Примерная программа дисциплины “ Гидроэнергетические сооружения Рекомендуется для специальности подготовки icon

Примерная программа дисциплины “ Гидроэнергетические сооружения Рекомендуется для специальности подготовки



Смотрите также:
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ


Учебно-методическое объединение по образованию

в области строительства


Утверждаю :

Председатель совета


“___” _____________ 2012 г.


ПРИМЕРНАЯ ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


Гидроэнергетические сооружения”


Рекомендуется для специальности подготовки

271101 “Строительство уникальных зданий и сооружений”


специализация

271101.03 “Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности”


Уровень подготовки - специалист


Москва 2012


^ 1. Цели и задачи дисциплины


Цель дисциплины

Дисциплина «Гидроэнергетические сооружения» относится к дисциплинам специализации базовой части профессионального цикла примерной основной образовательной программы подготовки по специальности 271101 «Строительство уникальных зданий и сооружений», специалиализации 271101.03 «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности», и имеет своей целью освоение студентом знаний и умений, необходимых при проектировании, строительстве, эксплуатации и реконструкции сооружений гидроэлектростанций.


Задачи дисциплины :

  • изучение потенциала и схем использования гидроэнергетических ресурсов;

  • изучение устройства, принципа работы и конструкции гидравлических турбин, насосов и обратимых гидромашин для ГАЭС;

  • формирование знаний о работе гидроэлектростанций и гидроэнергетических сооружений;

  • изучение конструкций зданий гидроэлектростанций и других гидроэнергетических сооружений, а также формирование навыков их проектирования.


^ 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины


Изучение дисциплины «Гидроэнергетические сооружения» направлено на формирование у студента следующих компетенций (в соответствии с ФГОС) :

  • способность разрабатывать проекты технико-экономического обоснования гидротехнических сооружений различных видов и их комплексов, а также руководить разработкой технического и рабочего проектов этих сооружений с использованием средств автоматизированного проектирования (ПСК-3.1);

  • способность организовать работу коллектива исполнителей, планировать выполнение работ по проектированию и строительству гидротехнических сооружений и их комплексов, принимать самостоятельные технические решения (ПСК-3.2);

  • способность осуществлять авторский надзор при строительстве гидротехнических сооружений и организовать его осуществление (ПСК-3.5);

  • способность проводить технико-экономическое обоснование строительства и мероприятий по эксплуатации гидротехнических сооружений и их комплексов (ПСК-3.6).


В результате изучения дисциплины «Гидроэнергетические сооружения» студент должен

знать:

  • роль гидротехнических сооружений в энергетике (по ФГОС),

  • схемы использования гидроэнергетических ресурсов;

  • особенности и принципы работы гидроэнергетических сооружений различного назначения (по ФГОС);

  • виды гидравлических машин, их устройство и принципы работы;

  • устройство и принцип работы гидромеханического и гидросилового оборудования, применяемого на гидротехнических сооружениях (в соответствии с ФГОС),

  • виды конструкций и устройство зданий ГЭС, принципы их компоновки;

  • основные принципы проектирования гидроэнергетических сооружений (в соответствии с ФГОС),

  • принципы эксплуатации гидроэнергетических сооружений, обеспечивающих их надёжную и безопасную работу (по ФГОС),


уметь :

  • разрабатывать конструкции гидроэнергетических сооружений и обосновывать их расчётами (по ФГОС);

  • определять энергетическую мощность водотока;

  • выбрать схему энергетического использования водотока;

  • выбрать тип гидравлических турбин по заданным мощности и напору;

  • определять габариты основных элементов проточного тракта гидравлических турбин;

  • компоновать основное и вспомогательное оборудование в здании ГЭС;


владеть навыками:

  • навыками проектирования и расчёта гидроэнергетических сооружений (по ФГОС),

  • подбора гидравлических турбин основных типов;

  • конструирования основных элементов проточного тракта турбин;

  • конструирования зданий гидроэлектростанций.


^ 3. Объём дисциплины и виды учебной работы


Общая трудоёмкость дисциплины составляет 3 зачётных единицы (108 часов).


№ п/п

Вид учебной работы

Всего часов

Семестры

9




1

Общая трудоёмкость

108

108




2

Аудиторные занятия

48

48




2.1

Лекции

32

32




2.2

Лабораторные занятия








2.3

Практические занятия

16

16




3

Самостоятельная работа

60

60




3.1

Курсовая работа

+

+




3.2

Расчётно-графические работы








3.3

Реферат








3.4

Подготовка к контрольным мероприятиям

+

+




4

Промежуточная аттестация

экзамен

экзамен





^ 4. Содержание дисциплины


4.1. Разделы дисциплины и виды занятий



Раздел дисциплины

семестр

Лекции

Лабор. работы

Практич. занятия

1

Гидроэнергоресурсы и их использование

9

4





2

Гидравлические машины

9

6



12

3

Гидроэлектростанции

9

6





4

Оборудование зданий гидроэлектростанций

9

4



2

5

Проектирование зданий гидроэлектростанций

9

6



2

6

Гидроэнергетические сооружения деривационных ГЭС

9

6






4.2. Содержание разделов дисциплины

№ темы

Наименование раздела (темы)

Содержание раздела

1

Гидроэнергоресурсы и их использование

Гидроэнергетические ресурсы. Принципы работы гидроэлектростанций. Значение ГЭС для энергосистемы. Мощность и выработка ГЭС. Плотинные, деривационные и комбинированные схемы использования гидроэнергетических ресурсов. Схемы каскадов ГЭС на водотоках. ГАЭС и их роль в энергосистеме.

2

Гидравлические машины

Виды гидравлических машин и их назначение.

Виды гидротурбин и области их применения. Реактивные и активные гидротурбины. Номенклатуры гидравлических турбин. Конструкции осевых, радиально-осевых, ортогональных и ковшовых гидротурбин, их преимущества, недостатки и области применения.

Кавитация в гидротурбинах и её влияние на определение необходимого заглубления рабочего колеса. Назначение и конструкции отсасывающих труб гидротурбин.

Условия выбора гидротурбин на гидроэлектрических станциях. Линейные и универсальные характеристики гидротурбин.

Турбинные камеры: виды и основы конструирования.

Устройство и принципы действия насосов различных видов. Напор, развиваемый насосом. Мощность и коэффициент полезного действия насоса.

Обратимые гидромашины и их особенности.

3

Гидроэлектро-станции

Виды гидроэлектростанций (ГЭС на реках, ПЭС, ГАЭС) и схемы их работы. Общие понятия о водно-энергетических расчётах. Выбор установленной мощности ГЭС.

Состав сооружений гидроэлектростанций при различных схемах создания напора, назначение гидроэнергетических сооружений.

Конструкции водоприёмников различных типов. Способы защиты от льда, мусора и наносов.

4

Оборудование зданий гидроэлектро-станций

Состав основного и вспомогательного оборудования зданий гидроэлектростанций.

Система автоматического регулирования турбин и её состав.

Механическое оборудование зданий гидроэлектростанций. Ремонтные и аварийно-ремонтные затворы. Предтурбинные затворы на напорных водоводах и их подбор.

Гидрогенераторы, их назначение и типы (подвесные и зонтичные). Приближённое определение габаритов гидрогенераторов. Системы охлаждения гидрогенераторов.

Краны зданий ГЭС: типы, грузоподъёмность, габариты.

Главные схемы электрических соединений ГЭС. Силовые трансформаторы и их типы (однофазные, трёхфазные и др.). Электрические распределительные устройства.

5

Проектирование зданий гидроэлектро-станций

Типы зданий ГЭС, их классификация по напору и конструктивному решению.

Русловые здания ГЭС: компоновка и конструкции. Русловые здания ГЭС, совмещённые с донными и поверхностными водосбросами. Здания ГЭС с горизонтальными капсульными агрегатами.

