Метою навчальної дисципліни «Гідравліка» є всебічна підготовка спеціалістів, спроможних, на основі отриманих знань та навичок, кваліфіковано вирішувати питання водопостачання з гідротехнічного будівництва, водної інженерії та водних технологій, їх експлуатації, експлуатації гідравлічних машин і установок з врахуванням охорони водних ресурсів та раціонального і екологічно безпечного їх використання.

Завданнями навчальної дисципліни є опанування здобувачами:

– теоретичних знань з основ гідравліки, сільськогосподарського водопостачання, гідро- та пневмоприводів;

– вміннями творчого підходу до вирішування завдань проектування, експлуатації і раціонального використання сільськогосподарського водопостачання, насосів, вентиляторів, гідроенергетичних установок та систем гідромеліорації;

– навичками проведення дослідження, випробування та оцінювання гідравлічного устаткування.

В результаті вивчення навчальної дисципліни студент повинен

знати:

- задачі науки “Гідравліка” та методи якими реалізуються ці задачі;

- державну нормативну літературу;

- характеристику водних ресурсів України, потенційні можливості і методи їх використання;

- закони стану рівноваги і руху води;

- основні розрахункові залежності руху рідин у відкритих руслах;

- основи розрахунку дренажу;

вміти:

  - користуватися нормативною та довідковою літературою;

    - використовувати основні закони і рівняння гідродинаміки для практичних розрахунків;

    -  розрізняти і аналізувати види рухів газів і рідин;

    - проводити розрахунок коефіцієнтів тертя і опору при русі тіл у трубопроводах;

     - розраховувати гідродинамічні параметри потоку рідини і газу при їх русі в трубах;

  - застосовувати на практиці знання в сфері експлуатації сільськогосподарських об’єктів.

За результатами вивчення дисципліни у здобувачів вищої освіти формуються наступні компетентності:

ЗК1. Здатність реалізувати свої права і обов’язки як члена суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини й громадянина України.

ЗК2. Здатність зберігати та примножувати моральні, культурні, наукові цінності і досягнення суспільства на основі розуміння історії та закономірностей розвитку предметної області, її місця у загальній системі знань про природу і суспільство та у розвитку суспільства, техніки і технологій, використовувати різні види та форми рухової активності для активного відпочинку та ведення здорового способу життя.

ЗК3. Здатність до абстрактного мислення, аналізу та синтезу.

ЗК4. Знання та розуміння предметної області і професійної діяльності.

ЗК7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.

ЗК9. Здатність оцінювати та забезпечувати якість виконуваних робіт.

ФК1. Здатність застосовувати фізико-математичний апарат, теоретичні, розрахункові та експериментальні методи і моделі досліджень у сфері професійної діяльності.

ФК2. Здатність застосовувати у професійній діяльності досягнення науки, інноваційні та комп’ютерні технології, сучасні машини, обладнання, матеріали і конструкції.

ФК4. Здатність оцінювати потреби споживачів у водних ресурсах та антропогенного навантаження на водні об’єкти.

ФК5. Здатність виконувати інженерні розрахунки параметрів водних потоків та конструктивних елементів об’єктів професійної діяльності. 

ФК8. Здатність визначати та оцінювати навантаження і напружено-деформовані стани ґрунтових основ та інженерних споруд.

ФК9. Здатність здійснювати інженерні вишукування, розрахунки та проектування об’єктів професійної діяльності.

ФК12. Здатність розробляти інженерні та організаційні заходи щодо забезпечення доброго стану масивів поверхневих і ґрунтових вод на основі сучасних систем моніторингу.

ФК14. Здатність впроваджувати енерго- та ресурсоефективні водні технології у сфері професійної діяльності.

ФК16. Здатність здійснювати технічну експлуатацію, нагляд та догляд за станом об’єктів професійної діяльності, обстеження їх технічного стану, їх технічне обслуговування та ремонт.

ФК17. Здатність виявляти причини виникнення та негативні наслідки шкідливої дії води, застосовувати відповідні методи захисту територій, здійснювати розрахунки та проектувати захисні споруди.

ФК19. Здатність розраховувати техніко-економічні показники запроектованих і функціонуючих об’єктів професійної діяльності.

РН1. Формулювати задачі з вирішення проблемних ситуацій у професійній та/або академічній діяльності.

РН2. Визначати шляхи розв’язання інженерно-технічних задач у професійній діяльності, аргументовано інтерпретувати їх результати.

РН3. Виконувати експериментальні дослідження руху водних потоків, оцінювати і аргументувати значимість їх результатів при проектуванні об’єктів професійної діяльності.

РН8. Розв'язувати якісні та кількісні задачі з видобування, підготовки та розподілу води, очищення та відведення стічних вод.

РН13. Здійснювати технічну експлуатацію, обстеження, нагляд та догляд за станом об’єктів професійної діяльності.

РН15. Здійснювати гідрологічні, гідравлічні та гідротехнічні розрахунки з використанням сучасних програмних комплексів та спеціалізованих баз даних.

 

3. Програма навчальної дисципліни

Змістова частина 1. Статика і динаміка рідини

Тема 1. Рідина та її основні фізичні властивості

Визначення рідини. Основні властивості рідини. Ідеальна рідина. Сили, що діють в рідині.

Тема 2. Гідростатика

Гідростатичний тиск та його властивості. Основне рівняння гідростатики. Закон Паскаля. Прилади для вимірювання тиску і розрідження.

Тема 3. Кінематика

Основні поняття та визначення. Усталений і неусталенийрухи рідини. Рівномірний і нерівномірний рухи рідини. Струменевий руху. Лінія і трубка течії. Елементарний струмінь і його властивості. Потік. Гідравлічні елементи потоку: площа живого перерізу, витрата потоку, змочений периметр, гідравлічний радіус, середня швидкість. Рівняння нерозривності для усталеного руху рідини.

Тема 4. Гідродинаміка

Задачі гідродинаміки. Рівняння Бернуллі при усталеному русі ідеальної рідини. Рівняння Бернуллі для елементарної струминки і потоку в’язкої рідини. Гідравлічні опори і втрати енергії (напору) при русі рідини. 

 Тема 5. Гідравлічні опори і втрати напору

Фізична природа гідравлічних опорів. Режими руху рідини. Ламінарний і турбулентний рух рідини. Критерій Рейнольдса Визначення коефіцієнта гідравлічного тертя при турбулентному режимі. Місцеві гідравлічні опори. Поняття про гідравлічно гладкі і шорсткі труби.

          Змістова частина 2. Рух рідини

Тема 6. Усталений рух рідини в напірних трубопроводах

Короткі та довгі трубопроводи, Розрахунок коротких та довгих трубопроводів. Гідравлічний удар в трубах.

Тема 7. Витікання рідини з отворів

Витікання рідини через отвори. Витікання рідини через насадки. Застосування насадок у техніці. Особливості протікання рідини через водозливи.

Тема 8. Рівномірний рух рідини у відкритих руслах

Особливості руху рідини у відкритих руслах. Гідравлічно найвигідніший переріз каналу. Особливості гідравлічного розрахунку водовідвідних труб та русел.

Тема 9. Усталений нерівномірний рух рідини

Основні поняття і визначення. Основне диференціальне рівняння усталеного нерівномірного руху рідини у відкритих руслах. Гідравлічний стрибок. Особливості спряження б’єфів.

Тема 10. Рух грунтових вод

Види фільтрації. Основний закон фільтрації. Коефіцієнт фільтрації. Приплив води до водозбірної галереї та до дренажних колодязів. Основи розрахунку дренажу.