Тема 4: Основи технічної термодинаміки та теплообміну

Міністерство освіти і науки України

Луцький національний технічний університет

Технічна механіка рідини і газу

Методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів, що навчаються за напрямом 6.060101 “Будівництво”

денної та заочної форм навчання

Редакційно-видавничий відділ

Луцького національного технічного університету

Луцьк 2008

УДК 330.007(07)

ББК 65.050

Ш25

Технічна механіка рідини і газу

Методичні вказівки до виконання самостійної роботи для студентів, що навчаються за напрямом 6.060101 “Будівництво” денної та заочної форми навчання / Клімук О. В.- Луцьк: РВВ ЛНТУ, 2008. - 40с.

Укладач: Клімук О.В.

Смаль М.В

Рецензент: Синій С.В.

Відповідальний за випуск:Шостак А.В.

Затверджено науково-методичною радою ЛНТУ, протокол № __ від __________2008 року.

Рекомендовано до друку методичною радою ІРБ, протокол № __ від_________ 2008 року.

Розглянуто методичною радою кафедри МБГ, протокол № __ від_________ 2008 року

© Клімук О.В.

ЗМІСТ

Загальні вказівки до методики самостійної

Роботи

Програмою курсу "Теоретична механіка рідини і газу" передбачається такий контроль якості самостійного засвоєння студентом теоретичних положень як вміння розв'язування самостійних завдань. У такому випадку практичними завданнями для закріплення теорії є задачі.

До розв'язування задач слід приступати лише після засвоєння теоретичного матеріалу за результатами аудиторних занять (лекцій та практичних занять), а також такою важливою формою самостійної роботи, як опрацювання питань для самостійної роботи (пункт 1.2 змісту).

Таким чином, маючи знання з усього курсу, рівень яких можна оцінити питаннями для самоперевірки (пункт 1.2 змісту), слід приступати до самостійного розв'язування задач контрольної роботи (пункт 2 змісту).

Робота з літературою за тематикою курсу

Програмою курсу "Технічна механіка рідини і газу" передбачено розгляд таких основних тем:

1. Основні властивості рідин та газів.

2. Статика рідин.

3. Основи кінематики і динаміки рідин.

4. Основи технічної термодинаміки та теплообміну.

Для їх самостійного вивчення запропоновано використовувати літературні джерела, що наведені у списку рекомендованої літератури.

Узагальнений короткий огляд важливих питань за цими темами здійснюється студентами під час аудиторних занять, зокрема, на лекціях розглядаються такі питання, наведені нижче.

Тема 1: Статика рідин

Основні властивості рідин та газів. Гідростатичний тиск. Властивості тиску. Основне рівняння гідростатики. Закон Паскаля. Епюри тиску.

Тема 2: Основи кінематики і динаміки рідин. Гідравлічні опори

Види руху рідини. Рівняння нерозривності потоку. Рівняння Бернулі, геометричне та енергетичне трактування. Гідравлічний, п’єзометричний, геометричний похили. Принцип Вентурі, основне рівняння рівномірного руху. Втрати напору за довжиною в трубах. Режими руху рідини. Число Рейнольда. Місцеві втрати напору. Основні явища при обтіканні тіл потоком. Обтічне тіло та лобовий опір, переріз Міделя. Падіння тіла в рідині, швидкість витікання.

Тема 3: Розрахунок трубопроводів. Витікання рідини з отворів

Класифікація трубопроводів. Розрахунок напірних трубопроводів. Розрахунок безнапірних трубопроводів і каналів. Формула Шезі. Розрахунок трубопроводів із шляховою витратою рідини. Гідроудар. Формула Жуковського. Заходи запобігання гідроудару. Гідротаран. Класифікація отворів, стінок, насадок. Витікання рідини при постійному та змінному напорах. Коефіцієнти стиску, швидкості, витрати отвору. Витікання через водозлив.

Тема 4: Основи технічної термодинаміки та теплообміну

Розчинність газів у рідинах. Кипіння. I-d діаграма вологого повітря. Кавітація. Визначення тепловологісного режиму огороджувальних конструкцій будівель. Водяна пара і вологе повітря. Елементи теорії теплообміну. Теплотехнічний розрахунок огороджувальних конструкцій будинку. Теплообмінні апарати.

1.2 Планування самостійної роботи студентів

Планування самостійної (позааудиторної) роботи студентів за цими темами включає детальніше вивчення питань, що лише побіжно розглянуті, наприклад, у лекційному курсі (пункт 1.2 змісту), але потрібні для отримання достатнього рівня знань та вмінь, які вимагаються програмою курсу " Технічна механіка рідини і газу ". Робота над цими питаннями дозволить краще засвоїти опрацьований матеріал, закріпити такі навики самонавчання як робота з літературними джерелами та самоорганізація, що, у свою чергу, позитивно впливає на формування майбутнього фахівця-будівельника.

Отже, обов'язковою умовою засвоєння теоретичного матеріалу є вміння працювати самостійно з літературними джерелами. Це дозволяє студентові не лише краще засвоїти лекційну начитку, але й глибше розібратись у питаннях, розглянутих на лекціях побіжно або тих, що передбачені для повністю самостійного доопрацювання студентом. Особливо важливо провести огляд літератури при вирішенні конкретних задач, щоб на прикладі задач-аналогів мати уяву про порядок розв'язування та про орієнтовні значення шуканих параметрів чи характеристик.

