Двигуни внутрішнього згоряння, установки та технічна експлуатація Internal Combustion Engines, Plants and Technical Maintenance Department
ГІДРАВЛІЧНІ МАШИНИ
ДВИГУНІВ ВНУТРІШНЬОГО ЗГОРЯННЯ
Тип: обов’язковаВикладач: Гогоренко Олексій АнатолійовичРік підготовки: 4-йСеместр: 7-йКількість кредитів: 8Кількість модулів: 2Кількість змістових модулів: 3Загальна кількість годин: 240Вид контролю: екзамен, курсова роботаРобоча програма 2021 р.Робоча програма 2024 р.
Розподіл годин
Загальна інформація
Набуті компетентності
● Здатність розв’язувати складні спеціалізовані задачі і практичні роботи у галузі енергетичного машинобудування або у процесі навчання, що передбачає застосування теорії тепломасообміну, технічної термодинаміки, гідрогазодинаміки, трансформації (перетворення) енергії, технічної механіки та методів відповідних наук і характеризується комплексністю та невизначеністю умов.● Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.● Здатність застосовувати стандартні методи розрахунку при проектуванні деталей і вузлів енергетичного і технологічного обладнання.● Здатність розробляти енергозберігаючі технології та енергоощадні заходи під час проектування та експлуатації енергетичного і теплотехнологічного обладнання.● Здатність використовувати стандартні методики планування експериментальних досліджень, здійснювати обробку та узагальнення результатів експерименту.● Здатність застосовувати свої знання і розуміння для вирішення задач конструювання та проектування гідравлічних механізмів ДВЗ будь якого призначення.
Результати навчання
● Знання і розуміння інженерних наук на рівні, необхідному для досягнення інших результатів освітньої програми, в тому числі певна обізнаність в останніх досягненнях.● Застосовувати інженерні технології, процеси, системи і обладнання відповідно до спеціальності 142 Енергетичне машинобудування; обирати і застосовувати придатні типові аналітичні, розрахункові та експериментальні методи; правильно інтерпретувати результати таких досліджень.● Розробляти і проектувати вироби в галузі енергетичного машинобудування, процеси і системи, що задовольняють конкретні вимоги, які можуть включати обізнаність про нетехнічні (суспільство, здоров'я і безпека, навколишнє середовище, економіка і промисловість) аспекти; обрання і застосовування адекватної методології проектування.● Планувати і виконувати експериментальні дослідження за допомогою інструментальних засобів (вимірювальних приладів), оцінювати похибки проведення досліджень, робити висновки.● Застосовувати практичні навички вирішення завдань, що передбачають реалізацію інженерних проектів і проведення досліджень.● Отримувати й інтерпретувати відповідні дані і аналізувати складності у сфері енергетичного машинобудування для донесення суджень, які відображають відповідні соціальні та етичні проблеми.● Розробляти і проектувати основні агрегати, системи та деталі двигунів внутрішнього згоряння, обирати і застосовувати адекватні методології проектування, підбирати основні агрегати до двигунів з типорозмірних рядів, що розробляються світовими виробниками.
Програма навчальної дисципліни
Модуль 1.
Змістовий модуль 1. Устрій і принцип дії гідравлічних машин ДВЗ.
Тема №1. Загальні відомості, класифікація, конструктивні схеми і принцип дії динамічних гідравлічних машин ДВЗ. Тема №2. Конструктивні схеми і принцип дії об'ємних насосів ДВЗ; струменеві апарати; гідравлічні передачі.
Змістовий модуль 2. Теорія і робота гідравлічних машин ДВЗ.
Тема №3. Основи теорії гідравлічних машин. Тема №4. Основи проєктування та конструювання відцентрових насосів. Тема №5. Основи проєктування та конструювання об’ємних насосів. Тема №6. Сумісна робота насосів ДВЗ та систем.
Змістовий модуль 3. Поршневі пускові компресори.
Тема №7. Основи теорії поршневих компресорних машин. Тема №8. Основи конструювання пускових компресорів.
Модуль 2. Розрахунок відцентрового насосу (курсова робота).
Теми практичних занять
● Вивчення конструкції та способів дії гідравлічних агрегатів ДВЗ. Вивчення креслень та натурних зразків динамічних насосів ДВЗ та їх елементів. Вивчення гідропередач. Вивчення способів їх дії та основних параметрів.● Вивчення конструкції та способів дії гідравлічних агрегатів ДВЗ. Вивчення креслень та натурних зразків об’ємних насосів ДВЗ та їх елементів. Вивчення способів їх дії та основних параметрів.● Вивчення основ теорії гідравлічних машин. ККД насосів; течія рідини в колесі відцентрового насоса, трикутники швидкостей;● Вивчення основ теорії гідравлічних машин. Питома робота коліс з кінцевим і нескінченним числом лопатей та їх різною формою; визначення зовнішнього діаметру колеса відцентрового насоса.● Застосування теорії подібності для розрахунків насосів. Критерії подібності у розрахунках насосів. Вибір кавітаційного коефіцієнту швидкохідності. Визначення припустимої частоти обертання ротору насосу. ● Обчислення основних конструктивних параметрів відцентрового насосу. Визначення ККД, визначення зовнішнього діаметру колеса. ● Обчислення основних конструктивних параметрів відцентрового насосу. Побудова профілю лопатки у меридіанному перерізі. Вибір кута β2. Вибір раціонального відношення w1/w2, Побудова лопаті у плані. Побудова завитки та кінцевого дифузору.● Обчислення основних конструктивних параметрів відцентрового насосу. Профілювання завитки різними способами. Реалізація способу Rсu = const. Побудова завитки та кінцевого дифузору.● Обчислення основних конструктивних параметрів відцентрового насосу. Визначення параметрів спроєктованого насосу. Уточнення кавітаційного запасу енергії та висоти всмоктування. ● Конструювання відцентрового насосу. Визначення зусиль в відцентровому насосі. Вузли ущільнень. Вузли підшипників.● Об’ємні насоси, особливості конструкції. Поршневі насоси. ● Об’ємні насоси, особливості розрахунків. Шестерневі насоси. Гвинтові насоси. ● Сумісна робота агрегатів ДВЗ та систем. Визначення параметрів сумісної точки в умовах практичного проєктування. Оцінка параметрів зміни цієї точки при різних впливах з боку конструювання та умов експлуатації.● Розрахунок багатоступінчастого пускового компресору. Елементи вибору та обґрунтування початкових параметрів. Визначення потрібної кількості ступенів, значень проміжних тисків, коефіцієнтів втрат видатності. Визначення основних конструктивних розмірів компресора.● Конструювання багатоступінчастого поршневого компресора. Загальна компоновка компресора. Клапани та їх розміщення і закріплення. Пускові балони, повітроохолоджувачі, вологовідокремлювачі та інша арматура.
Теми лабораторних робіт
Лабораторна робота №1. Випробування відцентрового насоса.
Лабораторна робота №2. Випробування шестерневого масляного насосу.
Лабораторна робота №3. Випробування поршневого пускового компресору.
Курсова робота
Тема курсової роботи: Розрахунок відцентрового насосу двигуна (марка)
Зміст курсової роботи
1. Розрахунково-пояснювальна записка (25...40 арк.):
● Визначення критичного кавітаційного запасу енергії Δlкр, коефіцієнту кавітаційної швидкохідності С, кутової швидкості обертання ротору насоса ω та коефіцієнту швидкохідності ns.
● Визначення основних розмірів робочого колеса. ● Розрахунок і побудова меридіанного перетину робочого колеса. ● Розрахунок і побудова середньої лінії лопаті робочого колеса в плані. ● Розрахунок та профілювання спірального відвідного каналу трапецієвидної форми методом R·Cu = const. ● Оцінка дійсної (допустимої) висоти всмоктування насоса. ● Опис конструкції спроєктованого насоса та оцінка його придатності для використання за функцією призначення.
2. Графічна частина:
● розріз насосу вздовж осі ротора (1 арк., формат А1); ● ескіз вхідних і вихідних трикутників швидкостей (2 арк., формат А4); ● ескіз меридіанного перерізу робочого колеса (1 арк., формат А4); ● ескіз лопаті робочого колеса в плані (1 арк., формат А4); ● ескіз спірального відвідного каналу (1 арк., формат А3).