Приплотинные и деривационные здания ГЭС. Компоновка зданий ГЭС с различными типами плотин. Встроенные здания ГЭС. Открытые и полуоткрытые здания ГЭС. Совмещение приплотинных зданий ГЭС с водосбросами.

Подземные и полуподземные здания ГЭС. Особенности их компоновки.

Особенности конструкций зданий ГАЭС и ПЭС.

Монтажная площадка здания ГЭС: назначение и определение габаритов. Высотное положение монтажной площадки и её связь с транспортными коммуникациями.

6

Гидроэнергетические сооружения деривационных ГЭС

Сооружения деривационных ГЭС. Отстойники. Безнапорные деривационные водоводы (каналы, лотки и туннели).

Типы напорных станционных водоводов. Понятие о гидравлическом ударе. Назначение, общее устройство и принципы работы уравнительных резервуаров, бассейнов суточного регулирования, холостых водосбросов.


^ 5. Лабораторный практикум и практические занятия


5.1. Лабораторный практикум – не предусматривается


5.2. Рекомендуемый перечень практических занятий

Практические занятия могут быть посвящены следующим вопросам :

№ п.п.

номер раздела

Тема практического занятия

1

2

Определение габаритов турбины в зависимости от типа, мощности агрегата и расчётного напора.

1

2

Сравнительный анализ влияния расчетного приведенного расхода поворотно-лопастной гидротурбины на размеры турбины и блока с учетом высоты отсасывания.

2

2

Построение линейных характеристик радиально-осевой гидротурбины по её главной универсальной характеристике. Область работы турбины.

3

2

Выбор типа, угла охвата, размеров и гидравлический расчет спиральной камеры.

4

2

Выбор типа и размеров отсасывающих труб

5

4

Выбор габаритов гидрогенератора.

6

5

Компоновка турбины, генератора и мостового крана в здании ГЭС.


^ 6. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины


6.1. Рекомендуемая литература


а) Основная литература


б) Дополнительная литература

  1. Гидроэлектрические станции / Под ред. В.Я.Карелина и Г.И.Кривченко. – М.: Энергоатомиздат, 1987.

  2. Кривченко Г.И. Гидравлические машины: Учебник для вузов, 2-е изд. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

  3. Гидроэнергетика /Под ред. В.И.Обрезкова. – М.: Энергоатомиздат, 1988.

  4. Использование водной энергии: Учебник для вузов/Под. ред. Ю.С.Васильева – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1995.

  5. Насосы и насосные станции /Под ред. В.Ф.Чебоевского. – М.: Агро-промиздат, 1989.

  6. Карелин В.Я., Минаев А.В., Насосы и насосные станции: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат, 1986.

  7. Аршеневский Н.Н. Обратимые гидромашины гидроаккумулирующих элек­тростанций. – М.: Энергия, 1977.

  8. Гидроаккумулирующие электростанции /Под ред.Л.Б.Шейнмана. – М.: Энергия, 1978.

  9. Гидромеханические переходные процессы в гидроэнергетических ус­тановках /Под ред.Г.И.Кривченко. – М.: Энергия, 1975.

  10. Гидроэнергетика и комплексное использование водных ресурсов СССР/ под ред. П.С.Непорожнего. – М.: Энергоатомиздат, 1982.

  11. Зарубаев Н.В. Комплексное использование и охрана водных ресурсов. – Л.: Стройиздат, 1976.

  12. Карелин В.Я.. Новодережкин Р.А. Насосные станции с центробежны­ми насосами. – М.: Стройиздат, 198З.

  13. Слисский C.М.. Гидравлика зданий гидроэлектростанций. – М.: Энер­гия, 1970.

  14. Фрейшист А. Р., Хохарин A.Х, Стальные трубопроводы гид­роэлектростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1982.

  15. Эксплуатация гидроэлектростанций / под ред. В.С.Серкова. – М.:Энергия, 1977.

