-
Қазақстан Республикасының Білім және Ғылым министрлігі
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
«Механика және мұнайгаз ісі» кафедрасы
БЕКІТЕМІН
Кафедра меңгерушісі
_________ А.Х.Мустафин
“___”________2010 ж.
«Сұйықтық пен газдар механикасы, гидро- және пневможетек»
пәнінен
050713 – «Көлік, көліктік техника және технологиялар»
мамандығының студенттері үшін арналған
оқуға методикалық нұсқаулар
Құрастырушы: т.ғ.к., прфессор В.В.Рындин
Қазақшаға аударған аға оқытушы Г.Е. Ибрагимова
Павлодар
Кегль 14, буквы строчные, кроме первой прописной
1 Дәрістер оқу үшін методикалық нұсқаулар
Дәрістердің мазмұны осы курстың оқу жұмыс бағдарламасына сәйкес болуға тиіс. Ұғуға не жаттаға күрделі сұрақтар тепе-тең жалпы курс бойынша бөлінеді. Жақсы сәйкес әдебиет болса оқытушыға сол ретінде тақырыптарды түсындіруге лайық, себебі талапкерлерге ыңғайлы сол әдебиеттердең қосымша білім алуға, сабақта айтылған тақырып бойынша.
Оқу нәтижесінде студенттің алдына қойылған талптарды ең бірінші сабақта бірден белгілеп алуға тиіс, ағымдағы үлгерімді бақылау шараларының календарлық графигімен, бақылау, межелік нысандарымен, өту балдарымен.
Бір тақырыптың материалын бір сабақта беруге тырмысуға қажет. Егер тақырып бір неше сабаққа бөлінген болса, сонда дәрістің алдында студенттерге өткен сабақты қысқаша естеріне салу керек. Шет ел ғалымдарының аты-жөндерін және жаңа терминдерді тақтаға жазып отыру керек.
Студенттің назар аударып отырғанын тексеріп білу үшін материалді түсіндіру үстінде жеңіл не бұрыннан білетін сұрақтардың жауабын сабақ бойынша сұрап отыру керек. Сол кезде студент тақтаға көп назар аударады және тақырыпты жақсы ұғады.
Өткен пәндерді оқу барысындағы алынатын анықтамалардың , терминдардың ұғунуын тексеріп отырған жөн.
Белгілі бір түсініктерді оқу процессінде тәжірибе сабақтарын өткізу кезінде кездесетін лабораториялық және курстық жұмыстар менен студенттердің басқа курстарда оқылатын түсініктемелерімен ара байланыс проблемаларын желілеп отырған жөн.
2 Сұйықтық пен газдар механикасы, гидро- және пневможетек
пәні бойынша дәрістердің тезистері
Теоретикалық дәріс курсының басты мақсаты сол берілген дәріс сабақтарының жиынтығы студенттерде оқылып жатқан пән жайлы жүйелі түсінік; теоретикалық білім; болашақ мамандарға гидравликалық есептердің тәсілдерін, дәрежелерін, есеп нормаларын ұғыну және қабылдау түсініктерін калыптастыру.
Пәннің бар мазмұны логикалық аяқталған матераилды қамтитын жеке тақырыптар мен бөлімдерге бөлінген.
Дәріс сабақтарына дайындалу кезінде қолданалынған оқулықтар дәріс сабақтарының соңыңдағы тізімде көрсетілген.
1 Тақырып Кіріспе. Курстың мақсаты мен есебі. Гидравлика және гидромашина жасаудын қысқаша даму тарихы.
2 Тақырып Гидравлика. Сүйыктыктың непзгі касиеті. Сүйыктык және газдың аныктамалары.Сүйыктыкка әсер ететін күштер. Сұйыктыктын кысымы. Сүйыктықтың үйкелісіне арналған Ньютонның заңы. Созылу. Беттегі тартуы. Сүйықтықтағы қаныққан будьщ қысымы. Газдың сүйыктыкта еруі. Аномальдык сұйықтыктар. Бинтем формуласы. Идеал сүйықтықтьщ моделі. Сұйыктыктың кернеулі күйі.
3 Тақырып Гидростатика. Қозғылыссыз сүйықтыктағы кысымның қасиеттері. Гидростатиканың негізгі теңдеуі. Эйлер тендеуі. Теңді қысымдардың беттері. Сұйыктыктың бос беті. Паскаль зацы. Қысым өлшеу приборлары. Жазық пен қисык сызықты бетке әсереткен сүйыктыктын қысым күші. Архимед заңы. Денелердің жүзуі. Сүйыктыктыңсалыстырмалы тынышы. Ыдыстағы сүйыктыктьвд тіксызықты теңдеулі козғалысы.Сүйыктық қүйылған ыдыстың бірқалыпты айналмасы.
