Рабочая программа учебной дисциплины ДС.02 Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов для специальности 130501 – Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ авиационного факультета. Форма обучения – заочная. Срок обучения - нормативный (стр. 2 )

Лекция 4-2 (1 час). Факторы, определяющие конструкцию и влияющие на работу насоса. Основные конструктивные схемы насосов.

Самостоятельное изучение. Требования, предъявляемые к насосному оборудованию высокого давления. Насосы для нефтяной промышленности и для теплоэнергетики.

Лекция № 5-1 (1 час). Состояние и задачи насосостроения для нефтеперерабатывающих производств и транспорта нефти. Модернизация насосного оборудования.

Самостоятельное изучение. Выбор и применение лопастных насосов. Области рационального применения различных насосов. Методика расчета насосной установки. Экономическое обоснование выбора диаметра трубопровода. ГОСТы на лопастные насосы общего и специального назначения. Выбор типоразмера насосов по ГОСТ и нормативным документам.

Раздел 8. Силовой привод насосного и компрессорного оборудования Турбины. Турбопривод. (4 часа).

Лекция № 5-2 (1 час). Силовой привод насосного и компрессорного оборудования. Электропривод. Паротурбинный привод. Газотурбинный привод.

Самостоятельное изучение. Асинхронные и синхронные электродвигатели для приведения в действие на­сосных и компрессорных установок. Схемы пуска электродвигателей.

Турбины с двумя ступенями скоростей. Турбины со ступенями давления. Реактивные паровые турбины.

Привод от поршневых двигателей внутреннего сгорания.

Лекция № 6-1 (1 час). Одноступенчатые турбины. Располагаемая работа турбин. Коэффициент полезного действия.

Самостоятельное изучение. Течение газа по сопловому аппарату. Течение газа по лопаткам рабочего колеса. Потери в лопаточных решетках турбины. Осевые турбины. Примеры конструктивного исполнения осевых турбин.

Лекция № 6-2 (1 час). Многоступенчатые турбины. Совместная работа насосов и турбины.

Самостоятельное изучение. Порядок расчета одноступенчатой осевой турбины. Порядок расчета центростремительной турбины.

Радиальные турбины. Примеры конструктивного исполнения радиальных турбин.

Лекция № 7-1 (1 час). Профилирование проточной части турбин. Профилирование лопаток сопловой решетки.

Самостоятельное изучение. Профилирование сверхзвуковых сопловых плоских лопаток. Профилирование сопла по методу характеристик. Профилирование дозвуковой лопатки рабочего колеса. Профилирование сверхзвуковой лопатки рабочего колеса. Профилирование закрученных лопаток соплового аппарата и рабочего колеса.

Раздел 9. Современное состояние проблем оптимального проектирования проточных частей турбомашин (1 час).

Лекция № 7-2 (1 час). Теория оптимального проектирования проточных частей турбомашин. Общая схема оптимального проектирования.

Самостоятельное изучение. Различные разнородные модели изучаемого объекта (турбомашины). Задачи оптимизации. Методы поиска оптимальных решений: моделируемый отжиг; генетические алгоритмы; методы, использующие функции (поверхности) отклика; построение функций отклика методом планирования численного эксперимента; нейронные сети; анализ чувствительности.

5. Лабораторный практикум

Лабораторный практикум не предусмотрен.

6. Учебно-методическое обеспечение дисципины

6.1 Рекомендуемая литература

а) основная литература:

1. Григорьев, С. В.  Основы механики жидкости : Учеб. пособие / , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

2.  Детали машин : Проектирование: Справочное учебно-методическое пособие / , . - 2-е изд., испр. - М. : Высш. шк., 20с. : ил. - ISBN -3 : 438-60.

3. Касьянов и компрессоры. - 2-е изд. перераб. и доп. - М. : Недра, 19с. : ил.

4. , Малюшенко насосы. Теория, расчет и конструирование., М., Машиностроение, 1977. – 288с. с ил.

5. Пфлейдерер Карл., Лопаточные машины для жидкостей и газов. - 4-е изд., переработ. под ред. д. т.н., проф. ., М. : изд-во Машиностроительной литературы., 19с. : ил.

б) дополнительная литература:

1.  Основы инженерной деятельности : Курс лекций: Учеб. пособие / . - 2-е изд., испр. и доп. - М. : Машиностроение, 20с. : ил. - ISBN -8 : 535-10.

2.  Идеология конструирования : Монография / А. Крайнев. - М. : Машиностроение-1, 20с. : ил. - ISBN -7 : 931-60.

в) методическая литература

1. Методические указания для выполнения курсовой работы по дисциплине "Конструкция и расчет турбокомпрессорных и насосных агрегатов" по теме "Расчет и проектирование шнекоцентробежного насосного агрегата" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

2.  Методические указания по дисциплине "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.1 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

3.  Методические указания по дисциплине "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.2 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

4.  Методические указания к лабораторным работам по курсу "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.1 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

5.  Методические указания к лабораторным работам по курсу "Конструкции и расчет турбонасосных и насосных агрегатов" для студентов специальности 130501 "Проектирование, сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ" очной и заочной форм обучения. Ч.2 / каф. нефтегазового оборудования и транспортировки; сост.: , . - Воронеж : ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 20с

6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Демонстрационные материалы на слайдах и пленках, видеофильмы; натурные образцы и макеты; конструкторская, технологическая, нормативно-техническая документация, плакаты, таблицы, расчетные компьютерные программы.

Демонстрационные материалы на компьютерах.

Электронные пособия и учебники по разделам курса.

С методами практического применения знаний по изучаемой дисциплине рекомендуется ознакомиться во время производственной практики.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Гидравлические стенды » и »; музеи » и »; конструкторская, технологическая, нормативно-техническая документация на нефтегазовое оборудование разработанное и изготавливаемое «Турбонасос» и »; компьютерный класс.

8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины

а) методические рекомендации по организации изучения дисциплины для преподавателя

В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов» на аудиторные занятия отводится 117 часов, из них 14 часов лекций, 8 часов практических занятий и 95 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в седьмом семестре. Рубежи контроля знаний – экзамен. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и самостоятельные занятия.

Теоретическое изучение материала предусматривается по лекциям, учебникам и учебным пособиям, в том числе и по информации, опубликованной в периодической литературе и в сети Internet.

Получение практических навыков предусматривается при проведении практических занятий и производственной практики.

Программой предусмотрено последовательное изучение дисциплины по 9 разделам. Разделы начинаются с ключевых определений технических показателей данной группы машин. Эти определе­ния основываются на общих понятиях теории механизмов и машин, на зако­нах гидравлики и термодинамики, теоретической механики и сопротивления материалов.

Далее предполагается следующий типовой порядок изучения материа­ла: разбираются схема устройства и принцип действия, изучаются элементы устройства, разновидности машин, теория действия, характеристики машин, вопросы применения. При выборе машин обращается внимание на оценку вариантов по экономическим критериям.

Лекции охватывают большую часть программы, но некоторые вопросы при составлении программы предлагаются для самостоятельного изучения.

Предусмотренные практические занятия дают возможность студенту полу­чить практический навык решения инженерных задач, а выполнение курсо­вой работы, помимо этого развить творческое мышление. Ряд вопросов практического характера (устройство и испытания машин) вынесены на ла­бораторные занятия.

С методами практического применения знаний по изучаемой дисциплине рекомендуется ознакомиться во время практических занятий и производственной практики.

Изучив содержание учебной дисциплины, целесообразно раз­работать матрицу наиболее предпочтительных методов обучения и форм са­мостоятельной работы студентов, адекватных видам лекционных и семинар­ских занятий.

Необходимо предусмотреть развитие форм самостоятельной работы, выводя студентов к завершению изучения учебной дисциплины на её высший уровень.

Пакет заданий для самостоятельной работы следует выдавать в начале семестра, определив предельные сроки их выполнения и сдачи. Задания для самостоятельной работы желательно составлять из обязательной и факульта­тивной частей.

Для самостоятельной работы студентов преподавателем даются рекомендации при проведении лекционных и практических занятий.

Вузовская лекция - главное звено дидактического цикла обучения. Её цель - формирование у студентов ориентировочной основы для последующего усвоения материала методом самостоятельной работы. Содержание лекции должно отвечать следующим дидактическим требованиям:

•  изложение материала от простого к сложному, от известного к неизвестному;

•  логичность, четкость и ясность в изложении материала;

•  возможность проблемного изложения, дискуссии, диалога с целью активизации деятельности студентов;

•  опора смысловой части лекции на подлинные факты, события, явления, статистические данные;

•  тесная связь теоретических положений и выводов с практикой и будущей профессиональной деятельностью студентов.

Преподаватель, читающий лекционные курсы в вузе, должен знать су­ществующие в педагогической науке и используемые на практике варианты лекций, их дидактические и воспитывающие возможности, а также их мето­дическое место в структуре процесса обучения.

Семинар проводится по узловым и наиболее сложным вопросам (темам, разделам) учебной программы. Он может быть построен как на материале одной лекции, так и на содержании обзорной лекции, а также по определённой теме без чтения предварительной лекции. Главная и определяющая особенность любого семинара - наличие элементов дискуссии, проблемности, диалога между преподавателем и студентами и самими студентами.

При подготовке классического семинара желательно придерживаться следующего алгоритма:

•  разработка учебно-методического материала:

•  формулировка темы, соответствующей программе и Госстандарту;

•  определение дидактических, воспитывающих и формирующих целей занятия;

•  выбор методов, приемов и средств для проведения семинара;

•  подбор литературы для преподавателя и студентов;

•  при необходимости проведение консультаций для студентов.

При изучении дисциплины рекомендуется использовать разработанную на кафедре рейтинговую (бальную) систему. Основными задачами применения этой системы являются обеспечение ритмичности работы студентов в течение семестра, контроль их самостоятельной работы, создание условий для глубокого усвоения ими изучаемой дисциплины. По данной системе итоговая оценка знаний студентов в конце изучения курса проводится по следующим критериям:

•  результатам выполнения практических работ;

•  результатам выполнения индивидуальных занятий;

•  результатам письменного ответа на экзамене.

Баллы, набранные студентом по результатам работы в семестре, суммируются с баллами, полученными по результатам письменного ответа на экзамене, и по сумме баллов выводится итоговая экзаменационная оценка.

Экзамен по дисциплине проводится после окончания изучения курса. Студент для допуска к экзамену должен выполнить все лабораторные работы и курсовую работу. Экзамен проводиться по билетам в письменной форме. В каждом экзаменационном билете представлены пять вопросов. Перечень вопросов, включенных в экзаменационные билеты и тематика задач к ним сообщаются студентам заранее.

Критерии оценки знаний студентов по дисциплине:

Оценка «отлично» выставляется студенту, который:

1. Глубоко, осмысленно усвоил в полном объеме учебный материал, умеет излагать его на достаточно высоком научно-техническом уровне.

2. Изучил обязательную и дополнительную литературу, знает достижения науки и производства.

3. Владеет методологией данной дисциплины, устанавливает межпредметные связи.

4. Умеет творчески подтвердить теоретические положения соответствующими примерами, схемами, расчетами.

5. Владеет методами исследования, способен к творческой и поисковой научно-исследовательской работе.

Оценка, «хорошо» выставляется студенту, который:

1. Полно раскрыл содержание материала в объеме учебной программы, изучил обязательную и дополнительную литературу по дисциплине;

2. Излагает материал грамотно, владеет терминологией и символикой дисциплины.

3. Умеет связывать теорию с практикой, моделировать и решать прикладные задачи.

4. При ответе на вопрос допускает нарушение логической последовательности изложения материала.

Оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, который:

1. Владеет информацией по дисциплине в объеме учебной программы (лекции и литература, рекомендуемая для самостоятельной работы).

2. Проводит самостоятельно доказательства типичных утверждений, положений.

3. Умеет связывать теоретическую информацию по дисциплине с практикой.

4. При ответе допускает неточности, несущественные ошибки, недостаточную аргументацию теоретических и практических положений.

Оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, который:

1. Обнаружил пробелы в знаниях учебного материала, допустил принципиальные ошибки в доказательстве типичных основных утверждений и положений.

2. Объем знаний недостаточен для успешной дальнейшей учебы и профессиональной деятельности.

а) методические рекомендации по организации изучения дисциплины для студента

В соответствии с учебным планом для изучения дисциплины «Конструкции и расчет турбинных и насосных агрегатов» на аудиторные занятия отводится 117 часов, из них 14 часов лекций, 8 часов практических занятий и 95 часов самостоятельной работы. Дисциплина изучается в седьмом семестре. Рубежи контроля знаний – экзамен. Способами учебной деятельности являются лекционные, практические и самостоятельные занятия.

Самостоятельная работа является основной в работе студента. Она требует активной мыслительной деятельности и может привести к желаемым результатам лишь при ее правильной организации. Неумение работать самостоятельно является одной из основных причин низкой успеваемости.

