
- •Курс лекции
- •Для 2 курса
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» 38
- •Пояснительная записка
- •Тематический план для 2 курса
- •Поурочный план для 2 курса дисциплины «Процессы и аппараты»
- •Требования учебно - нормативной документации по теме «Введение»
- •Тема «Введение» Содержание урока 1
- •1. Сущность, цели и задачи дисциплины «Процессы и аппараты». Связь дисциплины с другими дисциплинами.
- •3. Основные направление развития нефтеперерабатывающих и нефтехи-мических производств.
- •4. Классификация основных процессов и аппаратов.
- •1. В зависимости от закономерностей, характеризующих их протекание.
- •2. По принципу организации работ.
- •5. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 1.
- •Содержание урока 2
- •1. Общие принципы расчета химического оборудования.
- •2. Общие методы расчета химической аппаратуры
- •3. Системы размерностей
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 2.
- •Задание в портфолио
- •Требование учебно – нормативной документации по теме «Основы гидравлики»
- •Раздел 1 «Гидравлические процессы» Тема: «1.1. Основы гидравлики». Содержание урока 3
- •1. Понятие: гидромеханика, гидростатика, гидродинамика.
- •2. Жидкости: идеальные, реальные, капельные, упругие.
- •3. Основные свойства капельных и упругих жидкостей (плотность, вязкость, поверхностное натяжение). Их зависимость от температуры и давления.
- •2. Вязкость
- •3. Поверхностное натяжение.
- •4. Закрепление знаний, формирование умений
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 3.
- •Содержание урока 4
- •Плотность
- •Средняя молекулярная масса
- •Теплопроводность
- •Теплоёмкость
- •Энтальпия
- •6. Теплота испарения, теплота конденсации
- •1,2 Группа
- •3,4 Группа
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 4.
- •Содержание урока 5 (практическое занятие 1) Практическое занятие 1
- •Пояснения к работе.
- •Условия задач.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 5.
- •Задание в портфолио
- •Содержание урока 6
- •1. Гидростатическое давление.
- •2. Давление жидкости на дно сосуда.
- •4. Давление абсолютное, избыточное, разрежение.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 6.
- •Содержание урока 7
- •1. Гидравлические элементы потока жидкости: смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр.
- •2. Расход жидкости и средняя скорость.
- •3. Уравнение расхода.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 7.
- •Содержание урока 8
- •1. Материальный баланс потока (уравнение неразрывности потока).
- •2. Удельная энергия жидкости.
- •3. Уравнение Бернулли для реальной и идеальной жидкости (без вывода) и его физическая сущность.
- •4. Два режима движения жидкости.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 8.
- •Содержание урока 9
- •1. Критерий Рейнольдса и критическая скорость.
- •2. Понятие о теории подобия.
- •3. Критерии подобия гидравлических процессов.
- •4. Движение жидкости по трубопроводам.
- •5. Потери напора и давления на трение по длине.
- •6. Закрепление знаний, формирование умений
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 9.
- •Содержание урока 10,11
- •1. Понятие о плёночном движении жидкости.
- •2. Расчёт простого трубопровода.
- •3. Гидравлический удар в трубопроводах.
- •4. Арматура: запорная, предохранительная, регулирующая.
- •5. Закрепление знаний, формирование умений.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 10,11
- •Содержание урока 12 (практическое занятие 2) Практическое занятие 2
- •Пояснения к работе.
- •Задание.
- •Часть 1.
- •Часть 2.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 12.
- •Содержание урока 13,14 (лабораторная работа 1) Лабораторная работа 1.
- •Домашнее задание 13,14
- •Требования учебно – нормативной документации по теме «Гидравлика сыпучего слоя»
- •Тема: «1.2. Гидравлика сыпучего слоя». Содержание урока 15
- •1. Движение жидкости и газа в слое сыпучего материала.
- •2. Характеристика слоя сыпучего материала: гранулометрический состав, пористость слоя, эквивалентный диаметр частиц.
- •2.1. Гранулометрический состав.
- •2.2. Порозность (пористость) слоя.
- •2.3. Эквивалентный диаметр частиц.
- •Контрольные вопросы
- •Домашнее задание 15
- •Содержание урока 16,17 (лабораторная работа 2)
- •Лабораторная работа 2
- •Пояснения к работе
- •Порядок проведения работы
- •Содержание урока 18
- •Домашнее задание 18
- •Содержание урока 19 (2-38)
- •Контрольные вопросы
- •Список использованной литературы
- •Приложение а – Зависимость вязкости воды от температуры
- •Приложение б – Зависимость плотности воды от температуры
Контрольные вопросы
1. Что такое статика процесса? Что показывает статика процесса?
3. Что такое движущая сила процесса? Что характеризует движущая сила процесса?
4. Что такое кинетика процесса?
5. Общие методы расчёта химического оборудования?
6. Основные единицы измерений в системе СИ?
