Программа дисциплины СД.405 (539882)
Текст из файла
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
МАМИ
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
МГТУ «МАМИ»
Профессор____________ С.А. Зайцев
«_________»______________200 г.
Программа дисциплины
СД 4.05 Паро - и газотурбинные установки (эксперимент)
Направление подготовки 651200 -
«Энергомашиностроение»
Специальность 101400 - Газотурбинные,
паротурбинные установки и двигатели.
Москва, 2001 г.
1. Цели и задачи дисциплины
Курс «Паро- и газотурбинные установки (эксперимент)» имеет цель ознакомить студентов с основными методами и средствами научных исследований конструкций и рабочих процессов паро- и газотурбинных установок, методологией проведения испытаний.
При изучении курса студенты знакомятся с современными методами испытаний основных узлов и агрегатов ГТУ и ПТУ, с системами измерений и испытательными станциями.
Данный курс создает базу для научных исследований и испытаний ГТУ и ПТУ.
2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины
-
В результате изучения дисциплины студенты должны: - освоить
основные положения методологии испытаний ПТУ и ГТУ, порядок их
подготовки и проведения; - уметь составить программы — методики
испытаний, подготовить итоговый документ по результатам испытаний. -
- освоить основные методы и средства измерений параметров
газового потока, температур поверхности, тепловых потоков -
- знать основные составляющие испытательных станций ПТУ и
ГТУ и их элементов, методики обработки и представления результатов.
3. Объем дисциплины и виды учебной работы.
Виды учебной работы | Всего часов | Семестры |
Общая трудоемкость дисциплины | 144 | 9 |
Аудиторные занятия | 56 | 56 |
Лекции | 28 | 28 |
Практические занятия (ПЗ) | ||
Семинары (С) | ||
Лабораторные работы (ЛР) | 28 | 28 |
И (или) другие виды аудиторных занятий | ||
Самостоятельная работа | 88 | 88 |
Курсовой проект | ||
Расчетно-графические работы | ||
Реферат | ||
Вид итогового контроля | зачет | зачет |
4. Содержание дисциплины.
4.1 Разделы дисциплины и виды занятий (тематический план)
№ п/п | Раздел дисциплины | Лекции | ПЗ (или С) | ЛР |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
1. | Введение | * | ||
2. | Основы научных исследований ПТУ и ГТУ | * | ||
3. | Методы испытаний ПТУ и ГТУ | * | ||
4. | Основы теории и практического использования методов и средств измерений, регистрации и обработки результатов | |||
5. | Методы и средства измерения давлений при испытаниях ПТУ и ГТУ | |||
6. | Измерение температуры | * | ||
7. | Измерение расходов жидкостей и газов | * | ||
8. | Измерение мощности крутящего момента, сил и напряжений | * | ||
9. | Измерение частоты (скорости) вращения и времени -V | * | ||
10. | Измерение состава газового потока | * | ||
11. | Автоматизация испытаний | * | ||
12. | Испытания основных элементов ПТУ и ГТУ | * | ||
13. | Испытательные станции | * | ||
14. | Опытное изучение методов и средств измерений параметров и характеристик ПТУ и ГТУ | * |
4.2 Содержание разделов дисциплины
4.2.1 Введение
Предмет, содержание и задачи курса.
-
Современное состояние ПТУ и ГТУ. Роль научных исследований
и испытаний в развитии и совершенствовании ПТУ и ГТУ. Общие
сведения об основных принципах современной системы научных
исследований, о современных методах и технических средствах
исследований и испытаний ПТУ и ГТУ. Применение методов
математического и физического моделирования, автоматизированных систем испытаний и диагностических
центров. Перспективные направления совершенствования методов
и средств испытаний ПТУ и ГТУ, требования международных
стандартов качества, необходимость сертификации
испытательных средств и методов ( 1 час).
4.2.2 Основы научных исследований.
-
Понятия науки, научных исследований. Технические науки и их
роль в развитии техники. Основы организации научных
исследований в РФ. Формы подготовки и повышения
квалификации научных кадров. Научная документация, издания,
международная система квалификации, научно-техническая
патентная информация. Общие понятия изобретения, полезной
модели, порядок оформления заявок на изобретения,
международная классификация изобретений. «Пионерские
изобретения» по ГТУ, их роль и значение в развитии и совершенствовании турбостроения. (1 час).
4.2.3 Методы испытаний ПТУ и ГТУ
-
Назначение и виды типовых и научно-исследовательских
испытаний, их классификация. Методика и программы проведения
испытаний ГПУ на различных этапах создания и применения.
Особенности испытаний ТГТД. Заводские испытания.
Государственные испытания. Стандарты РФ на испытания и
испытательную технику. Особенности научно-исследовательских
испытаний элементов и систем ГПУ и комплексов в целом.
Выдача заключения на соответствие характеристик ГТУ
требуемым по техническому заданию. Гарантийные обязательства,
объем необходимой документации, контроль за выполнением
процедур испытаний и выдачи заключения государственной
комиссии. Испытания отдельных агрегатов ГТУ: компрессор,
камера сгорания, турбина, теплообменник, редуктор.
Принципиальные особенности, требования. Испытания ГТУ в
целом. Требования к документации и объему испытаний
отдельных агрегатов. Основы регистрации измеряемых
параметров, ведение протоколов измерений. Особенности
международного стандарта качества ISO 9000 в часы испытаний. -
Выбор измерительных средств с учетом этапа испытаний,
принятой методикой и условиями. Требования к точности
измерений и выходным основным характеристикам ПТУ и ГТУ
(мощность, расход воздуха, расход топлива, температура газа за
теплообменником, полнота сгорания). Принципы подбора
измерительных средств, комплектование систем обработки и
регистрации. (4 часа).
4.2.4 Основы теории и практического использования методов и средств измерений, регистрации и обработки результатов.
-
Общие сведения об измерениях и измерительной аппаратуре. Понятия о прямых, косвенных и совокупных измерениях. Основные элементы, звенья и структурные схемы измерительных приборов. Контактные и безконтактные методы измерений. Датчики, приемники, передающие звенья. Аналоговые и дискретные преобразователи. Класс точности приборов, диапазон измерений, точность. Образцовые и рабочие" измерительные приборы. Основные понятия метрологии. Погрешности измерений. Систематические, случайные погрешности и методы их определения. Абсолютные и относительные погрешности. Метрологическая аттестация и сертификация измерительных приборов и систем. Обработка и анализ экспериментальных данных с применением метода наименьших квадратов и других
-
положений математической статистики и теории вероятностей. Средняя квадратичная, вероятность и средняя арифметическая ошибка измерений. Построение графиков по экспериментальным данным. Методы экстраполяции и вывода критериальных уравнений. Надежность, доверительный интервал, ошибки в определении функции нескольких переменных. Применение корреляционного анализа результатов экспериментов. Последовательность нахождения корреляционных зависимостей. Примеры из практики испытаний ПТУ и ГТУ.
-
Международная система измерений СИ. Основные единицы,
понятия определения. -
Преобразователи, приборы, элементы общего назначения. Краткие
сведения о видах преобразования неэлектрических величин в
электрические. Устройства и принципы действия
потенциометрических, тензометрических, индуктивных
преобразователей. Емкостные, пьезоэлектрические, резонансо-
акустические преобразователи. Преимущества и недостатки.
Усилители постоянного и переменного тока. 1 Формирование
сигналов и преобразование измеряемой величины в цифровой код. -
Выходные устройства систем измерений. Электрические и
электронные осциллографы, частотометры, логометры и другие
приборы, используемые в измерительных системах при
испытаниях. ГТУ. Согласование характеристик отдельных звеньев измерительных систем (6 часов).
4.2.5 Методы и средства измерения давлений при испытаниях ПТУ и ГТУ.
-
Основные понятия о давлении в газовых потоках и емкостях,
приборы и устройства для измерения давления в газовых потоках
и замкнутых объемах. -
Приемники для измерения полного давления газового потока.
Требования к установке и тарировке. Погрешности измерений.
Приемники для измерений статического давления в потоке и на
стенке. Координатники и средства определения направленности
потоков. Термоанемометры как средства измерений пульсации и
турбулетности. Передача давления от приемника к регистратору.
Виды и типы манометров. Жидкостные манометры.
Дифференциальные манометры. Рабочие жидкости. Точность
измерений. Пружинные манометры, принципы действия и область применения. Образцовые манометры. Барометры ртутные: точность, область применения. Комбинированные пневмометрические трубки Пито-Пранотля. Особенности их использования в газовых потоках ГТУ при измерениях полей скоростей и давлений. (4 часа).
4.2.6 Измерение температуры.
-
Основные сведения о температуре газа и тела, как параметре его
состояния. Шкалы температур, соотношения между ними.
Классификация термометров (измерителей температуры) по
принципу действия. -
Термометры сопротивления. Структурная схема.
Термочувствительные элементы медные, никелевые, платиновые.
Полупроводниковые термосопротивления. Измерительные схемы
термометров сопротивления различных типов. Погрешности
измерений. Термоэлектрические термометры (термопары).
Требования и диапазон измерений типовых термопар. Тарировка
термопар. Термоэлектрические цепи. Измерение термо-э.д.с.
Усилители. Погрешности измерений. Гребенки для измерения
полей температуры газового потока. Особенности измерений при
высоких температурах, одно- и двухфазных потоков с учетом
влияния излучения, тепловой индукции, потерь тепла теплопроводностью и т.п. -
Особенности измерения температуры твердых тел,
соприкасающихся с газовыми потоками, вращающихся элементов
ПТУ и ГТУ. Способы измерения нестационарных температур.
Современные бесконтактные методы измерения температур.
Методы и средства измерения тепловых потоков.
Метрологическая аттестация средств и методов измерения
температур. (2 часа).
4.2.7 Измерение расходов жидкостей и газов.
-
Особенности газовых потоков ГТУ. Установившиеся и
неустановившиеся режимы работы. Приборы и устройства для
измерения расхода воздуха (газа) в соответствии с требованиями
ГОСТа. Дроссельные расходометры. Ротаметры. Турбинные
расходометры. Объемные расходометры (штихпроберы).
Определение расхода по скорости движения потока. Измерение
расхода в нестационарных потоках. Автоматизация методов и
средств измерительных расходов (2 часа).
4.2.8 Измерение мощности, крутящего момента, сил и напряжений.
-
Общие сведения о тормозах устройствах и конструкции тормозов.
Классификация тормозных устройств, требования и ним.
Основные параметры тормозов, их тарировка и метрологическое
обеспечение. -
Гидравлические (дисковые, шестеренчатые, лопасные) тормоза.
Принцип работы и регулирования/Характеристики. Погрешности
и методы их оценки. -
Электрические тормоза переменного и постоянного тока.
Устройство, принципы действия, характеристики. Условия
совместной работы ГТУ и тормозного устройства. -
Методы и средства измерения крутящего момента. Классификация
динамометров. Механические, электрические динамометры.
Принципы действия, характеристики, особенности. Тарировка
механических, гидравлических и электрических динамометров. -
Погрешности измерений мощности и крутящего момента. Типовая
программа тарировки и метрологической аттестации (6 часов).
4.2.9 Измерение частоты (скорости) вращения и времени.
-
Приборы и системы измерения скорости вращения. Устройство и
принцип действия центробежных, электрических, магнитных,
электронных и других тахометров. Суммарные счетчики оборотов. -
Измерение времени секундометрами, электрическими и
электронными цифровыми счетчиками и универсальными
частотометрами. Погрешности измерений, метрологическая
аттестация и тарировка (2 часа).
4.2.10 Измерение состава газового потока.
-
Основные компоненты токсичных веществ газовых потоков ПТУ и ГТУ. Допускаемая концентрация токсичных веществ. ГОСТы и нормы на токсичность выхлопных газов ГТУ. Приборы для измерения токсичных веществ. Метрологическое обеспечение испытаний на токсичность (4 часа).
4.2.11 Автоматизация испытаний.
-
Необходимость автоматизации испытаний ГТУ. Автоматизация измерений и обработки результатов. Современные средства и методы для автоматизации испытаний и выдачи заключения о характеристике ПТУ и ГТУ. Метрологическое обеспечение всей системы измерений, регистрации и обработки. Включение всех составляющих установок для испытаний ПТУ и ГТУ в единый цикл автоматизированной системы по определению характеристики ПТУ и ГТУ на всех режимах работ (2 часа).
4.2.12 Испытания основных элементов ПТУ и ГТУ.
-
Испытания компрессоров. Схемы и основные узлы стендового
оборудования. Снятие характеристик компрессора отдельного и в
составе ГТУ. Последовательность испытаний. Объем испытаний,
оценка точности и достоверности. -
Испытания камер сгорания. Схемы и основные узлы стендового
оборудования. Последовательность снятия характеристик камеры сгорания, полнота сгорания топлива, температурное состояние, эффективность работы системы охлаждения. Определение тепловых и гидравлических характеристик. -
Испытания турбин. Последовательность снятия характеристик.
Структура и состав стендового оборудования. Тепловые,
газодинамические и гидравлические характеристики. -
Испытания теплообменников. Структура и состав стендового
оборудования. Особенности измерения полей температуры и
скорости газового и воздушного потока. Методика измерения
степени регенерации и построения обобщенной характеристики.
Гидравлические и прочностные испытания. Оценка
загазованности и изменения характеристик при длительной
эксплуатации. -
Испытания редукторов. Структура и состав стендового
оборудования. Особенности измерения силовых и нагрузочных
характеристик. Прочностные испытания. Метрологическое
обеспечение (12 часов).
4.2.13 Испытательные станции ГТУ.
-
Основные компоненты испытательных станций. Боксы; кабины управления; испытательные станки; топливные системы; масляные системы; система управления ГТУ; воздуходувки, теплообменники, подогреватели; выхлопные шахты и способы шумоглушения; требования к основным компонентам испытательных ситуаций, примеры конструктивного оформления, требования по технике безопасности и промышленной санитарии. Перспективы развития испытательных станций ГТУ (2 часа).
4.2.14 Опытное изучение методов и средств измерений параметров и
характеристик ПТУ и ГТУ.
-
Методики проведения измерений. Обработка результатов.
Точность измерений температуры, скорости, давления. Состав
лабораторных установок, технология подготовки отчетов.
5. Лабораторный практикум.
№ п/п | Раздел дисциплинных работ | Наименование лабораторных работ | Количество часов |
1 | 2 | 3 | 4 |
1 | 4.2.12 | Снятие характеристик ПТУ и ГТУ | 6 |
2 | 4.2.12 | Снятие характеристик теплообменника | 6 |
3 | 4.2.12 | Снятие характеристики камеры сгорания | 4 |
4 | 4.2.6 | Измерение температуры газового потока | 4 |
5 | 4.2.5 | Измерение скорости газового потока | 4 |
6 | 4.2.7 | Измерение расхода жидкости и газа | 4 |
6. Практические занятия
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.