На самостоятельное изучение тем теоретического курса планируется 38 часов, подготовку к практическим, семинарским и лабораторным занятиям - 40 часов, выполнение курсовой работы – 12 часов (см. план-график самостоятельной работы студентов). На подготовку к контрольным мероприятиям предусматривается 8 часов во время зачетной недели и экзаменационной сессии. Самостоятельная работа студентов, предусмотренная учебным планом в объеме не менее 50-70% общего количества часов, должна соответствовать более глубокому усвоению изучаемого курса, формировать навыки исследо­вательской работы и ориентировать студентов на умение применять теорети­ческие знания на практике.

Самостоятельная работа состоит из следующих модулей:

•  работа над темами для самостоятельного изучения;

•  подготовка к практическим занятиям;

•  подготовка к контрольным мероприятиям;

•  выполнение курсовой работы;

•  подготовка к экзамену.

При самостоятельном изучении теоретического курса, подготовке к практическим занятиям и контрольным мероприятиям рекомендуется руководствоваться учебниками и учебными пособиями, в том числе и информацией, полученной в INTERNET.

Задания для самостоятельной работы составляются по разделам и те­мам, по которым не предусмотрены аудиторные занятия, либо требуется до­полнительно проработать и проанализировать рассматриваемый преподава­телем материал в объеме запланированных часов.

Задания по самостоятельной работе могут быть оформлены в виде таблицы с указанием конкретного вида самостоятельной работы:

•  конспектирование первоисточников и другой учебной литературы;

•  проработка учебного материала (по конспектам лекций учебной и на­учной литературе) и подготовка докладов на семинарах и практических занятиях, к участию в тематических дискуссиях и деловых играх;

•  работа с нормативными документами и законодательной базой;

•  поиск и обзор научных публикаций и электронных источников информации, подготовка заключения по обзору; выполнение контрольных работ, творческих (проектных) заданий, курсовых работ (проектов);

•  решение задач, упражнений;

•  написание рефератов (эссе);

•  работа с тестами и вопросами для самопроверки;

•  выполнение переводов на иностранные языки или с иностранных язы­ков;

•  моделирование и/или анализ конкретных проблемных ситуаций ситуа­ции;

•  обработка статистических данных, нормативных материалов;

•  анализ статистических и фактических материалов, составление выво­дов на основе проведенного анализа и т. д.

Студентам рекомендуется следующий порядок организации самостоятельной работы над темами и подготовки к практическим занятиям:

•  ознакомиться с содержанием темы;

•  прочитать материал лекций, при этом нужно составить себе общее представление об излагаемых вопросах;

•  прочитать параграфы учебника, относящиеся к данной теме;

•  перейти к тщательному изучению материала, усвоить теоретические положения и выводы, при этом нужно записывать основные положения темы (формулировки, определения, термины, воспроизводить отдельные схемы и чертежи из учебника и конспекта лекций);

•  закончив изучение темы, решить предложенные преподавателем задачи с целью закрепления теоретического материала и приобретения практических навыков самостоятельно решения задач;

•  нельзя переходить к изучению нового материала, не усвоив предыдущего;

•  необходимо помнить, что непременным условием успеха самостоятельной работы является систематичность и последовательность.

Результаты самостоятельной работы контролируются преподавателем и учитываются при аттестации студента (зачет, экзамен). При этом проводят­ся: тестирование, экспресс-опрос на семинарских и практических занятиях, заслушивание докладов, проверка письменных работ и т. д.

9. Примерный перечень практических занятий

10. Примерное содержание курсовой работы

Проектирование турбинного или насосного агрегата по заданным условиям с выполнением специальной части (расчет турбокомпрессорного или насосного агрегата, совершенствование или проверочный расчет конструктивного элемента).

11. Рекомендуемый перечень тем семинарских и иных занятий (по разделам)

Аудиторных семинарских занятий не предусмотрено.

12. Дополнительный учебно-методический материал

Тестовые вопросы контроля освоения дисциплины:

1. Какие функции выполняет рабочая жидкость?

1.1 отводит тепло от нагретых элементов гидромашин и других устройств;

1.2 обеспечивает смазку трущихся поверхностей деталей гидравлических устройств и уплотнений;

1.3 уносит продукты износа и другие частицы загрязнения;

1.4 защищает детали гидравлических устройств от коррозии.