Теоретичний курс слід проробляти послідовно, уважно вивчати виведення формул. Особливу увагу слід звернути при цьому на закони технічної механіки рідин і газів, що використовуються при виведенні цих формул, та принципи їх практичного застосування в інженерних розрахунках, бо вони обмежують застосування отриманих закономірностей (у реальних задачах потрібно враховувати поправки на перехід від ідеалізованих умов до суто практичних, конкретно заданих чи існуючих, умов).

Робота над підручником обов'язково повинна супроводжу­ватись розв'язуванням задач з розділу курсу, що вивчається.

Приклади розв'язування задач достатньо детально наведено у рекомендованих підручниках. Ці приклади (зразки) проектних розрахунків студент повинен детально проаналізувати, оскільки розв'язування задач контрольної роботи виконується за аналогією до них.

Задачі слід розв'язувати самостійно. Під час розв'язування задач краще засвоюється та закріплюється теоретичний матеріал, з’ясовується суть явищ та процесів.

Теоретичний матеріал та практичні задачі слід засвоювати за списком рекомендованої літератури. Даний список за бажанням студента, звичайно, можна розширити іншими виданнями, що стосуються тематики курсу, якщо вони, на думку студента, доступніше та цікавіше, інформативніше подають основи чи окремі питання курсу. При отриманні заліку студент повинен знати основи теоретичного курсу.

Для оцінки рівня засвоєння матеріалу слід відповісти на наведені нижче (пункт 1.3 змісту) питання.

1.3. Питання для самостійної роботи

На самостійне опрацювання виносяться наведені нижче питання за темами курсу "Технічна механіка рідини і газу". При їх вивченні особливу увагу треба звернути на основні поняття та визначення, що відзначені для кожного питання. До переліку рекомендованої літератури віднесено джерела, що охоплюють основні поняття та визначення, однак бажано, щоб студент додатково ознайомився з технічними новинками, які відображаються у спеціалізованих періодичних виданнях.

Перелік теоретичних питань для виконання самостійної роботи

1.Основні властивості рідин і газів.

2.Суть і властивості гідростатичного тиску. Рівняння Ейлера. Основне рівняння гідростатики.

3.Прилади для вимірювання тиску. Особливості будови та принцип дії.

4.Сила тиску рідина на плоску та криволінійну поверхні. Відносна рівновага рідини.

5.Основні поняття кінематики та динаміки рідини. Рух нескінченно малої частинки рідини.

6.Закон Архімеда. Плавання тіл. Відносна рівновага рідини.

7.Використання законів гідростатики в техніці. Наведіть приклади і поясніть.

8.Рівняння Бернуллі. Напір. Види і особливості напору.

9.Види, особливості та відмінності режимів руху рідини.

10. Види та суть гідравлічних опорів.

11. Класифікація трубопроводів. Особливості та методика розрахунку простого та складного трубопроводів.

12. Рух рідини в трубопроводі. Суть та особливості гідравлічного удару.

13. Особливості витікання рідини при сталому та змінному напорі.

14. Зміст гідромеханічних процесів, їх подібність.

15. Рівняння нерозривності в різних формах.

16. Вихровий рух. Поняття про циркуляцію швидкості. Особливості вихорів.

17. Потенціальний рух. Метод суперпозиції функції та фізичний зміст течії.

18. Абсолютний та відносний спокій рідких середовищ.

19. Теорія плавучості та остійності.

20. Диференційне рівняння руху рідини.

21. Турбулентність. Основні характеристики. Турбулентні напруження.

22. π- теорема. Її суть та застосування.

23. Одновимірні потоки.

24. Турбулентний рух в трубах.

25. Місцеві гідравлічні опори.

26. Поняття про отвори, насадки, трубки. Витікання рідини через отвори і насадки.

27. Відкриті русла та безнапірні трубопроводи, рух у них.

28. Гідравлічний таран. Зміст, будова, принцип дії.

29. Поняття та види гідравлічних мереж, особливості їх будови та принцип розрахунку.

30. Гідравлічний удар. Способи боротьби з гідравлічним ударом.

31. Водорозлив, його суть та класифікація. Витрати потоку на водорозливі.

32. Гідравлічний стрибок.

33. Що таке б’єф? Особливості спряження б’єфів.

34. Рух ґрунтових вод.

35. Основи гідравлічного моделювання.

36. Класифікація та основні параметри гідромашин.

37. Лопатеві насоси. Основи теорії та експлуатаційні розрахунки лопатевих насосів, їх подібність.

38. Насосна установка, її характеристика, регулювання режиму роботи насосної установки.

39. З’єднання насосів. Кавітація та висота всмоктування насоса.

40. Гідродинамічні передачі. Загальні відомості.

41. Гідротрансформатори. Властивості, робочий процес, основні характеристики.

42. Гідромуфти. Будова та основні характеристики.

43. Комплексні гідротрансформатори.

44. Спільна робота двигунів з гідропередачами.

45. Гідромеханічні передачі. Види, будова, принцип роботи, переваги та недоліки.

46. Поршневі насоси. Принцип дії, види, подача всмоктування поршневих насосів.

47. Роторні гідромашини. Класифікація, будова, принцип дії.

48. Об’ємні гідродвигуни. Види, будова, принцип дії.

49. Схеми гідроприводу.

50. Допоміжні пристрої гідроприводів, їх призначення, будова, приклади використання.

51. Робочі рідини гідроприводів. Дросельне та машинне регулювання.

52. Зміст та методика розрахунку гідроприводів.

53. Особливості, будова та принцип дії пнемвоприводу.

54. Історія та етапи розвитку першого гідротрансформатора.

55. Робочі органи гідродинамічних передач, їх будова, види та призначення.

Поиск по сайту: