DA1108 Plūsmas mehānika

Kods DA1108
Nosaukums Plūsmas mehānika
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Profesionālais
Tematiskā joma Siltumtehnika, siltuma, gāzes un ūdens tehnoloģijas
Struktūrvienība Dabaszinātņu un tehnoloģiju fakultāte
Mācībspēks Dmitrijs Rusovs, Boriss Gjunsburgs, Mārīte Bižāne-Rožnovska, Tālis Juhna
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss aptver šķidruma un gāzes īpatnības un hidrostatiskā spiediena spēku noteikšanu. Studiju kurss pamatojas uz likumiem, kādiem pakļauti šķidrumi un gāze kustībā. Ir apskatīti plūsma raksturojumi – robežslāņa jēdziens un turbulences apraksts. Aplūkoti dimensiju analīzes pamati. Tiek vērtēts hidrauliskās pretestības un plūsmas raksturs, kā arī modelēti to procesi. Studiju kursā izklāstītas iekārtas izvēles metodes – caurulēm, vārstiem, sūkņiem un ventilatoriem. Studiju kurss apskata plūsmu kanālos, caurulēs, apkārt ķermeņiem un caur sprauslām tajā skaita gāzes dinamikas pamati. Studiju kursa saturā iekļautas lekcijas par hidro- un gāzes aprēķinu esošo programmnodrošinājumu (https://www.ksb.com/en-de/software-and-know-how/configuration-tools/ksb-easyselect)..
Studiju kursa saturs
Saturs Pilna un nepilna laika klātienes studijas Nepilna laika neklātienes studijas
Kontaktstundas Patstāvīgais darbs Kontaktstundas Patstāvīgais darbs
Galvenās šķidrumu un gāzu fizikālās īpašības. Ņūtona un ne- Ņūtona šķidrumi. Hidrostatika. Spēki un spriegumi. Laboratorijas darbs “Šķidruma viskozitāte 6 5 2 8
Eilera vienādojumi. Hidrostatikas pamat vienādojums. Spiediena mērīšana. Spiediena epīras. Lēciens no stratosfēras. 4 5 2 8
Spiediena spēks uz figūru un virsmu. Paskāla likums. Arhimēda likums. Laboratorijas darbs “Hidrostatiskais spēks”. Stundas darbs Nr.1 ’’Hidrostatika un šķidruma īpašības”. 6 6 0 8
Hidrodinamika, pamatjēdzieni un plūsmas parametri. Nepārtrauktības vienādojums. Eilera diferenciālvienādojumi. Bernulli un Sen-Venana vienādojumi. Hidrauliskais un pjezometriskais slīpums. 6 6 0 10
Impulsa (šķidruma kustības) teorēma. Aktīvais un reaktīvais spiediens. Spiediens uz kustīgu virsmu. Potenciāla un rotācijas plūsma. Navjē-Stoksa vienādojums un tas risinājums. 4 5 0 10
Robežslāņa teorijas pamati. Reālā šķidruma divi plūsmas veidi. Lamināra plūsma apaļās un neapaļās caurulēs. Laboratorijas darbs “Hidrauliskie zudumi”. 6 6 0 10
Turbulentas plūsmas raksturojums. Karmana konstanta. Nikuradze grafiks. Mudija grafiks. Stundas darbs Nr.2 ’’Hidrodinamikas vienādojumi”. 4 5 0 10
Vietējie hidrauliskie zudumi. Vārsti un caurules piederumi. Caurplūdes koeficients. Ekvivalentais garums. Plūsmas regulēšanas pamati. Laboratorijas darbs “Vietējie hidrauliskie zudumi”. 6 6 0 10
Hidrodinamiskās līdzības un kritēriji. Līdzības teorija un plūsmu modelēšana. Cauruļvadu hidrauliskais aprēķins tajā skaita ar datora programmām. Cauruļvadu virknes un paralēls savienojumu aprēķins. 4 5 0 10
Šķidruma un gaisa pievadiekārtas aprēķini un piemeklēšana ar datora programmām. Šķidruma padeve ar sūkņiem. Kompresori un ventilatori. Dzīves cikla pamati.Stundas darbs Nr.3’’Hidrauliskie zudumi 6 6 0 10
Nestacionāra plūsma. Hidrauliskais trieciens cauruļvados. Šķidrumu iztece pa mazu un lielu izmēru caurumiem. Iztece caur uzgaļiem. Laboratorijas darbs “Tvertnes iztukšošana”. 6 6 0 10