7. Основные единицы измерений в системе СГС?
8. Основные единицы измерений в системе МКГСС?
9. Соотношение единиц измерения
- 1МПа в Па
- 2 Дж/с в Вт
- 5 мм2 в м2
- 1 атм в Па
- 8,38 кДж в ккал
- 8 мм3 – м3
- 1 кгс/см2 в Па
- 2 Дж/с
- 5 мм – м
- 1 атм в МПа
- 1 ккал в кДж
- 1 мм3 – м3
- 1520 мм.рт.ст в Па
- 10 Вт в Дж/с
- 0,06 м– мм
Домашнее задание 2.
Подготовка к физическому диктанту.
Учить конспект. Выполнение индивидуального задания по переводу единиц из системы СИ в единицы измерения других систем и наоборот.
Задание в портфолио
Задание 1 - Создаётся презентационная часть, которая включает в себя:
01.титульный лист;
02 краткую характеристику студента;
03 цель которую он ставит себе при составлении портфолио;
04 оценки полученные в ходе изучения дисциплин: математика, физика, физическая и коллоидная химия, органическая химия, неорганическая химия, аналитическая химия;
05 оценочные листы по всем 5 частям и по всему портфолио в целом;
06 листы разделители частей.
Задание 2 –Оформить соотношение единиц измерения в 5 (справочную часть) портфолио.
Требование учебно – нормативной документации по теме «Основы гидравлики»
В ГОС СПО 240404 «Переработка нефти и газа» отражено, что студенты должны изучить следующие дидактические единицы:
Жидкости капельные и упорные, их основные свойства. Физические свойства нефтепродуктов. Гидростатическое давление. Расход жидкости. Материальный баланс потока. Режим жидкости. Потери напора и давления. Гидравлический удар в трубопроводах.
Однако, в квалификационной характеристике выпускника отражено, что выпускник должен уметь: выбирать типовое оборудование, пользоваться нормативной и справочной литературой, рассчитывать параметры работы основного технологического оборудования на производственном участке.
В пункте 2.1 ГОС СПО отражено, что выпускник должен:
- понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес;
- быть способным к самостоятельному поиску истины;
- быть готовым к позитивному взаимодействию и сотрудничеству с коллегами;
- быть готовым к постоянному профессиональному росту, приобретению новых знаний;
- основные направления развития нефтеперерабатывающего и нефтехимических производств;
В примерной программе одобренной учебно-методическим советом по специальности 2505, утверждённой учебно-методическим кабинетом по горному, нефтяному и энергетическому образованию – государственным образовательным учреждением Минэнерго России от 30 августа 2002 года выделяют следующие дидактические единицы:
Жидкости капельные и упругие, их основные свойства: плотность, вязкость, поверхностное натяжение. Зависимость этих свойств от температуры и давления. Свойства нефтепродуктов: средняя температура кипения, средняя молекулярная масса, плотность, вязкость, теплопроводность, теплоёмкость, энтальпия; нахождение этих свойств по справочной литературе и расчёт по формулам. Гидростатическое давление. Давление абсолютное и избыточное. Понятие о вакууме. Давление жидкости на дно сосуда. Гидравлические элементы потока жидкости: смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр. Расход жидкости и средняя скорость. Уравнение расхода. Материальный баланс потока (уравнение неразрывности потока). Удельная энергия жидкости. Уравнение Бернулли для реальной и идеальной жидкости (без вывода) и его физическая сущность. Измерение скоростей и расходов жидкости: пьезометрические трубки, диафрагма. Два режима движения жидкости. Критерий Рейнольдса и критическая скорость. Понятие о теории подобия. Критерии подобия гидравлических процессов. Потери напора и давления на трение по длине, водосливы. Понятие о плёночном движении жидкости. Движение жидкости по трубопроводам. Расчёт простого трубопровода. Гидравлический удар в трубопроводах. Способы герметизации. Арматура: запорная, предохранительная, регулирующая.
Рекомендуется выполнение практических работ в объёме 8 часов:
Расчёт физических характеристик жидкого нефтепродукта. Решение задач на определение характера движения жидкости и потерь напора при ламинарном и турбулентном режиме. Расчет простого трубопровода.
В результате изучения студент должен:
знать: основные свойства жидкостей и нефтепродуктов, зависимость этих свойств от температуры и давления; определение гидростатического давления, абсолютного, избыточного и вакуум- метрического давления.
уметь: определять свойства жидкостей в зависимости от температуры и давления, находить свойства нефтепродуктов по справочникам и рассчитывать по формулам.
В методических указания и контрольных заданиях для студентов-заочников образовательных учреждений СПО по специальности 2505 «Переработка нефти и газа» рекомендованных изданию учебно-методическим кабинетом по горному, нефтяному и энергетическому образованию в качестве методических указаний и контрольных заданий для студентов –заочников средних специальных заведений, обучающихся по специальности 2505 от 03.09.2003 кроме дидактических единиц имеющихся в примерной программе добавлены : Гидравлические элементы потока жидкости: живое сечение потока. Потери напора и давления на трение по длине потока и в местных сопротивлениях. Истечение жидкостей из отверстий и через водосливы.
В результате изучения студент должен:
знать:
основные свойства жидкостей, зависимость этих свойств от температуры;
свойства нефтепродуктов, зависимость этих свойств от температуры и давления;
определение гидростатического давления, абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления;
уравнение расхода и материальный баланс потока;
физическую сущность уравнения Бернулли для идеальной и реальной жидкости;
принципы измерения скоростей и расходов;
критерии подобия гидравлических процессов;
потери напора и давления при движении жидкости;
особенности истечения жидкостей из отверстия и через водосливы;
порядок расчёта трубопровода.
уметь:
определять свойства жидкостей в зависимости от температуры и давления;
находить свойства нефтепродуктов по справочникам и рассчитывать по формулам;
определять давление в назначенных точках системы;
определять массовый и объёмный расход, линейную и массовую скорость и производить их взаимный пересчёт;
применять уравнение Бернулли при решении задач;
определять режим движения жидкостей;
определять критические скорости потоков;
определять потери напора и давления по формулам;
определять коэффициенты трения и местного сопротивления по формулам, графикам, таблицам;
определять основные расходные характеристики, диаметр трубопровода.
В рабочей программе выделяют следующие дидактические единицы:
Понятие: гидромеханика, гидростатика, гидродинамика. Жидкости: идеальные, реальные, капельные, упругие. Основные свойства жидкостей: плотность, вязкость, поверхностное натяжение. Зависимость этих свойств от температуры и давления.
Свойства нефтепродуктов: плотность, средняя молекулярная масса, теплопроводность, теплоёмкость, энтальпия, теплота парообразования, теплота испарения, теплота конденсации; нахождение этих свойств по справочной литературе и расчёт по формулам.
Гидростатическое давление. Давление жидкости на дно сосуда. Давление абсолютное и избыточное. Понятие о вакууме.
Гидравлические элементы потока жидкости: живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр. Расход жидкости и средняя скорость. Уравнение расхода.
Материальный баланс потока (уравнение неразрывности потока). Удельная энергия жидкости. Уравнение Бернулли для реальной и идеальной жидкости (без вывода) и его физическая сущность.
Два режима движения жидкости. Критерий Рейнольдса и критическая скорость. Понятие о теории подобия. Критерии подобия гидравлических процессов. Потери напора и давления на трение по длине.
Понятие о плёночном движении жидкости. Расчёт простого трубопровода. Гидравлический удар в трубопроводах. Арматура: запорная, предохранительная, регулирующая.
В рабочей программе не отражены такие дидактические единицы как средняя температура кипения нефтепродуктов, вязкость нефтепродуктов, так как эти дидактические единицы подробно рассматриваются в курсе «Химия и технология нефти и газа».
Так же в рабочей программе не отражены такие дидактические единицы как Измерение скоростей и расходов жидкости: пьезометрические трубки, диафрагма, способы герметизации, так как эти дидактические единицы рассматриваются в курсах «Автоматизация технологических процессов» и «Оборудование».
В рабочей программе добавлены дидактические единицы: теплота парообразования, теплота испарения, теплота конденсации веществ, гидравлические элементы потока жидкости: живое сечение потока, так как они имеют большое значение при дальнейшем изучении материала.
В результате изучения студент должен:
знать:
основные свойства жидкостей, зависимость этих свойств от температуры;
свойства нефтепродуктов, зависимость этих свойств от температуры и давления;
определение гидростатического давления, абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления;
уравнение расхода и материальный баланс потока;
физическую сущность уравнения Бернулли для идеальной и реальной жидкости;
критерии подобия гидравлических процессов;
потери напора и давления при движении жидкости;
порядок расчёта трубопровода.
уметь:
определять свойства жидкостей в зависимости от температуры и давления;
находить свойства нефтепродуктов по справочникам и рассчитывать по формулам;
определять давление в назначенных точках системы;
определять массовый и объёмный расход, линейную и массовую скорость и производить их взаимный пересчёт;
применять уравнение Бернулли при решении задач;
определять режим движения жидкостей;
определять критические скорости потоков;
определять потери напора и давления по формулам;
определять коэффициенты трения и местного сопротивления по формулам, графикам, таблицам;
определять основные расходные характеристики, диаметр трубопровода.
Практические занятия.
1. «Определение физических характеристик жидкостей».
2. «Решение задач на определение характера движения и скорости жидкости»
Лабораторные занятия.
1. «Определение режима и скорости движения жидкости».
Самостоятельная работа студента:
Решение задач по определению физических свойств веществ. Поиск по индивидуальному заданию свойств веществ по справочным данным.
Решение задач на определения характера движения и скорости жидкости.