Осында ерекше назар аударуы керек:
– абсолюттік пен атмосфералық қысымдарының артық және жеткіліксіз қысымдармен байланысын: , ;
– қысымның өлшемдерінің байланыстарын:
1 ат = 1 кгс/см2 = 0,981105 Па = 735,6 мм сын. бағ. = 10 м су бағ.; 1 ат 0,1 МПа;
1 мм су бағ. = 9,81 Па; 1 мм рт. ст = 133,322 Па.
4 Тақырып Сүйықтык пён газдын кинематикасы мен динамикасы. Сүйыктык козғалысының түрлері. Сүйықтык пен газдың кинематикасының негізгі түсініктері. Сүйыктыктың ағыны. Орташа жылдамдык. Шығын. Шығыннын теңдеуі. Идеалды сүйыктық козғалысынын дифференциалдык теңдеуі. Идеалды сұйыктыктың орнықпаған қозғалысына арналған Бернулли теңдеуінін интерпритациясы. Идеалды сұйықтыктын салыстырмалы козгалысына арналған Бернулли теңдеуі. Реалдык сүйыктьщтың ағынына арналған Бернулли теңдеуі. Кориолис коэффиценті. Гидравликалык жоғалту туралы жалпы мағлұматтар. Гидравликалық жоғалту түрлері. Пито трубкасы, Вентури шығын өлшегіші. Машина жасауда Бернулли теңдеуін пайдаланатын мысалдары. Газдык динамиканың элементтері. Сүйықтыктың козғалыс сандарының теңдеуін пайдалану.
Сұйықтың шығынына ерекше назар аударуы керек:
– көлемді , м3/с; және массалы , кг/с;
– кинематикалық тұтқырлығы мен динамикалық тұтқырлығының байланысына , м2/с, , Па.с:
;
– осы шамалар арқылы рейнольдс саның жазылғанын .
5 Тақырып . Тесіктерден және саптамалардан сұйықтықтың өтуі. Жұка қабырғадағы тесіктен түракты ағынмен сұйыктықтың ағуы. Сыгылу, жылдамдық, шығын коэффиценті.Цилиндрлік саптама аркылы сүйыктыктың ағуы. Саптаманың түрлері. Толыксыз сығымдасүйықтықтын ағып өткі. айнымалы ағын кезіндегі сүйықтықтың ағып өтуі. Щапшып ағу техникасы туралы түсініктер. Газдардың тесіктерден ағып өтуі.
Ерекше назар аударуы керек:
– құбыр бойынша стационарлық ағын кезінде шығынның сақталуының теңдеуі және масса сақталу заңын жазылғанын
; егер сығылмайтын сұйық құбырмен аққан кезінде көлем шығындары өзгермегенін (тұтастық, үзілізсіз теңдеуы)
– Бернулли теңдеунің меншікті энергия (арын) арқылы жазылғанына
, Дж/Н = м, идеалды (тұтқырлыемес) және нақты (тұтқырлы) сұйықтарға келесі түрде ;
және қысым арқылыи (мысалы, гидрожетектерды есептегенде және газ ағуын анықтағанда )
,
мұнда –Кориолис коэффициенті, қимадағы жылдамдықтын бірқалыпсыз тарағанын есепке алады;
– сұйықтын колемді (меншікті) салмағы.
6 Тақырып Гидро және пневможетектерді топтастырмасы мен жалпы мағлүматтар Сұйыктыктын біртегіс және кедір-бұдыр кұбырлардан жылжығандағы үзындык бойындағы жергілікті кедергісінін коэффиценті, кедергінің ауысу облысы. Кедір-бүдырдағы және дөнгелек емес күбырлардағы турбуленттік ағын. Өлшем анализінің әдісін пайдалану. Дарси формуласы. Никурадзенін графигі. Гидродинамикалык бейнелі теория негіздері. Гидродинамикалык күбылыстарды модельдеу.
Ерекше назар аударуы керек:
– сұйықтын ламинарлық режим ағуы кезінде, құбырдағы тегеуріннің ұзынынан жоғалуы кезінде Пуазейль-Гагендің формуласы жазылғанына
;
– арынның немесе қысымның тегеуріннің жоғалуын Дарси-Вейсбахтың формуласына
, ,
мұндағы ұзындық гидравликалық үйкеліс коэффициенті осындай формулалармен анықталады:
– ламинарлық режим кезінде Пуазейль формуласымен
;
– гидравликалық тегіс құбыр ұшін турбуленттік ағын кезінде Блазиус формуласымен
;
– Рейнольдс саны мен салыстырмалы кедір-бұдырлығына байланысты жағдайда Альтшуль формуласын қолданады
;
– толық кедір-бұдірлі құбырлардағы ағынды болған кезінде Шифринсон формуласымен анықтайды
,
мұнда – абсолюттіқ кедір-бұдырлығы.
