BM0611 Hidro- un gāzu dinamika

Kods BM0611
Nosaukums Hidro- un gāzu dinamika
Statuss Obligātais/Ierobežotās izvēles
Līmenis un tips Pamatstudiju, Profesionālais
Tematiskā joma Mehānika, mašīnzinības, mašīnu un aparātu būvniecība
Struktūrvienība Būvniecības un mašīnzinību fakultāte
Mācībspēks Dmitrijs Rusovs, Guntis Strautmanis
Kredītpunkti 6.0
Daļas 1
Anotācija Studiju kurss aptver galvenos teorētiskos un praktiskos hidro- un gāzu dinamikas inženiertehnisko aprēķinu un likumu pamatjautājumus. Studiju kurss pamatojas uz likumiem, kādiem pakļauti šķidrumi un gāze kustībā. Tiek apskatīti plūsmas veidi un to raksturlielumi. Studiju kursa ietvaros tek veltīta uzmanība turbulences aprakstam, kā arī hidrauliskās pretestības un plūsmas rakstura novērtēšanai un procesu modelēšanai. Studiju kursā izklāstītas iekārtas izvēles metodes – caurulēm, aizsardzības, regulēšanas un noslēgarmatūrai, hidrauliskām iekārtām. Studiju kursā iekļautas nodarbības ar hidro- un gāzes aprēķinu programmnodrošinājuma izmantošanu (https://www.ksb.com/en-de/software-and-know-how/configuration-tools/ksb-easyselect), kā arī teorētiskā materiāla nostiprināšanai tiek veikti hidrodinamikas un gāzes dinamikas laboratorijas darbi..
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- Ņutona šķidrumi. Hidrostatika. Spēki un spriegumi. Laboratorijas darbs “Šķidruma viskozitāte". 6 7 4 9
Eilera vienādojumi. Hidrostatikas pamat vienādojums. Spiediena mērīšana. Spiediena epīras. Lēciens no stratosfēras 4 5 2 7
Spiediena spēks uz figūru un virsmu. Paskāla likums. Arhimeda likums. Laboratorijas darbs “Hidrostatiskais spēks”. Stundas darbs Nr.1 ’’Hidrostatika un šķidruma īpašības”. 6 6 3 10
Hidrodinamika, pamatjēdzieni un plūsmas parametri. Nepārtrauktības vienādojums. Eilera diferenciālvienādojumi. Bernulli un Sen-Venana vienādojumi. Hidrauliskais un pjezometriskais slīpums. 6 6 3 10
Impulsa (šķidruma kustības) teorēma. Aktīvais un reaktīvais spiediens. Spiediens uz kustīgu virsmu. Potenciāla un rotācijas plūsma. Navjē-Stoksa vienādojums un tas risinājums. Hagena-Pazeiļa v-s. 4 5 2 7
Robežslāņa teorijas pamati. Reālā šķidruma divi plūsmas veidi. Lamināra plūsma apaļās un neapaļās caurulēs. Laboratorijas darbs “Hidrauliskie zudumi". 6 6 4 8
Turbulentas plūsmas raksturojums. Karmana konstanta. Nikuradze grafiks. Mudija grafiks. Stundas darbs Nr.2 ’’Hidrodinamikas vienādojumi". 4 5 2 7
Vietējie hidrauliskie zudumi. Vārsti un caurules piederumi. Caurplūdes koeficients. Ekvivalentais garums. Plūsmas regulēšanas pamati. Laboratorijas darbs “Vietējie hidrauliskie zudumi”. 6 6 4 8
Hidrodinamiskās līdzības un kritēriji. Līdzības teorija un plūsmu modelēšana. Cauruļvadu hidrauliskais aprēķins tajā skaita ar datora programmām. Cauruļvadu virknes un paralēls savienojumu aprēķins. 4 4 2 6
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 2 10
Nestacionāra plūsma. Hidrauliskais trieciens cauruļvados. Šķidrumu iztece pa mazu un lielu izmēru caurumiem. Iztece caur uzgaļiem. Laboratorijas darbs “Tvertnes iztukšošana”. 6 6 4 8
Bez spiediena plūsmu aprēķins. Šezi un Maninga formula. Filtrācija un šķidrumu kustība porainā vidē. Pārgāzēs straumē. Divfāžu plūsmas režīmi. 2 4 2 4
Ķermeņu kustība šķidruma. Berzes un pacelšanas koeficienti. Laboratorijas darbs “Lodes berzes koeficients gaisa plūsmā”. Gaisa plūsma caur Venturi sprauslu pirms skaņas režīmā. 6 6 4 8
Ievads gāzes dinamika. Skāņš ātrums kustīga vide. Plūsmas stagnācijas lielumi un gāzes dinamikas funkcijas tabulas un diagrammas. Saspiežama plūsma caur Lavala sprauslu. 2 4 2 4
Virs skaņas ātrums gāzes plūsmai. Taisns šoka vilnis gāze. Fanno un Releja plūsmas modeli. Saspiežamo gāzu kustība cauruļu spiedvados. Stundas darbs Nr.4’’ Nestacionara plūsma un gāzes dinamika'. 4 4 2 6
Konsultācija. 4 0 4 0
Eksāmens. 4 0 2 0
Kopā: 80 80 48 112
Mērķis un uzdevumi, izteikti
kompetencēs un prasmēs 		Studiju kursa mērķi ir sniegt zināšanas un prasmes hidro- un gāzu dinamikas inženiertehnisko aprēķinu veikšanā un izpratni par hidraulisko pretestību, plūsmu veidu un to raksturlielumu nozīmi plūsmu inženiertehniskās analīzes veikšanā un praktiskā lietošanā. Studiju kursa uzdevumi ir: 1. Attīstīt prasmes izvelēties iekārtu (vārstu un cauruļu) balstoties uz inženiertehniskiem aprēķiniem un ar piemeklēšanas programnodrošinājumu (easyselect un citam) un novērtēt to caur dzīves cikla analīzi. 2. Sniegt studentiem 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.
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.
Spēj veikt šķidruma un gāzes plūsmas zudumu analīzi, izvēlēties iekārtas un to mezglu. - Pārbaudes veidi: stundas darbs Nr.3, eksāmens. Kritēriji: spēj aprēķināt šķidruma un gāzes kustības zudumus un novērtēt iekārtas parametrus.
Spēj veikt hidrauliskos un gāzes plūsmas mērījumus, apkopot tos un sniegt secinājumus par iegūtiem rezultātiem. - Pārbaudes veidi: Laboratorijas darbi, eksāmens. Kritēriji: spēj analizēt plūsmas mērījumu un aprēķinu rezultātus, izstrādāt pamatotus secinājumus, noformēt laboratorijas darbu atskaites atbilstoši uzdevumu nosacījumiem.
Studiju rezultātu vērtēšanas kritēriji
Stundas darbi (starppārbaudījumi) - 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]