Примерные программы Специальные дисциплины примерная программа дисциплины комплексное использование водных ресурсов

Вид материала

Содержание

4. Содержание дисциплины
4.2. Содержание разделов дисциплины
3. Научные принципы и технические проблемы использования возобновляемых источников энергии
4. Перспективные направления в области нетрадиционных источников энергии
Социальные аспекты и безопасность использования различных видов энергии
5. Лабораторный практикум
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины
7. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Программу составили
Примерная программа дисциплины
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
3. Объем дисциплины и виды учебной работы

Подобный материал:

1 2 3 4 5 6 7

4. Содержание дисциплины

4.1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	ПЗ	ЛР
1	Введение и общие сведения о гидросиловых установках и возобновляемых источниках энергии	*	–	-
2	Гидросиловые установки	*	–	*
3	Научные принципы и технические проблемы использования возобновляемых источников энергии	*	*	-
4	Перспективные направления в области нетрадиционных источников энергии	*	–	-
5	Социальные аспекты и безопасность использования различных видов энергии для окружающей среды.	*	–	-

4.2. Содержание разделов дисциплины

Введение и общие сведения о гидросиловых установках и возобновляемых источниках энергии

Краткий исторический обзор развития гидроэнергетики и машинного водоподъема. Типы гидравлических машин и гидросиловых установок и их энергоэкономические показатели.

Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Основные задачи при проектировании и эксплуатации гидроэлектростанций и насосных станций.

Роль гидроэлектростанций и насосных станций в водохозяйственных комплексах, энергокомплексов и в создании территориально-производственных комплексов.

2. Гидросиловые установки

2.1. Лопастные насосы

Классификация лопастных насосов и их маркировка. Область применения насосов различных марок по подаче и напору.

Конструкции центробежных, осевых и диагональных насосов.

Принцип действия центробежных насосов. Течение жидкости в каналах рабочего колеса. Вход жидкости на рабочее колесо и выход из него. Основное уравнение центробежного насоса. Зависимость теоретического напора центробежного насоса от числа лопастей рабочего колеса. Действительный напор центробежного насоса.

Краткая теория осевых насосов.

Теория подобных лопастных насосов. Критерии подобия. Коэффициент быстроходности лопастных насосов. Классификация лопастных насосов по коэффициенту быстроходности.

Кавитация в лопастных насосах: понятие, принципы возникновения, воздействия на детали и работу насоса. Меры борьбы с возникновением и последствиями кавитации в лопастных насосах. Кавитационные испытания насосов. Критический и допустимый кавитационные запасы.

Характеристики лопастных насосов: рабочие, универсальные, безразмерные. Виды и особенности характеристик различных типов насосов. Совместная работа насоса с трубопроводом. Рабочая точка. Способы регулирования работы насосов. Условия пуска лопастных насосов.

Параллельная и последовательная работа насосов.

Испытания лопастных насосов.

2.2 Другие типы насосов и водоподъемников

Классификация объемных насосов. Принцип действия, конструкции и области применения различных типов объемных насосов.

Принцип действия, конструкции и области применения вихревых, шнековых, вибрационных и струйных насосов.

2.3. Гидравлические турбины

Классификация турбин и их маркировка. Область применения турбин различного вида по напору.

Конструкции турбин различных видов: осевых поворотно-лопастных, горизонтальных осевых, диагональных, радиально-осевых, ковшовых, двукратных, наклонно-струйных.

Принцип действия турбин и определение их параметров: расхода, напора, мощности и КПД.

Основное уравнение работы турбины.

Принципы моделирования. Уравнения подобия.

Кавитация и допустимая высота отсасывания.

Энергетические характеристики турбин.

3. Научные принципы и технические проблемы использования возобновляемых источников энергии

3.1 Основы использования возобновляемых источников энергии.

Источники энергии на Земле. Основные понятия и определения. Возобновляемые и невозобновляемые источники энергии. Показатели количества и качества энергии. Солнце и атом – первичные и единственные источники энергии на Земле. Формы трансформации и аккумулирования солнечной энергии. Энергия в атмосфере, гидросфере и биосфере. Научные принципы и технические проблемы использования возобновляемых источников энергии.

Потребление энергии и его экономические результаты. Рост потребления энергии, как показатель развития общества. Структура и эффективность затрат на получение энергии. Масштабы, эффективность и плотность использования энергии. Энергетическое районирование земного шара. Экономические и экологические проблемы развития энергетики.

3. 2 Основы использования водной энергии

Энергетический потенциал рек и основные схемы его использования. Типы гидроэлектростанций (ГЭС). Режим реки и его изменение при строительстве ГЭС. Водохранилища. Состав сооружений гидроузлов и конструктивные схемы ГЭС. Основы проектирования речных ГЭС. Экологические проблемы гидроэнергетики.

Малая гидроэнергетика. Краткий исторический обзор. Потенциал малой гидроэнергетики. Классификация и схемы малых ГЭС. Водохозяйственные и водноэнергетические расчеты малых ГЭС.

Основы проектирования малых ГЭС (МГЭС). Основное оборудование МГЭС. Гидросиловое оборудование. Электротехническое оборудование. Стандартизация и автоматизация малых ГЭС.

Сооружения комплексных гидроузлов с малыми ГЭС. Схемы строительства МГЭС. Водохранилища малых ГЭС и их воздействие на окружающую среду.

Энергия приливов. Приливные электростанции (ПЭС). Расчеты энергетического потенциала. Классификация и конструктивные схемы ПЭС. Основное оборудование. Особенности строительства ПЭС. Работа ПЭС в комплексе с другими источниками электроэнергии. Опыт строительства и эксплуатации. Воздействие ПЭС на окружающую среду.

Электростанции, использующие энергию течений. Наплавные и стационарные речные электростанции. Конструктивные схемы. Использование энергии океанических течений.

Волновые электростанции. Конструктивные схемы. Энергетическая и экономическая эффективность волновой энергетики.

3.3. Использования энергии солнца.

Принципиальные схемы использования энергии солнца Прямое преобразование энергии солнечного излучения. Фотоэлементы и солнечные батареи. Фотосинтез и процессы формирования органического тепла.

Солнечные нагреватели и печи. Солнечные пруды.

Классификация и конструктивные схемы солнечных электростанций (СЭС). Опыт проектирования, строительства и эксплуатации. Работа солнечных электростанций в комплексе с другими источниками энергии. Воздействие солнечных электростанций на окружающую среду.

3.4 . Использования энергии ветра

Энергия ветра. Режим ветра в свободной атмосфере и в приземных слоях. Турбулентность. Воздействие ветра на здания и сооружения. Ветровые кадастры и атласы.

Использование энергии ветра. Ветроэнергетический потенциал. Схемы преобразования энергии ветра. Ветровые электростанции (ВЭС) и ветронасосные установки (ВНУ). Основы аэродинамического расчета.

Изолированные и системные ветроагрегаты. Области применения. Принципы проектирования, строительства и эксплуатации ВЭС. Технико-экономические показатели. Воздействие ВЭС на окружающую среду. Проблемы и перспективы ветроэнергетики.

3.5 Использование энергии деления ядер и термоядерного синтеза.

Опыт проектирования, строительства и эксплуатации атомных электростанций (АЭС). Экологические аспекты атомной энергетики.

3.6 Биоэнергетика.

Классификация биотоплива, технология и схемы его получения и использования. Современные перспективы развития биоэнергетики.

3.7 Использование низкотемпературного тепла земли, воды, воздуха.

Геотермальные электростанции. Принципиальные схемы и основное оборудование геотермальных электростанций. Особенности строительства геотермальных электростанций и их воздействие на окружающую среду.

4. Перспективные направления в области нетрадиционных источников энергии

Использование бытового и промышленного мусора. Термоэлектрические генераторы и термоэмиссионные преобразователи. Топливные элементы. Водородная энергетика. Магнитогидродинамические генераторы. Гидроосмотические электростанции. Гелиокосмические энергосборники.

Аккумулирование и передача энергии на расстояние.

Социальные аспекты и безопасность использования различных видов энергии

для окружающей среды

Обзор основных результатов и перспективных направлений в области использования возобновляемых и нетрадиционных источников энергии. Определение степени риска использования различных видов энергии. Социальные аспекты и безопасность для окружающей среды.

5. Лабораторный практикум

№ п/п	№ раздела дисциплины	Наименование лабораторной работы
1	2	Изучение конструкций различных насосов
2	2	Испытание центробежного насоса с целью получения его энергетических характеристик
3	2	Кавитационные испытания центробежного насоса
4	2	Изучение конструкций различных турбин

6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины

6.1. Рекомендуемая литература

а) основная:

Малая гидроэнергетика. Под редакцией Л.П. Михайлова. – М.: Энергоатомиздат, 1990.
Насосы и насосные станции: Учебник / Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накладов Н.Н., Кондратьев В.В.: Под ред. Чебаевского В.Ф. – М.: Агропромиздат, 1989, - 416 с.
Проектирование насосных станций и испытание насосных установок: Учебное пособие / Чебаевский В.Ф., Вишневский К.П., Накладов Н.Н. – М.: Колос, 2000, - 376 с.

б) дополнительная:

Возобновляемые источники энергии Твайдел Дж., Уэйр А. / Перевод с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1990, - 392 с.
Геотермальные электростанции / Вымороков Б.М. – М.-Л.: Энергия, 1986.
Гидравлические машины: Учебник / Кривченко Г.И. – М.: Энергоатомиздат, 1983, - 320
Гидромашины: Учебное пособие / Беглярова Э.С., Ваньков А.А., Козлов Д.В., Вишневский К.П., Бегляров Д.С.. – М.: МГУП, 1995, - 111 с.
Гидроэлектростанции малой мощности / Животовский Б.А., - М.: Издательство Российского Университета дружбы народов, 1995, - 179 с.
Использование энергии ветра / Шефтер Я.И. – М.: Энергоатомиздат, 1983.
Каталоги по насосам и насосным установкам. – М.: ЦИНТИХИМНЕФ-ТЕМАШ.
Обратимые гидромашины для гидроаккумулирующих электростанций / Аршеневский Н.Н. – М.: Энергия, 1977, - 240 с
Приливные электростанции / Л.Б. Бернштейн, В.Н. Силаков и др. – М.: Энергоатомиздат, 1986
Солнечная энергия (основы строительного проектирования) / Андерсон Б. – М.: Стройиздат, 1982
Экономическое обоснование гидроэнергостроительства / Бабурин Б.Л., Файн И.И. – М.: Энергия, 1978.

Средства обеспечения освоения дисциплины

Диафильм “Гидроэнергетика России”.

Кинофильм “Конструкции насосов”.

7. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Специализированная лаборатория, оборудованная гидромашинами и гидросиловыми установками, стендами и приборами для проведения лабораторных работ.

Специализированный класс, оборудованный ПЭВМ, и с учебно-методическими материалами, необходимыми для выполнения расчетно-графических работ и курсового проекта.

Программу составили:

Беглярова Э.С., профессор, Московский государственный университет

природообустройства

Козлов Д.В., доцент, Московский государственный университет природообустройства

Раткович Л.Д., доцент, Московский государственный университет природообустройства

Бегляров Д.С., профессор, Московский государственный университет природообустройства

ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ

вОДОХОЗЯЙСТВЕННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

1. Цели и задачи дисциплины

При проектировании сооружений и объектов водохозяйственного строительства, возведение которых осуществляется, как правило, в сложных геологических и гидрогеологических условиях в целях обеспечения максимальной эффективности капитальных вложений и качества построенных сооружений следует принимать наиболее прогрессивные решения в отношении материалов, конструкций сооружений, их компоновки, технологий и организации производства различных работ.

Любые здания и сооружения строятся на грунтовом основании и их фундаменты располагаются в толще грунта. Прочность, устойчивость и нормальная эксплуатация этих сооружений определяются не только их конструктивными особенностями, но и свойствами грунта, условиями взаимодействия сооружения и основания. Оценка прочности и устойчивости оснований, выбор наиболее рациональных конструкций и способов устройства сооружений и их фундаментов является сложной инженерной задачей.

Необходимость инженерного решения перечисленных довольно сложных вопросов, связанных со строительством объектов водохозяйственных систем, вызвала необходимость создания специальной дисциплины «Водохозяйственное строительство», включающая в себя несколько научных дисциплин: механика грунтов, основания и фундаменты; строительные конструкции и основы архитектуры; строительные машины; технология строительного производства. Все названные дисциплины связаны между собой, дополняют и обогащают друг друга, составляя единый комплекс.

Целью изучения дисциплины «Водохозяйственное строительство» является ознакомление будущего инженера с основными составляющими и положениями строительного дела и научить его грамотно проектировать, строить и эксплуатировать технически целесообразные и прогрессивные объекты водохозяйственного строительства в различных инженерно – геологических условиях, применяя современные средства механизации и технологии водохозяйственных работ.

2. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В результате изучения дисциплины студент должен

знать:

номенклатуру и свойства грунтов, необходимые для оценки грунтов как оснований фундаментов различных сооружений водохозяйственного назначения, законы распределения напряжений в грунтах от их собственного веса и внешних нагрузок;
основные свойства и характеристики материалов, применяемых в строительных конструкциях;
основы метода расчета по предельным состояниям;
принципы расчета и конструирования элементов строительных конструкций, основные виды и классификацию зданий и требования к их проектированию и строительству;
задачи, перспективы и направления совершенствования строительного производства применительно к объектам водохозяйственного строительства;
общие положения об организации и нормировании трудовых и производственных процессов при выполнении строительных работ;
технологию механизированных и комплексно-механизированных строительных работ и процессов;
методику расчета потребных ресурсов для выполнения различных работ;
виды и методы производственного контроля качества выполненных основных видов работ;
методику выбора и оценки технологических решений по производству работ на объектах;
современные положения по организации производственных процессов и производств в системе предприятий водохозяйственного строительства;
принципы и методику перспективного, годового, текущего и оперативного планирования работ и производственных процессов;
общее устройство и принцип работы основных типов строительных машин, область их применения; преимущества и недостатки основных типов машин в соответствии с принятой классификацией; необходимый набор технических показателей, дающих возможность оценить технологические возможности машины;

владеть:

методами определения и оценки показателей различных свойств грунтов, необходимых для проектирования фундаментов и расчета оснований;
основными приемами и методами проектирования фундаментов и расчета оснований, установленными государственными и ведомственными нормами и правилами с учетом экологической безопасности;
навыками компоновки инженерных сооружений и зданий на водохозяйственных объектах,
методами конструирования частей зданий и средств их соединений;
методами оценки производительности основных типов машин;

иметь представление:

о возможных ошибках при геологических и гидрогеологических изысканиях с целью оценки площадок для строительства сооружений при проектировании фундаментов и расчете оснований, при подготовке оснований перед строительством сооружений; о последствиях этих ошибок;
об особенностях проектирования фундаментов в особых условиях;
о методах улучшения свойств грунтов как оснований сооружений;
об основах расчета и конструирования различных видов строительных конструкций, о технических свойствах проектируемых зданий;

уметь:

применять современные методы организации и планирования производства, трудовых процессов, обеспечивая рост производительности труда, эффективности производства, экономию ресурсов;
решать конкретные организационно-технологические и организационно-управленческие задачи с учетом требований охраны труда, окружающей среды и техники безопасности;

иметь опыт:

определения объемов строительных работ по объектам и сооружениям
работы с нормативной строительной документацией и сборниками производственных норм;
разработки технологии комплексно-механизированных работ и выполнения технологических расчетов;
разработки и оформления схем и чертежей на уровне требований, предъявляемых к проектной и производственно-технологической документации.

3. ОБЪЕМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ (час)

Вид учебной работы	Всего часов	Семестры
		7	8	9
Общая трудоемкость	340	170	85	85
Аудиторные занятия	204	102	51	51
Лекции	85	51	17	17
Практические занятия (ПЗ)	72	25	30	17
Лабораторные работы (ЛР)	47	26	4	17
Самостоятельная работа (С)	136	68	34	34
Курсовая работа	*	*	*	*
Вид итогового контроля		Экзамен	Экзамен	Экзамен

Blog

Примерные программы Специальные дисциплины примерная программа дисциплины комплексное использование водных ресурсов

Содержание