7 Тақырып Көлемдік гидромашиналар Гидромашиналардың жалпы қасиеттері. Көлемді сораптардың жұмыс үрдісіндегі сипаттаушы шамалары. Піспекті және плунжерлі сораптардың құрылысы мен қолданылатын облысы. Піспектің қозғалуына арналған кинематикалық байланыс және берілістің өзгеріс заңы. Қақпақша жүйесінің тарату жұмысы. Піспекті сораптардың қалыпсыз берілісі және оны теңестіру тәсілдері. Піспекті сораптың индикаторлы диаграммасы. Піспекті машиналар. Роторлы сораптың жалпы қасиеттері мен топтастырылуы. Роторлы сораптың сипаттамалары.Роторлы-піспекті гидромашиналар. Радиал-піспекті гидромашиналар. Биік моментті радиал-піспекті гидравликалық моторлар. Аксиалды-піспекті гидромашиналар. Роторлы-піспекті гидромашиналардың энергия балансы мен индикаторлы диаграммасы. Берілісті реттеу. Сораптың құбырлы өткізгішке жасаған жұмысы. Ротролы-піспекті сораптардағы кавитация.Пластинкалы, тісті дөңгелекті және бұрамалы сораптар. Осы сораптардың құрамалары мен типтері. Жұмыс көлемдерін анықтау. Беріліс және оның қалыпсыздығы. Сораптардың мінездемелері. Берілісті реттеу. Сораптың құбырлы өткізгішке жасаған жұмысы.Көлемді гидравликалық қозғауыштар. Гидроцилиндрларды есептеу. Бұрылыстық гидравликалық қозғауыштар. Роторлы-гидравликалық қозғауыштар – гидромоторлар. Роторлы сораптың және гидромоторлардың кері қайтымдылығы. Роторлы-піспекті, пластинкалық, тісті дөңгелекті және бұрамалы гидромоторлардың типтері. гидромотордың білігіндегі қуат пен айналдырушы иінді күшті есептеу.
: , ;
– үйкеліс жоғалуын эквиваленттік ұзындығы арқылы Дарси-Вейсбахтын формуласымен анықталады
, ,
ламинарлық режим кезінде () төмендегідей болады
, ;
– тесіктегі шығын коэффициенті мен және жергілікті кедергісінен яғни тесіктін, сұйық өтетін, қимасының ауданы арқылы
,
8, 9 Тақырып Гидродинамикалық берілістер Гидродинамикалық берілістердің тағайындамасы жєне ќолданылатын облысы. Гидромуфтаныњ жұмыс процесі және мінездемесі. Гидродинамикалық берілістердің мінездемелерін қайтадан есептеу және оларды моделдеу. Гидромуфталардың қозғауыштармен және энергияны қолданушылармен жұмыс істеуі.
Гидроаппаратура Гидроаппаратура және көмекші элементтер. Тараткыш күралдар. Негізгі типтері, олардың арнауы және іс-әрекеті (золотникті, кранды, клапанды). Гидроклапандар. Олардаң іс-әрекеті, күрамасы мен мінездемесі. Дроссельді қүрамалар (гидробекіткіш), оның арнауы, іс-әрекеті мен мінездемесі. Фильтрлар. Гидропневмоаккумуляторлар. Гидросызықтар. Гидросыйымдылыктар. Жүмыс сүйыктары және оларды тазарту мен суыту.
Сұйықтын ағуын есептеуне арналған формулалар:
– идеалды сұйықтың ағуының жылдамдығын есептеуне арналған Торричелли формуласы
;
– тұтқырлы нақты сұйықтын ағуының жылдамдығын есептеуне арналған формуласы
;
– көлемді шығын
,
мұнда – жылдамдықтын коэффициенті; – тесіктін шығын коэффициенті;
– ағыншасының сығылу коэффициенті.
Осында маңызды келесі формулалар деп саналады:
– тік гидравликалық соққы кезіндегі Жуковский формуласы ():
;
– тік емес гидравликалық соққы кезіндегі қысымның көтеруілі ()
;
– дүмпу толқынының таралу жылдамдығы
,
мұнда пен – ысырманы толық жапқан уақыт және гидравликалық соққының фаза уақыты;
- сұйықтың көлемдік серпімділігінің модулі;
– құбыр қабырғасының қалындығы;
- құбырдың диаметрі;
– құбырдың қабырғасының қалындығы.
Құбырдын сипаттамасы – ол жалпы суммарлы қысымның немесе арынның жоғалуынан көлемді шығын байланасады,
Мұнда ламинарлы режим кезінде;
– гидравликалық тегіс құбыр ұшін турбуленттік ағын кезінде
m – тек турбуленттік режим болған кезінде.
10 тақырып. Колемді гидрожетекті реттеу Көлемді реттеу. Дроссельді тізбектепкоскандағы гидрожетекті дроссельдік реттеу. Дроссельді тізбектеп коскандағыгидрожетектің пайдалы әсер коэффиценті. Дроссельді катарлас коскандағы гидроприводты дроссельдік реттеу. Гидрожетектерді реттейтш тәсілдерді салыстыру. Шығу буындардың кочғалыстарын түрактандыру мен үйлестіру.
11 тақырып. Гидро және пневможетектерді есептеу Қүбырларды гидравликалық есептеу. Қарапайым күбырдың негізгіесептеу теңдеуі. Тіркесті және катарлас күбырлардың косылуы. Күрделі күбырлар. Сараптыберіліспен күрастырылған күбырлар. Газдарға арналған күбырларды гидравликалық есептеу.
2 Тәжірибе сабақтарын откізу методикалық нұсқаулар.
Әрбір тәжірибе студенттердің сабаққа қатынасуы тексеруден басталады, сабаққа кешігіп келгендер және келмегендер белгіленеді. Соңынынын соң оқытуші осы сабақтың тақырыбы бойынша қандай сұрақтар студенттерде бар, және осы өтіп жатқан теоретикалық курсы бойынша қандай бөлімдер пайдаланалатының естеріне салады.
Егер үй тапсырма берілген болса студенттерден оның дұрыс шешімі тексеріленеді.
Әр беріліп жатқан есептер аумағында бүкіл тақырыптың аспектерін қамтылуы тиіс, және оларды әрбір тақырып бойынша күрделене түсуіне байланысты орналастырып отыру керек.
Тәжірибелік сабақтарды фронталды тәсілмен өткізу ұсынылады.
Кейбір тақырыптар бойынша, бірінші, қарапайым есептің шешімі оқытушымен тақтаның алдында орындалады.
Қалған есептер студентермен бірмезгілде және өзара шығарылады, ал оқытушы студенттердің жұмыс орындау барысын тынымсыз қадағалауға алып отыруы тиіс.
Кейбір дұрыс шығарылмаған есептерді студенттер өздері жөндеуі тиіс.
Көптеген тәлімгерлерге тән қателіктер мен ұқыпсыздықтарды тақтаның алдында талқылаған жөн. Ол үшін әр студентке есеп шешу кезінде қол астында дәріс сабақтары мен калькуляторды ұстағандары жөн.
Тәлімгерлердің дайындық деңгейлерінің әртүрлі екенін ескере отырып тақтаға бір мезгілде ең кем дегенде екі есептің шартын жазу керек, сонда дайындығы жоғары деңгейдегі студенттер уақыт созбай бірден екінші есепті шешуге кірісе береді.
Дегенмен алдынғы есептер барлық студенттермен дұрыс шешілгенін тексеріп отыру керек – дәптерде аз да болса толық және дұрыс шешілген есептердің болғаны жақсы.
3 Лабораториялық жұмыстарды өткізу тәсілдері
Әрбір лабораториялы жұмыс өткізу сабағы студенттердің қатысуын тексеруден басталады, сабаққа кешігіп келгендер және келмегендер белгіленеді. Соңынан оқытуші келесі лаборатоиялық жұмысқа байланысты студенттердің қойылған сұрақтарына жауап береді де және жұмыстың мақсатына назар аударады.
Егер осы лабораториялық жұмысқа берілгендері үй тапсырма болса онда оқытушы студенттің дайындылығын және оның дұрыстығын тексереді (жұмысқа жіберуы).
Берілген лабораториялық жұмыстарға ұсынылған әдебиеттермен және арнайы методикалық нұсқаулармен дайындалу керек.
Лабораториялық жұмысты жасап және қабылдап эксперименттердің нәтижелерін оқытушы толық тексереді – дайындығын мен дұрыстығын.
Лабораториялық жұмыстарға есеп беру СТП мен ГОСТ талабына сайкес орындалады, олардың мазмұны төменде көрсетілген тізім бойынша лабораториялық жұмыстарға деген тәсілдерге сәйкес келуі керек.
Лаборатороиялық жұмыстарды қорғау әдетте ауызша түрде өтеді. Көбірек кездесетін типтік сұрақтардың тізімі әр лабораториялық жұмысқа белгілі тәсілдерімен келтіріледі, деген мен тек қана сол тізіммен шектеліп қоймау керек.
Егер студент лабораториялық жұмысты бірден қоргай алмаса ол оны өзі талдап, түсініп, дайындалып сонан кейін ғана қорғауы керек.
Лабораториялық жұмыстардын барлығын қорғап болғаннан соң студент дәріс сабақтарынан сынақ тапсыруға рұқсат алады.
Лабораториялық жұмыстарды фронтальды түрде өткізуге болады, дегенмен бұл сәтте лабораториялық жұмыстардың тақырыптары дәріс сабақтарында берілген материалдардан озбау керек.
4 Білімді бақылау үшін тапсырмалар құрастыру тәсілдері
Білім бақылауының белгілі бір түріне тапсырма құрар алдында оқытушы негіз құрауші факторларды анықтауы қажет:
- оқылар пәннің мінездемесі (барынша теориялық, барынша тәжірибелік, есеп шығарумен, лабораториялық сабақтарсыз, сызба мен құрылымдарды оқымай, лабораториялық практикуммен);
- білім бақылауының сипаттамасы (ағымды, шекті, қорытынды, сынақ, емтихан ж.б.).
Ағымды бақылауды студенттердің үлгерім аттестациясы үшін деканаттың жазба түрдегі белгілеген уақытында өткізген дұрыс.
Әдетте бақылау жұмысын өткізу бір академиялық жұпта бірнеше есептерді шығару болып табылады.
Бақылау жұмысының нәтижесінде аттестацияға есептелетін баға қойылады. Мұндай бақылаудың оралымдығы айына бір рет.
Сынақ ауызша, жазбаша және компьютерлік тесттеу түрінде өткізіледі. Соңғы сынақ тексеруді жеделдетеді, дегенмен ол компьютерлердің санының жеткілікті болуын және сынақ өткізу үшін берілген уақыттың кез келген мезгілінде оларды пайдалануға мүмкіндік болуын талап етеді.
Дифференциалы сынақты жазбаша өткізген дұрыс.
Құрамында есептеу жұмыстары өте көп ауызша пәндерден емтихан алу үшін билетке екі ауызша сұрақ пен екі тәжірибелі есебі бар жазбаша білім бақылау сұрақтарын қосқан жөн.
Нәтижені төрт сұрақтың екеуіне дұрыс жауап берген жағдайда “қанағаттандырарлық” деген баллмен бағалаған жөн.
Тесттік түрде емтихан алу үшін әр варианттағы тесттік сұрақтардың сандары және варианттар сандарын және де қарапайым және күрделі сұрақтардың пайыздары мен деңгейлерін анықтап белгілеу керек.
Пән бойынша емтиханның құрама варианты да болуы мүмкін, ол кезде тесттік вариант билетпен тапсырылатын емтиханға жіберілуге рұқсат есебінде есептеледі.
Ұсынылға әдебиет тізімі
Негізгі:
1.Гидравлика, гидравлические машины и гидропривод. Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и другие. M. 2002.
1 Альтшуль А.Д., Животовский П.С, Иванов Л.П. Гидравлика и аэродинамика. — М.: Стройиздат, 2003. – 410 с.: ил.
2 Тян А.Д. Гидравлика в примерах и задачах. Алма-Ата: Рауан, 1990–208с.:ил.
3 Чугаев Р.Р. Гидравлика: Учебник для вузов. – 4-е изд. – Л.: Энергоиздат. 2000. –672с.:ил.
4. Қадырбаев А.Қ., Қалыбаева Е.М., Қадырбаева А.А. Сұйық және газ механикасы, гидропневможтек. Алматы, Бастау баспасы 2008 ,
5 Е.Нұрекең. Сұйық және газ механикасы. Сорғылар,Алматы, 2005ж.
Қосымша:
4 Альтшуль А.Д., Калицун В.И. и др. Примеры расчетов по гидравлике. – М.: Стройиздат, 1976. – 256 с
5 Калицун В.И., Кедров B.C., Ласков Ю.М. Гидравлика, водоснабжение и канализация.– М.: Стройиздат, 2002. – 351 с.: ил.
6 Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании и эксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. – М.: Недра, 1981. – 385 с.: ил.
Достарыңызбен бөлісу: |