Рабочая программа дисциплины Теория движителей

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Калининградский государственный технический университет»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебнометодической работе
п\п А.Л. Гудков
« 05 » марта 2014 г.
Рабочая программа дисциплины
Теория движителей
Профессиональный цикл, вариативная часть
(дисциплина по выбору)
Специальность
180405 «Эксплуатация судовых энергетических установок»
Квалификация (степень) выпускника
Специалист
Форма обучения
очная
Факультет судостроения и энергетики
Кафедра разработчик – кафедра кораблестроения
Калининград 2014
Цели и задачи дисциплины.
Целью освоения дисциплины «Теория движителей» является формирование знаний
и умений в области реализации инженерных методов расчета ходкости судна, необходимых
для обоснованного выбора главного двигателя, проектирование движителя и
прогнозирования ходовых и тяговых характеристик судна с заданным двигательнодвижительным комплексом.
Задачи изучения дисциплины определяются сформулированными выше целями.
1.
2. Место дисциплины в структуре основной образовательной программы
(ООП) бакалавра.
Дисциплина «Теория движителей» относится к дисциплинам по выбору вариативной
части профессионального цикла.
При изучении дисциплины «Теория движителей» используются знания, полученные
при освоении дисциплины «Теория и устройство судна», в которой были даны простейшие
понятия о сопротивлении среды движению судна, принципах работы судовых движителей и
взаимодействии движителя и главного двигателя судна.
В процессе изучения дисциплины «Теория движителей» эти начальные сведения
доводятся до владения инженерными методами, необходимыми для определения
необходимой мощности главного двигателя и его оптимальной частоты вращения,
проектирования движителя и прогнозирования ходовых и тяговых характеристик судна с
известным двигательно-движительным комплексом.
Полученные студентом в результате освоения дисциплины «Теория движителей»
знания и умения могут быть использованы при выполнении итоговой аттестационной
работы (дипломного проекта) и в дальнейшей профессиональной деятельности выпускника.
3.
Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины.
В результате освоения дисциплины «Теория движителей»
у обучающегося
формируются профессиональные (ПК) компетенции (или их элементы), предусмотренные
ФГБОС ВПО:

способность генерировать новые идеи, выявлять проблемы, связанные с
реализацией профессиональных функций, формулировать задачи и намечать пути
исследования (ПК-1);

способность и готовность к самостоятельному обучению в новых условиях
производственной деятельности с умением установления приоритетов для достижения цели
в разумное время (ПК-2);

способность на научной основе организовать свой труд, самостоятельно
оценить результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы, в том
числе в сфере проведения научных исследований (ПК-5);

способность и готовность сформировать цели проекта (программы),
разработать обобщенные варианты ее решения, выполнить анализ этих вариантов,
прогнозирование последствий, нахождение компромиссных решений (ПК-22);

способность и готовность разработать проекты объектов профессиональной
деятельности с учетом физико-технических, механико-технологических, эстетических,
экологических, эргономических и экономических требований в том числе с использованием
информационных технологий (ПК-23);

способность и готовность принять участие в разработке проектной,
нормативной, эксплуатационной и технологической документации для объектов
профессиональной деятельности (ПК-24);

способность участвовать в фундаментальных и прикладных исследованиях в
области судов и судового оборудования (ПК-30);

способность разрабатывать планы, программы и методики проведения
исследований объектов профессиональной деятельности (ПК-32);

способность выполнять информационный поиск и анализ информации по
объектам исследований (ПК-33);

способность осуществлять и анализировать результаты исследований,
разрабатывать предложения по их внедрению (ПК-34).
В результате изучения дисциплины студент должен:











