Geum.ru

Программа по специальности 180103 «Судовые энергетические установки», направление 652900 «Кораблестроение и океанотехника»

Вид материалаПрограмма

Содержание


1 Цели и задачи дисциплины
2 Требования к уровню освоения содержания дисциплины
знать и уметь использовать
3 Объём дисциплины и виды учебной работы
Аудиторные занятия
4 Содержание дисциплины
Содержание тем дисциплины
5 Лабораторный практикум
Топливо для главных СЭУ
Котельные установки
Определение тепловых потерь в изоляционных конструкциях рефрижераторов
Изучение процесса прогрева (охлаждения) вязкого нефтепродукта –
Техническое использование судовых электроагрегатов –
6 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (не предусмотрены)
8 Самостоятельная работа
9 Учебно-методическое обеспечение дисциплины
10 Материально-техническое обеспечение
11 Методические рекомендации по
Формы контроля
13 Сведения о корректировках учебной программы
...
Полное содержание
Подобный материал:
Новосибирская государственная академия водного транспорта


Шифр дисциплины: СД.ФО4


Судовые энергетические

установки


Рабочая программа по специальности 180103

«Судовые энергетические установки»,

направление 652900 «Кораблестроение и

океанотехника»


Новосибирск 2001


Рабочая программа составлена доцентом Колпаковым Б.А. в 2001 году и переработана в 2006 году на основании Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования : Государственные требования к минимуму и уровню подготовки выпускников по специальности 180103 “ Судовые энергетические установки”, направлению 652900 «Кораблестроение и океанотехника».


Программа обсуждена на заседании кафедры термодинамики и судовых энергетических установок НГАВТ “_____”_____________________200 г


Заведующий кафедрой В.Д.Сисин


Программа согласована:


зав.кафедрой СДВС С.А.Калашников

зав.кафедрой ТМСМ А.Е.Клопотной

зав.кафедрой СиС Л.К.Арабьян

декан заочного ф-та А.А.Ратничкин


Рабочая программа одобрена советом судомеханического факультета

“_____”_______________2001 г


Председатель совета СМФ Д.Л.Лёзин


1 ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ДИСЦИПЛИНЫ



Курс «Судовые энергетические установки» является одной из основных специальных дисциплин и базируется на многих общетехнических дисциплинах: математике, физике, деталях машин, термодинамике и теплопередаче, гидравлике, вычислительной технике и др.

Цель изучения этой дисциплины заключается в том, чтобы сформировать у студента правильное представление о процессе проектирования судовых энергетических установок (СЭУ), научить их методам анализа и расчёта элементов СЭУ на основе современных представлений и проектно-расчётных средств.


2 ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ


После изучения дисциплины обучаемый должен:

иметь представление:
  • о типах судовых энергетических установок;
  • о способах трансформации энергии в судовых двигателях, машинах и теплотехническом оборудовании;
  • о принципах и методах проектирования судовых энергетических установок;
  • о принципах и методах технической эксплуатации корабельной техники;
  • о системах автоматизированного проектирования (САПР)

знать и уметь использовать:

  • устройство двигателей, передач мощности, котлов, судовых систем и другого судового оборудования;
  • методы расчёта и рационального выбора главного и вспомогательного оборудования СЭУ;
  • систему проектно-конструкторской документации применительно к судостроению;

иметь навыки:
  • проектирования СЭУ, выполнения расчётов, чертежей и схем с использованием систем компьютерного проектирования ;
  • расчёта и выбора судового оборудования;
  • использования научной и технической информации




3 ОБЪЁМ ДИСЦИПЛИНЫ И ВИДЫ УЧЕБНОЙ РАБОТЫ






Вид учебной работы
Очное обучение (О)
Заочное обучение (З)

Всего часов
Семестр
Всего часов
курс

7
8
5

ОБЩАЯ ТРУДОЁМКОСТЬ

ДИСЦИПЛИНЫ

Аудиторные занятия


Лекции

Лабораторные работы (ЛР)

Практические занятия по курсовому проектированию

Самостоятельная работа


Изучение литературы теоретического курса

Расчётно-графические работы (РГР)

Контрольная работа

Курсовой проект
200


125

72

36


17


75
133


108

72

36


25


25
67


17


17


50


50
200


36

16

10

10


164


55


40

5

64
200


36

16

10

10


164


55


40

5

64

Вид итогового контроля



Экзамен
Защита КП



Экзамен, защ КП






4 СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ



4.1 Разделы, темы дисциплины и виды занятий


Раздел и

тема дисциплины

Лекции

ПЗ

ЛР
Самостоятельная

работа

О
З
О
З
О
З
О
З

Седьмой семестр



Тема 1.1 Введение. Классификация СЭУ


Тема 1.2 Система показателей СЭУ


Тема 1.3 Типы СЭУ и их сравнение


Тема 1.4 Выбор главных двигателей


Тема 1.5 Топливо-смазочные материалы, применяемые в СЭУ.


Тема 1.6 Системы передачи мощности в СЭУ. Расчёт валопровода


Тема 1.7 Взаимодействие двигателя с движителем


Тема 1.8 Проектирование систем, обслуживающих главную СЭУ


Тема 1.9 Проектирование общесудовых систем


Тема 1.10 Специальные системы танкеров


Тема 1.11 Проектирование и выбор рулевых машин и устройств


Тема 1.12 Проектирование и выбор якорно-швартовых механизмов


Тема 1.13 Расчёт и выбор судовой электростанции


Тема 1.14 Вспомогательные котельные установки


Тема 1.15 Проектирование систем регенерации и утилизации в СЭУ. Экологические аспекты проектирования СЭУ


Тема 1.16 Расположение механизмов и оборудования в корпусе судна.


Тема 1.17 Оптимизационные методы проектирования СЭУ


Тема 1.18 Техническая эксплуатация флота


Итого
2


4


4


4


4


4


4


6


6


6


6


4


4


4


4


4


4


2


72
2


2


2


2


2


2


1


1


1


1








4


6


2


4


4


4


4


4


4


36


2


2


2


4


2


13

(РГР1)

12

(РГР2)


8


8


8


8


8


20

(РГР1)


20

(РГР2)


8


7

Восьмой семестр



Курсовое проектирование






17
10






50
64
    1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ДИСЦИПЛИНЫ


Седьмой семестр


Тема 1.1 Введение. Классификация СЭУ.

Типы судов и особенности их главных СЭУ. Особенности эксплуатации судов разных типов. СЭУ как сложный комплекс, функционально связанный не только с судном, но и береговыми объектами. Проектирование СЭУ на базе системных связей судна с другими объектами морской техники.

Тема 1.2 [Система показателей СЭУ]

Энергетические абсолютные и относительные показатели: мощность, расход топлива, эффективный кпд СЭУ. Массо-габаритные показатели. Показатели надёжности, технологичности и ремонтнопригодности СЭУ. Физиологические, эстетические и психологические показатели СЭУ

Тема 1.3 [Типы главных СЭУ и их сравнение]

Конструктивные схемы СЭУ основных типов: ДВС, ГТД, ПЭУ, комбинированные и атомные. Их достоинства и недостатки. Рациональные области применения

Тема 1.4 Выбор главных двигателей

Методология выбора главной СЭУ и системы передачи мощности к движителю с учётом их стандартизации и требований, предъявляемых к пропульсивному комплексу в конкретных условиях эксплуатации. Методы расчёта необходимой мощности для обеспечения заданной скорости судна или создании упора.

Тема 1.5 Топливо-смазочные материалы, применяемые в СЭУ.

Типы и марки жидких топлив, используемых в ДВС, ГТД, ПЭУ и котлах. Технические характеристики жидких топлив, методы их определения. Смазочные материалы – их типы, марки, свойства, область применения. Твердые топлива и область их применения. Термохимия процесса горения углеводородного топлива.

Тема 1.6 [Системы передачи мощности в СЭУ. Расчёт валопровода]

Механические, электрические и гидравлические системы передачи мощности от двигателя к движителю – конструктивные схемы, характеристики и область применения. Элементы передач: муфты, подшипники, тормоза и др. Методы расчёта валопроводов с учётом требований Регистра.

Тема 1.7 [Взаимодействие двигателей с движителями.]

Классификация режимов работы главной СЭУ. Особенности работы СЭУ на ходовых, маневровых, швартовых режимах, а также на мелководье, при порциальной работе винтов. Винтовые, внешние и регуляторные характеристики дизелей в этих условиях работы.

Тема 1.8 Проектирование систем, обслуживающих главнуюСЭУ

Схемы и состав оборудования систем: масляной, сжатого воздуха, охлаждения, газовыпускной и топливной. Методика расчёта систем.

Тема 1.9 Проектирование общесудовых систем.

Схемы, состав оборудования и методика расчёта систем: противопожарной, осушительной, балластной, отопительной, вентиляционной, санитарной водоснабжения и фекальной. Особенности работы насосов и вентиляторов на сети трубопроводов.

Тема 1.10 [Специальные системы танкеров]

Схемы, состав оборудования и особенности проектирования систем: грузовой, зачистной, подогрева груза, газовыпускной и промывки танков.

Тема 1.11 Проектирование рулевых устройств и выбор рулевых машин

Типы рулей и рулевых приводов. Типы рулевых машин, их сравнение. Силы действующие на перо руля. Определение момента на баллере. Методы расчёта гидравлических рулевых машин. Особенности расчёта рулевых устройств с гребными винтами, имеющими насадки. Выбор оборудования рулевых устройств.

Тема 1.12 Проектирование якорно-швартовых механизмов и буксирных устройств.

Типы якорей и механизмов для работы с ними. Якорная характеристика судна. Усилия, действующие на якорный канат в различных режимах работы. Расчёт и выбор якорного оборудования. Типы буксирных лебёдок. Определение усилий в буксирном канате при разных режимах работы буксирного устройства. Проектирование буксирных лебёдок.

Тема 1.13 Проектирование и выбор судовой электростанции

Табличный метод определения загрузки судовых электростанций в различных условиях работы судна. Типы судовых электрогенераторных установок и порядок их выбора. Аварийные и резервные системы электроснабжения судна. Особенности работы двигателя в условиях нагрузочной характеристики.

Тема 1.143[ Вспомогательные судовые котельные установки]

Назначение, типы и конструкции вспомогательных судовых котлоагрегатов. Энергетический баланс котла и его КПД. Водоподготовка. Системы автоматизации котлов. Особенности утилизационных котлов.

Тема 1.15 Проектирование систем регенерации и утилизации в СЭУ

Системы сбора, очистки и утилизации сточных, фекальных и подсланевых вод. Эксергетический анализ возможностей утилизации теплоты в СЭУ. Экологические аспекты проектирования СЭУ.


Тема 1.16 [Расположение механизмов и оборудования СЭУ в корпусе судна]

Нормативные требования по расположению оборудования. Перспективные методы комплектования СЭУ. Составление таблиц массовых нагрузок и определение центра массы СЭУ.

Тема 1.17 Оптимизационные методы проектирования СЭУ.

Логическая и математическая структура оптимизационных методов. Поиск оптимальных решений на основании выбранных оценочных критериев эффективности СЭУ.

Использование систем автоматизированного проектирования (САПР) для решения конструкторских и иных задач при проектировании СЭУ.

Основные принципы системного анализа. Теория многоуровневых систем как научная база построения САПР СЭУ. Структура информационного обеспечения САПР СЭУ. Связь выходной информации САПР с технологическими системами постройки СЭУ и судна.

Тема 1.18 Техническая эксплуатация флота

Организационная структура технической эксплуатации флота. Техническое использование и техническое обслуживание флота


* - В квадратных скобках – темы для самостоятельного изучения студентами заочного отделения.


5 ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ


Темы дисциплины
Наименование лабораторных работ

Седьмой семестр


Темы 1.1 – 1.4


Тема 1.6


Тема 1.5


Тема 1.14


Тема 1.11


Темы 1.9


Тема 1.10

Главные энергетические установки – лабораторная работа (6 часов)

Изучение различных типов СЭУ, анализ их возможностей, особенностей компоновки и эксплуатации.Обоснование и ыбор главных двигателей.

Изучение конструктивных узлов валопровода, расчет и выбор оборудования валопровода

Топливо для главных СЭУ – цикл лабораторных работ (8 часов).

Определение на стандартных установках температуры вспышки, плотности, условной вязкости и удельной теплоты сгорания

Котельные установки – лабораторная работа (4 часа)

Изучение конструкций вспомогательных котельных агрегатов. Расчет системы отопления и выбор оборудования.

Рулевые машины – лабораторная работа (4 часа)

Изучение конструкций рулевых машин на натурных образцах. Расчетные методы выбора рулевых машин.

Определение тепловых потерь в изоляционных конструкциях рефрижераторов - лабораторная работа (4 часа)

Работа выполняется в компьютерном классе с использованием программы Элькут. Исследуются теплоизоляционные конструкции рефрижераторов.

Изучение процесса прогрева (охлаждения) вязкого нефтепродукта – лабораторная работа (4 часа).

На виртуальной установке (программа Элькут) изучается динамика прогрева и охлаждения массива груза танкера.

Техническое использование судовых электроагрегатов – лабораторная работа (4 часа).

На электронасосных , компрессорном и электровентиляторных установках определяются зависимости потребляемой мощности в разных нагрузочных режимах.



6 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ (не предусмотрены)



7 КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ





Темы занятий
Краткое описание темы

Восьмой семестр

Тема 1 Вводное занятие


Тема 2 Обоснование, расчёт и выбор главной СЭУ


Тема 3 Проектирование валопровода


Тема 4 Проектирование систем, обслуживающих главную СЭУ


Тема 5 Проектирование общесудовых систем


Тема 6 Проектирование палубных механизмов


Тема 7 Расчёт и выбор судовой электростанции


Тема 8 Экономическое обоснование проекта


Тема 9 Оформление и подготовка к защите
Выдача заданий на курсовой проект, объяснения по объёму, содержанию и оформлению проекта

Анализ требований задания на проектирование. Расчёт необходимой мощности главной СЭУ. Выбор главных двигателей и способа передачи мощности на альтернативной основе.

Определение схемы валопровода. Расчёт диаметров валов по нормам Регистра. Проверка на критические обороты. Выбор комплектующих: подшипников, муфт, тормозов и другого оборудования.

Анализ навесного оборудования у главных двигателей и типа систем смазки, охлаждения, топливоподачи и пуска. Расчёт судовых топливной масляной систем с выбором необходимого оборудования. Расчёт судовых систем охлаждения и пуска с выбором судового автономного оборудования.

Расчёт трюмных систем с выбором оборудования: осушительной, водоотливной и балластной. Расчёт противопожарных систем (водяной, пенотушения и инертных газов) и выбор оборудования. Расчёт систем, обеспечивающих жизнедеятельность экипажа и пассажиров: питьевой и мытьевой воды, отопления, вентиляции, кондиционирования и фекальной. Расчёт специальных систем танкеров и выбор оборудования

Расчёт момента на баллере руля и выбор рулевой машины. Расчёт усилий в якорном канате и выбор якорных механизмов – брашпилей и шпилей. Расчёт и выбор буксирной лебёдки (для буксирных судов).

Составление таблицы нагрузок потребителей электроэнергии на судне. Обоснование выбора дизель-генераторов.

Расчёт изменения провозной способности судна и расходов на топливо-смазочные материалы. Определение прибыли.

Требования ГОСТ и иных нормативных документов к оформлению проекта.

8 САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА



8.1 Расчётно-графические работы


В 7 семестре после изучения тем 1.10-1.11 предусмотрено выполнение двух расчётно-графических работ: РГР1 - «Расчёт рулевой машины» и РГР2 – «Расчёт и выбор якорного устройства». Первая работа включает:

расчёт момента на баллере при различных углах перекладки пера руля;

расчёт гидравлической плунжерной рулевой машины

Вторая работа предусматривает расчёт якорной характеристики, определение тяговых усилий в якорном канате, выбор якорно-швартовного оборудования

Работы оформляется на листах формата А4 и должна соответствовать нормативам, предъявляемым к работам данного вида.

Объем каждой расчётно-графической работы – 12-13 часов из раздела «Самостоятельная работа».

Для студентов-заочников предусмотрено выполнение тех же расчётно-графических работ. Учитывая специфику обучения, для них предусматривается самостоятельная работа в форме изучения литературы по тематике курса с подведением итогов этой работы в виде контрольной работы.


8.2 Цель, содержание и структура курсового проекта


Цель – закрепление теоретического материала и проверка способности применения полученных знаний для анализа и расчёта СЭУ.

Курсовой проект выполняется по индивидуальному заданию, в котором предусматривается расчёт энергетической установки теплохода, включающий выбор главных двигателей, расчет и выбор оборудования судовых систем, расчёт валопроводов, расчёт палубных механизмов и их выбор, обоснование и выбор судовой электростанции, а также экономический расчёт эффективности проектного решения. Графическая часть проекта состоит из двух листов формата А1: на одном изображается план машинного отделения судна, на втором – принципиальные схемы двух систем.

При выполнении проекта возможно и желательно использование компьютерных программ для решения отдельных вопросов проекта, особенно при вариантных расчётах.

Содержание проекта, его структура и объём даны в нижеприведённой таблице.



Наименование раздела проекта
Объём



Граф.часть
Текст.часть
Часы
Литература

1 Обоснование и выбор главных дизелей. Расчёт валопроводов.


2 Расчёт судовых систем и выбор оборудования

3 Расчёт и выбор палубных механизмов

4 Расчёт судовой электростанции

5 Экономическое обоснование проекта

6 Выполнение чертежа плана машинного отделения

7 Выполнение чертежа судовых систем


1 лист А1


1 лист А1
3-4 стр. формата А4;

10-15 стр.


7-10 стр.


4-5 стр.

4-5 стр
5/5


10/12


5/10


5/8

10/12


10/12


5|10
3,5,13


2,3,5,12


5,7


5,11

3


3,5,8


3,5,6,8




2 листа А1
25-35 стр. формата А4
50/64

очно /заочно





9 УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ


9.1 Рекомендуемая литература


а) Основная литература

1 Камкин С.В. и др. Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок, М., Транспорт, 1996 г., 432 с.

2 Егоров Г.Л. Судовое вспомогательное энергетическое оборудование. Конспект лекций. – Новосибирск: НИИВТ, 1992. – 58 с.

3 Фролов В.М. Судовые энергетические установки. Метод. указания по выполнению курсового проекта. – Новосибирск: НГАВТ, 1991. – 57с.

4 Чиняев И.А. Судовые вспомогательные механизмы. М.: Транспорт, 1989. – 295 с.

5 Конаков Г.А., Васильев Б.В. Судовые энергетические установки и техническая эксплуатация флота. Учеб. Для вузов. – М.: Транспорт, 1980. – 423с.

б) Дополнительная литература

6 Пушнин В.П. Балластно-осушительная система. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 240500 «Эксплуатация судовых энергетических установок» Новосибирск: НГАВТ, 1997. – 34с

7 Егоров Г.Л. Механизмы якорных и швартовых устройств. Методические указания. – Новосибирск.: НГАВТ, 1995. –38с.

8Андриевский В.Г., Фролов В.М. Выполнение чертежей в курсовых и дипломных проектах. Методические указания. – Новосибирск: НГАВТ, 1991.-45с.

9 Андриевский В.Г., Фролов В.М. Оформление пояснительных записок в курсовых и дипломных проектах. Методические указания. – Новосибирск: НГАВТ, 1990.-51с.

10Судовые энергетические установки/Г.А.Артемов, В.П.Волошин и др. – Л.: Судостроение, 1987. – 480с.

11 Кузьменков О.П. Расчёт мощностей судовых электростанций. Метод указания для курсового и дипломного проектирования. – Новосибирск: НИИВТ, 1978. – 97с

12 Чиняев И.А. Судовые системы. – М.: Транспорт, 1977. – 224с

13 Основы проектирования судовых энергетических установок. Голубев Н.В, Горбунов Н.М и др. Л., Судостроение, 1973. – 392с.

14 Справочник по серийным транспортным судам. Т.1 – 12 М: -Судостроение

15 Колпаков Б.А., Пичурин А.М., Мартынов А.А. Оборудование судовых энергетических установок и палубные механизмы: Метод.пособие. Новосибирск: НГАВТ, 2004.

Для компьютерного класса подготовлен электронный вариант конспекта лекций по курсу «Судовые энергетические установки».

10 МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ДИСЦИПЛИНЫ


В лабораториях кафедры ТиСЭУ имеются действующие и макетные установки, составляющие номенклатуру оборудования СЭУ: рулевые машины, котельная установка, холодильная установка, насосные установки, вентиляционная установка. По различным темам преподаваемой дисциплины имеется более 20 плакатов и макетная установка машинного отделения судна. На судомеханическом факультете есть компьютерный класс.


11 МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

ОРГАНИЗАЦИИ ИЗУЧЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В библиотеке академии имеются методические указания по всем видам учебных занятий и самостоятельной работы.

  1. ФОРМЫ КОНТРОЛЯ

Для студентов очного факультета:

экзамен – в седьмом семестре при условии выполнения учебного графика и сдачи расчётно-графических работ;

защита курсового проекта – в восьмом семестре, оценивается с учётом сроков выполнения, качества и знаний предмета (теоретического материала).

Для студентов заочного отделения: экзамен и защита курсового проекта на 5 курсе при условии выполнения учебной программы, сдачи расчётно-графических работ и выполнения контрольной работы.




13 СВЕДЕНИЯ О КОРРЕКТИРОВКАХ УЧЕБНОЙ
ПРОГРАММЫ




Учебный год
Корректировка
Дата
Подпись



























КОРРЕКТИРОВКА УЧЕБНОЙ ПРОГРАММЫ ДИСЦИПЛИНЫ


Судовые энергетические установки (название)


140200 «Судовые энергетические установки»

(код учебного плана)


в _________________учебном году



Части темы
Изменения