  16. Энергетическое оборудование для использования нетрадиционными и возобновляемыми источниками энергии / под ред. В.И.Виссарионова. – М.: ВИЭН, 2004.

  17. Гидроэнергетические установки /Под ред. Д.С.Щавелева. – Л.: Энергоиздат, 1981.


6.2. Визуальные материалы

В учебном процессе могут быть использованы видеофильмы о крупных гидроэлектростанциях в России и за рубежом.

Желательно иметь демонстрационные модели гидравлических машин.


6.3. Компьютерное программное обеспечение и электронные информационные ресурсы

Microsoft Windows 7 Professional RUS,

Пакет прикладных программ Microsoft Office,

http://www.rsl.ru/ сайт Российской государственной библиотеки,

http://www.gpntb.ru/ сайт Государственной публичной научно-технической библиотеки России,

http://elibrary.ru/ сайт Научной электронной библиотеки,

http://lib.mgsu.ru/ сайт Научно-технической библиотеки ФГБОУ ВПО “МГСУ”.


^ 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины


7.1. Лабораторное оборудование и приборы – не требуются


7.2. Технические средства обучения

1) Оборудование для демонстрации видеофильмов, компьютерных презентаций;

2) Компьютерный класс;


^ 8. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины


8.1. Образовательные технологии

В учебном процессе используются следующие образовательные технологии :

  1. чтение лекций потоку студентов,

  2. самостоятельное изучение студентами разделов дисциплины с использованием учебной литературы и электронных информационных средств.

  3. проведение практических занятий по темам выполнения курсовой работы (и расчётно-графических работ),

  4. выполнение студентом курсовой работы с последующей её защитой,

  5. показ видеофильмов и иных визуальных материалов.

  6. проведение ознакомительных экскурсий на гидроэлектростанции,

  7. контроль усвоения материалов с помощью контрольных работ (коллоквиумов),

  8. промежуточная аттестация в виде экзамена.


8.2. Формы контроля

8.2.1. Формы текущего контроля

Текущий контроль освоения студентами дисциплины предлагается осуществлять:

  • при выполнении и защите студентами курсовой работы,

  • путём кратких устных опросов студентов по материалу предшествующей лекции,

  • путём проведения контрольных работ.

В качестве тем контрольных работ можно рекомендовать следующие:

  1. типы гидравлических турбин и их состав;

  2. виды гидроэнергетических сооружений;

  3. виды зданий гидроэлектростанций;

  4. состав оборудования зданий ГЭС;

При изучении дисциплины обязательным должно быть выполнение студентами курсовой работы, т.к. только оно позволит сформировать практические навыки и умения студентов по проектированию гидроэлектростанций.

Курсовой работа может быть выполнена на тему “^ Конструирование здания гидроэлектростанции”, т.е. посвящена вопросам размещения основного и вспомогательного оборудования в здании ГЭС различного типа. В курсовой работе могут быть рассмотрены следующие вопросы:

1) подбор типа гидравлической турбины по заданному напору;

2) определение габаритов рабочего колеса турбины, отсасывающей трубы и турбинной камеры;

3) выбор высотного положения рабочего колеса турбины;

4) подбор гидросилового электрического оборудования ГЭС;

5) подбор кранового оборудования здания ГЭС;

6) конструирование и компоновка здания ГЭС.


8.2.2. Формы промежуточной аттестации

В качестве промежуточной аттестации предусматривается проведение экзамена.


Программа дисциплины «Гидроэнергетические сооружения» составлена в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования подготовки по специальности 271101 «Строительство уникальных зданий и сооружений», по специалиализации 271101.03 «Строительство гидротехнических сооружений повышенной ответственности»


Разработчики :

  1. _____________________ проф., к.т.н. Берлин В.В.

  2. _____________________


Эксперты :

  1. __________________________________________________________________

  2. __________________________________________________________________

  3. __________________________________________________________________




Скачать 144.27 Kb.
Дата конвертации28.12.2012
Размер144.27 Kb.
ТипПримерная программа
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы