173 I:КТ= S:Пьезометрический уклон… -:равен нулю -:всегда положителен -:меньше нуля +: может быть положительным и отрицательным 174 I:КТ= S:Напорная линия – это… +:геометрическое место верхних концов отрезков суммы Z -:геометрическое место верхних концов отрезков суммы -:геометрическое место верхних концов отрезков суммы Z -:геометрическая высота z

12. ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ

В ПРЕПОДАВАНИИ ДИСЦИПЛИНЫ

12.1 Формы инновационных технологий 1. Доклад - публичное сообщение, представляющие собой развернутое изложение определенной темы, вопроса программы. Доклад может быть представлен различными участниками процесса обучения: преподавателем, приглашенным экспертом, студентом, группой студентов.

Доклады направлены на более глубокое изучение студентами лекционного материала или рассмотрения вопросов для дополнительного изучения.

Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении лабораторных занятий по следующим темам:

Тема 1 – Гидростатическое давление и его понятие.

Тема 2 – Определение опытным путём силы гидростатического давления на плоские поверхности.

Тема 3 – Исследование режимов движения жидкости в горизонтальной и вертикальной трубе.

2. Интерактивные методы обучения - методы обучения, при которых сам процесс передачи информации построен на принципе активного двух стороннего взаимодействия преподавателя и студента. Он предполагает большую активность студента, его творческое переосмысление полученных сведений. Основные критерии интерактивной модели обучения: возможность неформальной дискуссии, свободного изложения материала, наличие групповых заданий, которые требуют коллективных усилий, инициативность студента, постоянный контроль во время семестра, выполнение письменных работ. Интерактивные методы включают: метод презентации, дискуссии, метод текущего контроля, метод тестирования и др.

Данный комплекс методов обучения активно используется в учебном процессе при проведении практических занятий.

3. Пост-тест - тест на оценку, позволяющий проверить знания студентов по пройденным темам.

Данный метод обучения используется в учебном процессе при проведении тестирования с использованием аттестационного педагогического измерительного материала для оценки качества знаний студентов по дисциплине.

Используется на практических занятиях по темам:

Тема 1 – Определение силы гидростатического давления на плоскую и криволинейную поверхности, центра давления.

Тема 2 – Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли.

Тема 3 – Виды гидравлических сопротивлений. Определение потерь напора по длине.

Тема 8 – Расчет тупиковых водопроводных сетей.

4. Мультимедийные средства - используются для чтения лекций по темам:

Тема 1. Введение.

Тема 2. Гидростатика.

Тема 7. Гидравлический расчет трубопроводов.

Тема 9. Расчет трубопроводных систем

13 ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1. Гидростатическое давление, его свойства, единицы измерения давления. Вакуум. Понятия геометрической и вакуумметрической высоты гидростатического напора.

2. Дифференциальное уравнение равновесия несжимаемой жидкости (уравнение Эйлера), находящейся под действием сил тяжести и инерции.

3. Интегрирование дифференциального уравнения равновесия несжимаемой жидкости. Основное уравнение гидростатики, его физическая сущность.

4. Приборы для измерения гидростатического давления. Пьезометр вакуумметр, манометр и т.д. Эпюра гидростатического давления на плоские поверхности (примеры).

5. Сила гидростатического давления на плоские поверхности. Понятие центра давления (примеры).

6. Графический и аналитический способы определения силы гидростатического давления на плоские поверхности.

7. Основные понятия гидродинамики (скорость, гидродинамическое давление, сопротивление движения, установившееся и неустановившееся, неравномерное движение).

8. Струйная модель жидкости. Понятия траектории, линия тока, трубка тока элементарной струйки, элементарного расхода, живого сечения струйки.

9. Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера), его физическая сущность.

10.Элементы потока: живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр. Понятие потоков. Расход и средняя скорость. Эпюры скорости. Местная скорость 11. Уравнение неразрывности для элементарной струйки и всего потока несжимаемой жидкости при установившемся движении (примеры применения уравнения при решении задач).

12.Вывод уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости, устанавливающего связь между скоростью и давлением в различных сечениях.

13. Уравнение Д. Бернулли для струйки реальной жидкости. Его физическая, энергетическая, геометрическая интерпретация.

14. Уравнение Д. Бернулли для установившегося движения потока реальной жидкости. Основные условия применения, уравнения Д. Бернулли к потоку жидкости (примеры).

15. Режимы движения жидкости. Критические скорость потока и число Рейнольдса.

16. Гидравлические сопротивления, на какие виды подразделяются. Формулы для определения потерь напора.

17. Формула для определения коэффициента трения по длине (коэффициента Дарси) при ламинарном режиме. Пример расчета трубопровода при ламинарном режиме движения жидкости.

18. Обосновать три области гидравлических сопротивлений при турбулентном режиме течения жидкости в напорном трубопроводе.

19. Формулы для определения коэффициента трения для трех областей сопротивления турбулентного потока. Дать их физический смысл.

20. Формула Шези для средней скорости и расхода потока. Связь формулы Шези с формулой для определения потерь напора Дарси-Вейсбаха.

21. Местные потери напора. Формула Вейсбаха для определения местных потерь напора. Виды местных сопротивлений.

22. Короткие и длинные трубопроводы. Расходная и скоростная характеристики, удельное сопротивление трубопровода.

23. Представить пример гидравлического расчета сифонного трубопровода.

24. Гидравлический расчет простого трубопровода, состоящего из последовательно соединенных труб разных диаметров.

25. Гидравлический расчет трубопровода с параллельным соединением труб. Понятие о путевом расходе, удельном, транзитном и расчетном расходах.

26. Гидравлический расчет простого трубопровода. Три основные задачи расчета простого трубопровода.

27. Расчет разомкнутой (тупиковой) трубопроводной сети.

28. Формулы для определения скорости и расхода при истечении жидкости из отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре в атмосферу (привести примеры).

29. Формулы для определения скорости и расхода при истечении жидкости из отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре под уровень (привести примеры).

30. Понятие об истечении жидкостей. Коэффициенты сжатия, скорости и расхода. Понятие о малом и большом отверстии при истечении жидкости.

31. Истечение жидкости через насадки. Типы насадков. О дополнительных потерях напора в насадках по отношению к отверстию в тонкой стенке. Явление увеличения расхода жидкости при истечении через насадки.

32. Истечение жидкостей из-под щита с постоянным напором.

33. Формула для расхода при истечении жидкости из насадков при постоянном напоре в атмосферу и под уровень.

34. Классификация лопастных насосов. Формула теоретического напора центробежного насоса. Рабочие параметр центробежного насоса: напор, подача, высота всасывания, потребляемая мощность, кпд.

35.Классификация и область применения насосов, их параметры: напор, подача, мощность, к.п.д. Область применения насосов.

36. Напор и подача центробежных насосов. Вывод уравнения Эйлера.

37. Построить рабочую характеристику центробежного насоса (пример).

Нанести характеристику трубопровода и определить рабочую точку при работе насоса на водопроводную сеть (подача, напор, к.п.д. мощность).

38. Последовательная работа насосов на водопроводную сеть. Определить рабочую точку насоса и подобрать требуемый насос с помощью его характеристик.

39. Параллельная работа насосов на водопроводную сеть. Определить рабочую точку насоса и подобрать требуемый насос с помощью его характеристик.

40.Осевые насосы. Принцип действия, особенности и область применения осевого насоса. Характеристики насосов с поворотно-лопастными рабочими колесами, способы регулирования расхода осевого насоса.

41. Поршневые насосы. Принцип действия и устройство, область применения поршневого насоса, его достоинства и недостатки.

42.Роторные насосы. Устройство, принцип действия и область применения роторных насосов. Характеристика и способы регулирования подачи.

43.Основные понятия и определения объемного гидропривода. Классификация, регулируемый и нерегулируемый гидропривод. Начертить типовую схему объемного гидропривода с разомкнутой и замкнутой циркуляцией рабочей жидкости.

44.Понятие водохозяйственного комплекса. Компоненты, входящие в водохозяйственный комплекс. Роль его в сельскохозяйственном производстве.

45.Понятие о сельскохозяйственном водоснабжении. Особенности водоснабжения животноводческих и птицеводческих ферм. Механизация и автоматизация технологического процесса водоснабжения. Насосные станции 1 и 2 подъема.

46. Схемы и системы водоснабжения, групповые и локальные водопроводы, башенные безбашенные схемы водоснабжения. Определить расчетный расход и напор насосной станции.

47. Нормы и режимы водопотребления. Графики суточного и годового водопотребления. Интегральная кривая водопотребления. Конструкция водонапорной башни.

48. Основные элементы систем водоснабжения. Устройства для забора воды из поверхностных источников и захвата подземных вод.

49. Водопроводная арматура. Конструкция запорно-регулирующей, предохранительной и водозаборной арматуры, использующейся в системах водоснабжения. Средства механизации подъема воды.

50.Движение грунтовых вод. Фильтрация, формула Дарси для скорости фильтрации. Приток грунтовых вод к колодцу (мощность водоносного пласта, глубина откачки, депрессионная воронка, радиус влияния колодца). Дебит колодца.

51. Понятие о мелиорации земель и водной мелиорации. Что называется орошением, какие существуют виды орошения. Режим орошения, сроки и нормы поливов.

52. Конструкции оросительных систем. Открытые, закрытые и комбинированные оросительные системы. Привести их схемы.

53.Суммарное водопотребление сельскохозяйственных культур при орошении. Расчет режима орошения. Понятие о коэффициенте водопотребления, суммарного водопотребления, оросительной и поливной норме.

54.Поливной расход, гидромодуль, размеры всех элементов оросительной системы. Графики гидромодуля и водоподачи.

55.Способы полива сельскохозяйственных культур. Поверхностный полив, дождевание, почвенное и капельное орошение.

56.Типы оросительных насосных станций. Расчет расхода и напора насосной станции.

57. Осушение земель. Мелиорация переувлажненных земель. Регулирование водного режима почвы и ускорение отвода избыточного поверхностного стока. Способы агромелиоративных мероприятий на переувлажненных почвах.

58.Способы осушения (открытые каналы, дренаж, кротование, глубокая вспашка).

14 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

14.1 Рекомендуемая литература Основная 1.Штеренлихт Д.В. Гидравлика. Учебник. – М.: Энергоатомиздат, 1991, кн.1,2, - 351 с.; 367 с.; доп. Тираж- кн.1,2,3,4, - 151 с.,197 с., 180 с., 190 с. –М.:

КолосС. 2004.

2.Лепешкин А.В.,Михайлин А.А.Гидравлические и пневматические системы.-М.: Академия, 2004.-432 с.

3. Лапшев Н.Н. Гидравлика. Учебник. – М.: КолосС, 2007.

Нормативная 1.СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. М.

2.СНиП 2.04.02-85* «Внутренний водопровод и канализация».

3.Справочник проектировщика. Водоснабжение населенных мест.

4.СНиП 40-102-2000 Проектирование и монтаж трубопроводов систем водоснабжения и канализации из полимерных материалов.

5.А.Я. Добромыслов. Таблица для гидравлических расчетов напорных и безнапорных трубопроводов из полимерных материалов. Пособие к СНиП 2.04.01-85*; СНиП 2.04.-02-84*, СНиП 2.04.03-85; СНиП 2.04.05-91*; СП40-1-1-96; СП40-103-98; СП41-102СанПиН 2.1.1074-01 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест.

Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества».

7.Проектирование водозаборов подземных вод. Под ред. Бочевера Ф.М.

Стройиздат 1978г.

8.СанПиН 2.1.4.1110-02 «Зоны санитарной охраны источников водоснабжения и водопроводов хозяйственно-питьевого назначения». Минздрав России. 2002г.

9. Электронные каталоги:

-каталог насосного оборудования «Ливгидромаш»;

-каталог насосного оборудования «Grundfos»;

-каталог насосного оборудования «Etanorm»;

- каталог пластиковых трубопроводов и арматуры «Uponor»;

-каталог арматуры стальной ОАО «Благовещенский арматурный завод».

Дополнительная 1.Калицун В.И. и др. Основы гидравлики и аэродинамики. –М.:Стойиздат, 2002.-296 с.

2. Большаков В.А. и др. Справочник по гидравлике. Киев: «Виша школа», 1984. – 343 с.

3. Киселев П.Г. и др. Справочник по гидравлическим расчетам. – М.: Энергия, 1972-312 с.

4. Брюханов О.В. Основы гидравлики и теплотехники. Учебник. М. – Высшая школа, 2008.

5. Штеренлихт Д.В. Очерки истории гидравлики, водных и строительных искусств. – М.: ГЕОС, 1999, 2000, кн.1 – 392 с., кн.2.- 261 с., кн.З – 382 с.

6. Стесин. Гидравлика, гидропривод и гидромашины. Учебник. М.: Академия, 2008.

7. Штеренлихт Д.В., Алышев В.М., Яковлева Л.В. Гидравлические расчеты. – Колос, 1992.-282 с.

8. Яковлева Л.В. Практикум по гидравлике. – М.: Агропромиздат, 1990.- 9. Исаев А.П., Сергеев Б.И. Дидур В.А. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов. М.: ВО Агропромиздат, 1990, 400 с.

10. Калекин А.А. Гидравлика и гидравлические машины. Учебник. М.: Высшая школа, 2005.

11. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М.: Машиностроение, 1982. 423 с.

14.2 Средства обеспечения освоения дисциплины - контролирующие и обучающие методические материалы по всем темам дисциплины;

- кино и диафильмы по гидравлике;

1. Учебное пособие. Гидравлический расчет трубопроводов для подбора гидромеханического оборудования систем сельскохозяйственного водоснабжения. Краснодар. КГАУ. 2010. 53 с.

2. Методические указания по гидравлике (для выполнения расчетнографических и контрольных работ студентами очного и заочного отделений).

Краснодар. КГАУ. 2005. 115 с. 3. Практикум для выполнения лабораторных работ по гидравлике. Краснодар, 2005.- 88 с.

4. Проектирование и расчет системы водоснабжения сельского населенного пункта. Краснодар. Учебное пособие. КГАУ. 2004. 112 с.

5. Учебное пособие по гидравлике. Краснодар. КГАУ. 2003. 85 с.

15 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

ДИСЦИПЛИНЫ

1. Учебная лаборатория по гидравлике – 8 гд. Площадь – 260 м2. Рассчитана на группу студентов.

Учебная лаборатория по водоснабжению – 15 гд. Площадь - 38 м2.

Рассчитана на группу студентов.

2. Лабораторные установки статического дав- свободной поверхности вращающемся со- 2. Определение частоты суде при относи- вращения оборотов при отгд.

ления жидкости на Опытная проверка верка уравнения Бернулли уравнения Бернул- 2. Определение и построели ние пьезометрической и Исследование ре- 1. Исследование режимов жимов движения движения жидкости жидкости на уста- 2. Определение числа Рейгд.

новке Рейнольдса нольдса Исследование конапора на трение по длине 8 гд.

эффициента сопроОпределение коэффицитивления по длине Измерение расхода 1. Определение расхода воды при помощи воды объемным способом расходомера Вен- 2. Тарирование расходомегд Исследование гид- путем местных скоростей в родинамических прямоугольном лотке характеристик по- 2. Установление связи эффициента шеролотка ховатости гидравОпределение коэффици- 8 гд.

лического лотка Пьезометры – 25 штук;, манометры и мановакууметры с точностью измерения 0,25- – 30 штук; вакуумметры – 10 штук; микровертушки – 4 штуки;

вертушки ГР 21 М – 10 штук; частотомеры – 2 штуки; шпиценмасштабы – штуки; секундомеры – 4 штуки; мерные сосуды и баки – 5 штук; тарировочные кривые для мерных баков – 4 штуки; трубки Пито – 3 штуки; водосливыводомеры; 2 насоса марки К 45/60; задвижки к насосам – 50 штук.

1. Стенды по водоснабжению и водоотведению в количестве 10 шт.

2. Стенды по выполнению дипломного проекта на тему: ” Водоснабжение и водоотведение поселка ” в количестве 10 шт.

3. Стенд пожарного гидранта 2 шт.

4. Стенд по устройству гидрометрической вертушки – 1шт.

5. Разрезы насосного оборудования различных марок (шестеренчатых, центробежных погружных, поршневых) в количестве 8 шт.

6. Стенды по разрезам водоразборной, водозаборной арматуры.

7. Лабораторная установка по истечению жидкостей через насадки, на которой проводится 4 лабораторные работы.

8. Лабораторная установка по кольцевой и тупиковой водопроводной сети.

9. Лабораторная установка: характеристика насосного оборудования работающего при постоянном токе.

10. Разрезы гидроцилиндров, гидропривода