2. Что изменяется с увеличением вязкости жидкости?

2.1 становятся больше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;

2.2 становятся меньше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;

2.3 потери давления на движение в трубопроводах не зависят от вязкости жидкости.

3. Как называется деталь уплотнительного устройства, находящаяся в контакте с сопрягаемыми деталями и препятствующая перетеканию рабочей жидкости через зазоры между этими деталями:

3.1 защитное кольцо;

3.2 опорное кольцо;

3.3 уплотнитель.

4. Какие уплотнительные кольца получили наиболее широкое распространение в центробежных насосах?

4.1 прямоугольного сечения;

4.2 круглого сечения;

4.3 овального сечения;

5. Как называется отделитель твердых частиц, в котором очистка рабочей жидкости происходит под действием каких-либо сил?

5.1 фильтр;

5.2 кондиционер;

5.3 сепаратор.

6. Что относится к основным параметрам, характеризующим работу насоса, привод которого осуществляется от источника механической энергии вращательного движения?

6.1 напор насоса;

6.2 частота вращения вала;

6.3 потребляемый расход.

7. По какой формуле вычисляется коэффициент быстроходности?

7.1

7.2

7.3

8. Как называется насос, в котором жидкая среда перемещается за счет сил вязкого трения?

8.1 насос трения;

8.2 динамический насос;

8.3 центробежный насос.

9. Какие насосы относятся к лопастным?

9.1 центробежные насосы;

9.2 диагональные насосы;

9.3 осевые насосы.

10. Какие насосы относятся к насосам трения?

10.1 вихревые насосы;

10.2 лабиринтные насосы;

10.3 дисковые насосы.

11. По какой формуле вычисляется гидравлический КПД насоса?

12.По какой формуле вычисляется объемный КПД насоса?

13.По какой формуле вычисляется механический КПД насоса?

14. Чему равен полный КПД роторного насоса?

14.1 η=ηг∙ηо∙ηм

14.2 η=ηг∙ηо

14.3 η=ηо∙ηм

14.4 η=ηг∙ηм

15. Какие нижеперечисленные выражения верны?

15.1 теоретическая подача может быть определена при рабочем объёме и частоте его вращения

15.2 теоретическая подача существует при нулевом давлении на выходе насоса

15.3 теоретическая подача не зависит от давления насоса

16. Что является задачей смазочно-охлаждающей жидкости?

16.1 поддержание жидкостного трения в трущихся узлах;

16.2 снижение трения, отвод тепла от обрабатываемой поверхности и режущего инструмента, удаление отходов резания;

16.3 поглощение теплоты охлаждаемого объекта, ее перенос по трубопроводам и отдача теплообменнику - охладителю.

17. Какие этапы включает в себя проектирование гидравлической системы?

17.1 разработка принципиальной схемы;

17.2 расчет основных конструктивных параметров и подбор элементов;

17.3 уточненный расчет на установившемся режиме работы;

17.4 кинематический расчет на неустановившихся режимах работы;

17.5 динамический расчет на неустановившихся режимах работы.

18. Какие параметры гидропривода используются при выборе насоса?

18.1 подача насоса, равная сумме расходов жидкости всеми потребителями;

18.2 номинальное рабочее давление;

18.3 расчетный рабочий объем.

19. Что понимается под характеристикой трубопровода?

19.1 зависимость потерь давления в нем от расхода;

19.2 зависимость КПД от расхода;

19.3 зависимость напора от подачи.

20. По какой формуле осуществляется расчет местных потерь в трубопроводе?

20.1 Δрм=ξ∙Q2∙8∙β/π2∙d4;

20.2 Δрм= Q2∙ρ/2∙μ2∙S;

20.3 Δрм=128∙ν∙lэ∙ρ∙ Q/π∙d4.

21. Какое слагаемое в уравнении Бернулли p1/ρ∙g= p2/ρ∙g+ΔpΣ/ρ∙g+dv∙l/dt∙g выражает инерционный напор для трубопровода?

21.1 p1/ρ∙g;

21.2 p2/ρ∙g;

21.3 ΔpΣ/ρ∙g;

21.4 dv∙l/dt∙g

22. Какая формула соответствует уравнению Клайперона для идеальных газов?

22.1 ;

22.2 ;

22.3 .

23. Соотнесите термодинамический процесс и соответствующее ему уравнение состояния газа.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3