Знать:
природу составляющих сопротивления среды движению судна;
принципы работы судовых движителей;
физические основы взаимодействия комплекса корпус судна-движитель-главный
двигатель и способы его оптимизации.
Уметь:
определять буксировочное сопротивление судна;
выполнять расчет оптимального движителя в объеме, необходимом для определения
минимальной требуемой мощности главного двигателя и оптимальной частоты его
вращения;
определять геометрические характеристики гребного винта, согласованного с
заданным двигателем;
составлять прогноз по ходовым и тяговым характеристикам судна с известным
двигательно-движительным комплексом (ДДК).
Владеть:
способами расчета буксировочного сопротивления судна;
методом проектировочного расчета оптимального движителя на заданную скорость
хода;
способом расчета гребного винта на полное использование мощности заданного
двигателя;
алгоритмом составления прогноза по ходовым и тяговым характеристикам судна с
заданным ДДК.
5.
6.
7.
Всего в восьмом семестре
* РГР – расчетно-графическая работа
10
Всего
4.
СРС
3.
Формы текущего
контроля
успеваемости и
итоговой
аттестации по
дисциплине
Практические
занятия (ПЗ)
2.
Общие сведения о ходкости
судна.
Расчет
буксировочного
сопротивления
судна
по
серийным диаграммам.
Общие сведения о судовых
движителях.
Элементы теории гребного
винта.
Расчеты гребных винтов по
серийным диаграммам
Особенности
геометрии,
гидродинамики и расчета
ВРШ.
Методы
повышения
пропульсивных качеств судов.
Подготовка к зачету и его сдача
Трудоемкость учебной
работы по ее видам
АЗ
Лекции (Л)
1.
Тема дисциплины
Неделя семестра
№
п/п
Семестр
4.
Структура и содержание дисциплины.
4.1. Цели и задачи дисциплины.
Общая трудоемкость дисциплины «Теория движителей» составляет 3 зачетных
единицы (ЗЕТ), т.е. 108 часов, в том числе аудиторные занятия (АЗ) – 60 часов,
самостоятельная работа (СР) – 48 часов, в том числе дифференцированный зачет – 12 часов.
Итоговая аттестация по дисциплине-дифференцированный зачет.
Более подробные сведения о структуре дисциплины, видах, трудоемкости и формах
контроля учебной работы студентов представлены в приведенной ниже таблице.
1
2
2
2
6
1-2
4
4
12
20
2-3
2
2
2
6
4-5
6
6
4
16
6-9
10
12
14
36
10
4
4
2
10
11
2
-
-
2
11
30
30
12
12
Контроль на
зачете
Диф.зачет
48
108
Диф.зачет
60
Контроль на ПЗ
РГР*
Контроль на ПЗ
Контроль на ПЗ
Контроль на ПЗ
РГР
Контроль на ПЗ
4.2 Теоретические занятия (лекции).
Объем лекционных часов – 30 часов.
Тема дисциплины
№
Содержание
п/п
1. Общие сведения о ходкости Понятие о ходкости. Общие сведения о
судна.
сопротивлении среды движению судна.
Составляющие сопротивления. Способы
снижения сопротивления судна.
2. Расчет
буксировочного Методы экспериментального определения
сопротивления
судна
по сопротивления
судна.
Серийные
серийным диаграммам.
диаграммы. Схема расчета буксировочного
сопротивления
судна
по
серийным
диаграммам.
3. Общие сведения о судовых Назначение и принципы работы судовых
движителях.
движителей. Основные типы судовых
движителей.
4. Элементы теории гребного Геометрия и конструкция гребных винтов.
винта.
Кинематика и динамика элемента лопасти.
Коэффициент полезного действия гребного
винта. Кавитация и прочность гребного
винта. Взаимодействие гребного винта и
корпуса судна.
5. Расчеты гребных винтов по Устройство серийных диаграмм. Выбор
серийным диаграммам
серийной диаграммы. Расчет гребного
винта на заданную скорость хода. Схема
расчета винта на полное использование
мощности заданного двигателя.
6. Особенности
геометрии, Назначение ВРШ, его достоинства и
гидродинамики и расчета недостатки.
Области
целесообразного
ВРШ.
применения
ВРШ.
Особенности
гидродинамического расчета ВРШ.
7. Методы
повышения
пропульсивных
качеств
судов.
ИТОГО:
Кол-во
часов
2
4
2
6
10
4
2
30
№
занятия
1.
4.3. Практические занятия.
Объем часов на практические занятия – 30 часов.
№ темы
Темы практических занятий
1.
2-3
4.
2.
3.
5.
4.
6-7
4.
8-9
10-11
12-13
5.
5.
5.
14-15
6.
Кол-во
часов
Определение коэффициента качества судна. Оценочный
2
расчет буксировочного сопротивления.
Расчет сопротивления судна по серийным диаграммам.
4
Определение
геометрических
и
кинематических
2
характеристик гребного винта.
Расчет идеального движителя и коэффициента качества
2
движителя.
Определение кавитационных и прочностных характеристик
4
гребного винта и коэффициентов взаимодействия его с
корпусом судна.
Расчет гребного винта по заданной серийной диаграмме.
4
Расчет гребного винта на заданную скорость хода судна.
4
Расчет гребного винта на полное использование мощности
4
заданного главного двигателя.
Расчет ВРШ.
4
ИТОГО:
30
4.4. Лабораторные занятия (работы)
Лабораторные занятия учебным планом не предусмотрены.
4.5. Самостоятельная работа.
№
Виды (содержание) СРС
п/п
1. Освоение теоретического материала, подготовка к практическим
занятиям.
2.
Выполнение двух расчетно-графических работ (РГР).
3.
Подготовка к дифференцированному зачету и его сдача.
ИТОГО:
Кол-во
часов
18
18
12
48
Форма
контроля
Контроль
на ПЗ
Проверка
РГР
Зачет
5.
Образовательные технологии.
Формами аудиторной учебной работы являются лекции и практические занятия,
консультации (индивидуальная работа студента под руководством преподавателя).
Помимо сведений, получаемых на аудиторных занятиях, значительную часть
необходимой информации студенты должны приобретать в процессе изучения учебной и
справочной литературы.
При чтении лекций по дисциплине «Теория движителей»
используются
демонстрационный плакаты, модели корпусов судов и судовых движителей различных
типов.
При проведении практических занятий обязательным элементом является
предварительное объяснение содержания заданий, демонстрация на конкретных задачах
последовательности их выполнения. В содержании заданий отражается специфика будущей
деятельности студента.
Важной составляющей учебного процесса является индивидуальная работа студента
под контролем преподавателя. Здесь проводится подготовка к тест-контролю и выполняются
наиболее сложные разделы РГР.
В рамках изучения дисциплины выполняются две расчетно-графические работы. В
первой из них выполняется расчет и построение кривой буксировочного сопротивления
судна. Во второй осуществляется выбор главного двигателя на заданную скорость хода
судна. Рассмотренные в расчетно-графических работах расчеты находятся в рамках задач, с
которыми студент может столкнуться в своей последующей профессиональной деятельности
после окончания ВУЗа.
При изучении дисциплины используются стандартные учебники по теории корабля.
6. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости и итоговой аттестации по
дисциплине.
6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости студентов
(задания для тестирования, задания на РГР) и итоговой аттестации по дисциплине
(вопросы и задания на дифференцированный зачет) приводятся в качестве отдельных
материалов УМКД, в соответствующих методических указаниях.
6.2. Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
определено в разделе 7.
7. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины.
7.1. Основная литература.
7.1.1. Горянский Г.С. Расчет гребного винта в насадке: учебное пособие. –
Калининград, Издательство ФГБОУ «КГТУ», 2011. – 124.
7.2. Дополнительная литература.
7.2.1. Артюшков Л.С. Судовые движители: учебник/ Л.С. Артюшков, А.Ш.
Ачкинадзе, А.А. Русецкий – Л.: Судостроение, 1988. – с. 295
7.2.2. Справочник по теории корабля: в трех томах. Том 1. Гидромеханика.
Сопротивление движению судов. Судовые движители. / под ред. Я.И. Войткунского. – Л.:
Судостроение, 1985. – 768 с.
7.2.3. Кацман Ф.М. Теория судна и движители: учебник / В.М. Кацман, Д.М.
Дорогостайский. – Л.: Судостроение, 1979. – 280 с.
7.3. Методические указания и материалы по видам занятий.
7.3.1. Горянский Г.С. Теория корабля. Методические указания к курсовому
проектированию – Калининград.: Издательство ФГБОУ ВПО «КГТУ», 2013, с. 44.
8. Материально-техническое обеспечение дисциплины.
8.1. Специализированные аудитории;
8.1.1. Специализированная аудитория кафедры
8.1.2. Компьютерный класс
8.1.2. Опытовый бассейн
Лист согласования рабочей программы дисциплины.
Рабочая программа дисциплины разработана в соответствии с федеральным
государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по
направлению подготовки 180100 – Кораблестроение, океанотехника и системотехника
объектов морской инфраструктуры (утвержден 04.02.2010 г. приказом Минобрнауки РФ,
регистрационный номер 102), учебным планом университета по этому же направлению,
утвержденным ученым советом университета 27.10.2011 г.
Автор программы – Горянский Геннадий Степанович, к.т.н., доцент.
Рабочая программа дисциплины рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
«Кораблестроение»
(рецензент – д.т.н., доцент Дятченко С. В., протокол № 4 от 04.03.2014 г.).
Заведующий кафедрой
к.т.н., профессор _______________________________ А.П. Иванов
Научно-методическое обеспечение дисциплины
№
п/п
1.
2.
3.
Наименование литературы
Основная литература
Горянский Г.С. Расчет гребного винта в насадке: учебное
пособие. – Калининград, Издательство ФГБОУ «КГТУ»,
2011. – 124.
Дополнительна литература
Артюшков Л.С. Судовые движители: учебник/ Л.С.
Артюшков, А.Ш. Ачкинадзе, А.А. Русецкий – Л.:
Судостроение, 1986. – с. 392
Справочник по теории корабля: в трех томах. Том 1.
Гидромеханика. Сопротивление движению судов. Судовые
движители. / под ред. Я.И. Войткунского. – Л.:
Судостроение, 1985. – 768 с.
Наличие в НТБ, шт.
32
31
67
Директор НТБ _____________________________________ М.В. Вареницина
Рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании методической комиссии
факультета судостроения и энергетики (протокол №65 от 06.03.2014 г.)
Председатель методической комиссии,
декан факультета __________________ Пименов Б.И.
Согласовано
заместитель начальника
учебного управления
______________________ Огнев В.Е.
№ ________ «____»___________ 2014 г.