Bez spiediena plūsmu aprēķins. Šezi un Maninga formula. Filtrācija un šķidrumu kustība porainā vidē. Pārgāzēs straumē. Divfāžu plūsmas režīmi. 2 3 0 10
Ķermeņu kustība šķidruma. Berzes un pacelšanas koeficienti. Laboratorijas darbs “Lodes berzes koeficients gaisa plūsma”. Gaisa plūsma caur Venturi sprauslu pirms skaņas režīmā. 6 6 0 10
Ievads gāzes dinamika. Skāņa ātrums kustīga vide. Plūsmas stagnācijas lielumi un gāzes dinamikas funkcijas tabulas un diagrammas. Saspiežama plūsma caur Lavala sprauslu. Caurplūdes noteikšana. 4 5 2 10
Virs skaņas ātrums gāzes plūsmai. Taisns šoka vilnis gāze. . Stundas darbs Nr.4 ’’Nestacionāra plūsma un gāzes dinamika 4 5 2 10
Konsultācija. 2 0 2 2
Eksāmens. 4 0 2 2
Kopā: 80 80 12 148
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķi ir sniegt zināšanas par galvenajām šķidruma un gāzu fizikālajām īpašībām, spiediena spēku uz figūru un virsmu, reālā šķidruma diviem plūsmas veidiem – laminārās un turbulentās plūsmas raksturojumiem, hidraulisko pretestību, robežslāņa un bezdimensijas skaitļu analīzes pamatiem. Studiju kursa uzdevumi ir: 1. Attīstīt prasmes izvelēties iekārtu (sūkņu, vārstu un cauruļu) ar piemeklēšanas programnodrošinājumu (easyselect un citam) un novērtēt tas caur dzīves ciklu analīzi. 2. Dot iespēju studentiem izveidot izpratni par ķermeņu kustības šķidrumā likumiem tajā skaita par saspiežamas vides kustības veidiem un gāzes kustības vienādojumiem. 3. Attīstīt iemaņas uzdotās problēmas risināšanā, rezultātu pamatojuma sniegšanā, procesu un iekārtu analīzē.
Sasniedzamie studiju
rezultāti un to vērtēšana 		Spēj analizēt šķidruma un gāzu īpatnības, lietot hidrostatikas likumus. - Pārbaudes veidi: stundas darbs Nr.1, eksāmens. Kritēriji: spēj atrast, aprēķināt un novērtēt šķidruma un gāzes parametrus, noteikt hidrostatikas spiedienu. Stundas darba (desmit uzdevumi) rezultātu vērtēšana: katrs pareizs risinājums sniegs 1 balli. Minimālais baļļu skaits ir 5.
Spēj lietot hidro- un gāzu dinamikas likumus un vienādojumus. - Pārbaudes veidi: stundas darbs Nr. 2 un 4, eksāmens. Kritēriji: spēj aprēķināt un novērtēt šķidruma un gāzes kustības parametrus. Katrā stundas darbā ietilpst desmit uzdevumi, rezultātu vērtēšana: katrs pareizais risinājums sniegs1 balli. Minimālais baļļu skaits ir 5.
Spēj veikt šķidruma un gāzes plūsmas zudumu analīzi, izvēlēties iekārtas un tās daļas. - Pārbaudes veidi: stundas darbs Nr.3, eksāmens. Kritēriji: spēj aprēķināt šķidruma un gāzes kustības zudumi un novērtēt iekārtu. Stundas darbā ietilpst desmit uzdevumi, rezultātu vērtēšana: katrs pareizs risinājums sniegs1 balli. Minimālais baļļu skaits ir 5..
Spēj izskaidrot un analizēt laboratorijas darbu rezultātus par plūsmas likumsakarībām. - Pārbaudes veidi: laboratorijas darbi, eksāmens. Vērtēšanas kritēriji: katrā laboratorijas darbā ietilpst pieci uzdevumi, rezultātu vērtēšana: katrs izpildītais uzdevums sniegs1 balli. Minimālais baļļu skaits ir 3.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Starppārbaudījumi (stundas darbi) - 30%
Laboratorijas darbi - 30%
Eksāmens - 40%
 
Priekšzināšanas Fizika
Studiju kursa plānojums
Daļa KP Stundas Pārbaudījumi
Lekcijas Prakt. d. Lab. Ieskaite Eksāmens Darbs
1 6.0 40.0 20.0 20.0 *
Pieteikties uz šo kursu
[Kursa apraksts PDF formātā]