Бланк завдання на виконання курсової роботи
Теми курсових робіт (2024/2025 н.р.)
Графік консультацій з курсового проєктування (2024/2025 н.р.)
Методичні вказівки для виконання курсової роботи
Зразок курсової роботи
Форми поточного та підсумкового контролю
Досягнення здобувача оцінюються за 100-бальною системою Університету.
Рекомендовані джерела інформації
Основна література
1. Наливайко В. С. Конструктивні вузли та системи суднових двигунів внутрішнього згоряння : навчальний посібник / В. С. Наливайко, Б. Г. Тимошевський. – Миколаїв : НУК, 2013. – 100 с.2. Мандрус В. І. Гідравлічні та аеродинамічні машини (насоси, вентилятори, газодуви, компресори): Підручник. – Львів: “Магнолія плюс”, видавець В. М. Піча, 2004. – 340 с.3. Герасимов Г. Г. Гідравлічні та аеродинамічні машини: Підручник / Г. Г. Герасимов. – Рівне: НУВГП, 2008. – 241 с.4. Герасимов Г. Г. Нагнітачі та теплові двигуни. Навчальний посібник / Г. Г. Герасимов. – Рівне: НУВГП, 2012. – 552 с.5. Омельченко О. В. Гідравлічні машини : навч. посіб / О. В. Омельченко, Л. О. Цвіркун. – Кривий Ріг: ДонНУЕТ, 2020. – 100 с.6. Кондусь В. Ю. Лопатеві насоси : навчальний посібник / В. Ю. Кондусь, О. І. Котенко . – Суми : Сумський державний університет, 2021. – 293 с.7. Ніколова Р. О. Гідравлічні та аеродинамічні машини : Навчальний посібник / Р.О. Ніколова. – Одеса, ОДАБА. 2006. – 211 с.8. Гідравлічні і аеродинамічні машини. / О. М. Романюк, Г. П. Вербицький, М. І. Колотило, В. Д. Колотило, Ф. М. Клєпіков. – Кіровоград: 1997. – 176 с. 9. Холоменюк М. В. Компресорні установки: навч. посібник / М. В. Холоменюк – Д.: Національний гірничий університет, 2013. – 51 с.10. Коренькова Т. В. режими роботи насосних та вентиляторних установок із автоматизованим електроприводом: навч. посібник / Т. В. Коренькова, О. О. Сердюк, В. Г. Ковальчук. – Кременчук: Видавництво ПП Щербатих О. В., 2014. – 200 с.11. Водяницька Н.І. Поршневі компресори: Навч. посібник / Н. І. Водяницька. – Одеса: Видавничий центр ОНАХТ. – 87 c.
Допоміжна література
1. Мошенцев Ю. Л. Методичні вказівки до виконання лабораторних робіт з насосів / Ю. Л. Мошенцев, В. Г. Борозенець. – Миколаїв: НУК, 2007. – 28 с.2. Мошенцев Ю. Л., Гогоренко О. А. Проектування відцентрового насосу: Методичні вказівки / Ю. Л. Мошенцев, О. А. Гогоренко. – Миколаїв: НУК, 2009. – 52 с.3. Volk M. Pump Characteristics and Applications. 3rd ed. Boca Raton: CRC Press, 2014. – 502 p.4. Горбов В. М. Енциклопедія суднової енергетики: підручник / В. М. Горбов. – Миколаїв: НУК, 2010. – 624 с.5. Marine Auxiliary Machinery/ H. D. McGeorge – MPG Books Ltd, Bodmin, Cornwall, 2002. – 525 р.6. Auxiliary Equipment & Systems for Marine Engine. Chapter 4: Deck gear and hydraulic systems drivers / Ranger Hope, 2008. – 233 р.
Інформаційні ресурси в інтернет
1. Компанія-виробник різноманітних типів насосів https://tapflo.ua2. Промислові насоси від найкращих європейських та світових виробників https://mir-nasosov.com.ua/uk/3. ТОВ "УКРНАСОСПРОМ" https://ukrnasosprom.com.ua/ua/4. ТОВ «ТОРГОВИЙ ДІМ «УКРНАСОССЕРВІС» https://ukrnasos.com.ua5. Компанія ЛАМАНТИН ФТГ https://ftg.com.ua