Лекція ВСТУП. ПРЕДМЕТ ГІДРАВЛІКИ І КОРОТКА ІСТОРІЯ ЇЇ РОЗВИТКУ Рис. Розділи гідромеханіки Гідравліка (технічна механіка рідини) прикладна частина гідромеханіки, яка використовує ті чи інші допущення для вирішення практичних завдань.
|
|
Скачати 252.65 Kb.
|
| Лекції з дисципліни «Гідравліка та гідропневмоприводи» Лекція 1. ВСТУП. ПРЕДМЕТ ГІДРАВЛІКИ І КОРОТКА ІСТОРІЯ ЇЇ РОЗВИТКУ  Рис. 1.1. Розділи гідромеханіки Гідравліка (технічна механіка рідини) - прикладна частина гідромеханіки, яка використовує ті чи інші допущення для вирішення практичних завдань. Вона має порівняно простими методиками розрахунку в порівнянні з теоретичною механікою рідини, де застосовується складний математичний апарат. Однак гідравліка дає достатню для технічних додатків характеристику розглянутих явищ. 1.2. Рідина і сили, що діють на неї Рідиною в гідравліці називають фізичне тіло здатне змінювати свою форму при впливі на неї як завгодно малих сил. Розрізняють два види рідин: рідини краплинні і рідини газоподібні (рис.1.2).  Рис. 1.2. Види рідин  Рис. 1.3. Стиснення рідин і газів P=F/S (Н / м 2) або (Па), де F - сила, що діє на рідину, Н (Ньютон); S - площа, на яку діє ця сила, м ² (кв.метр).  Рис. 1.5. Схема до визначення тисків За одиницю тиску в Міжнародній системі одиниць (СІ) прийнятий Паскаль - тиск викликається силою 1 Н, рівномірно розподіленим по нормальній до неї поверхні площею 1 м ²: 1 Па = 1 Н / м ² = 10-3 кПа = 10-6 МПа. Розмірність тиску позначається як "Па" (паскаль), "кПа" (кілопаскаль), "МПа" (мегапаскалях). У техніці в даний час продовжують застосовувати систему одиниць МКГСС, в якій за одиницю тиску приймається 1 кгс / м ². 1 Па = 0,102 кгс / м ² або 1 кгс / м ² = 9,81 Па.  Рис. 1.6. Сили поверхневого натягу  Рис. 1.7. Профіль швидкостей при перебігу в'язкої рідини уздовж стінки  Рис. 1.8. Способи оцінки в'язкості рідини Лекція 2. Основи гідростатики Гідравліка поділяється на два розділи: гідростатика і гідродинаміка. Гідростатики називається розділ гідравліки, в якому розглядаються закони рівноваги рідини та їх практичне застосування. 2.1. Гідростатичний тиск У нерухомої рідини завжди присутня сила тиску, яка називається гідростатичним тиском. Якщо цю силу P розділити на площу дна Sabcd, то ми отримаємо середнє гідростатичний тиск, що діє на дно резервуара.  Гідростатичний тиск має властивості. Властивість 1. У будь-якій точці рідини гідростатичний тиск перпендикулярно майданчику дотичній до виділеного об'єму і діє всередину розглянутого об'єму рідини.  Рис. 2.1. Схема, що ілюструє властивості гідростатичного тиску: а - перша властивість, б - друге властивість Властивість 2. Гідростатичний тиск незмінний у всіх напрямках. Властивість 3. Гідростатичний тиск в точці залежить від її координат у просторі. 2.2. Основне рівняння гідростатики  Рис. 2.2. Схема для виведення основного рівняння гідростатики 2.3. Тиск рідини на плоску нахилену стінку  Рис. 2.3. Схема до визначення рівнодіючої гідростатичного тиску на плоску поверхню 2.4. Тиск рідини на циліндричну поверхню  Рис. 2.4. Схема до визначення рівнодіючої гідростатичного тиску на циліндричну поверхню 2.5. Закон Архімеда і його додаток  Рис. 2.5. Поперечний перетин судна Лекція 3. Основи гідродинаміки Гідродинаміка - розділ гідравліки, в якому вивчаються закони руху рідини та її взаємодія з нерухомими і рухомими поверхнями. 3.1. Основні поняття про рух рідини Живим перетином ω (м ²) називають площа поперечного перерізу потоку, перпендикулярну до напрямку течії.  Рис. 3.1. Живі перетини: а - труби, б - клапана Змочений периметр χ ("хі") - частина периметра живого перерізу, обмежене твердими стінками (рис.3.2, виділений потовщеною лінією).  Рис. 3.2. Змочений периметр Середня швидкість потоку υ - швидкість руху рідини, яка формулюється ставленням витрати рідини Q до площі живого перерізу ω:  Лінія струму (застосовується при несталому русі) це крива, в кожній точці якої вектор швидкості в даний момент часу спрямовані по дотичній. Трубка струму - трубчаста поверхня, утворена лініями струму з нескінченно малим поперечним перерізом. Частина потоку, укладена всередині трубки струму називається елементарною цівкою.  Рис. 3.3. Лінія струму і цівка  Рис. 3.4. Труба із змінним діаметром при постійній витраті Рівняння Бернуллі для ідеальної рідини  Рис.3.5. Схема до висновку рівняння Бернуллі для ідеальної рідини Рівняння Бернуллі для реальної рідини  Рис.3.6. Схема до висновку рівняння Бернуллі для реальної рідини Рівняння Бернуллі для реальної рідини буде мати вигляд:  Вимірювання швидкості потоку і витрати рідини  Рис. 3.7. Трубка Піто і витратомір Вентурі Лекція 4. ГІДРАВЛІЧНИЙ ОПОР 4.1. Режими руху рідини  Рис. 4.1. Схема установки Рейнольдса  де ν - кінематична в'язкість; k - безрозмірний коефіцієнт; d - внутрішній діаметр труби.  4.2. Кавітація  Рис. 4.2. Схема трубки для демонстрації кавітації 4.3. Втрати напору при ламінарному плині рідини  Рис. 4.3. Схема для розгляду ламінарного потоку  де λ - коефіцієнт гідравлічного тертя, який для ламінарного потоку обчислюється за виразом:  Однак при ламінарному режимі для визначення коефіцієнта гідравлічного тертя λ Т.М. Башта рекомендує при Re <2300 застосовувати формулу  4.4. Втрати напору при турбулентному плині рідини Характер ліній струму в трубі в даний момент часу відрізняється великою різноманітністю (рис.4.5).  Рис. 4.4. Пульсація швидкості в турбулентному потоці  Рис. 4.5. Характер ліній струму в турбулентному потоці  Рис. 4.6. Модель турбулентного режиму руху рідини формула, звана формулою Вейсбаха-Дарсі і має наступний вигляд:  Рис. 4.7. Графік Нікурадзе  Таблиця 4.1 Таблиця для визначення коефіцієнта гідравлічного тертя   Рис. 4.8. Номограма Колбрука-Уайта для визначення коефіцієнта гідравлічного тертя 4.5. Місцевий гідравлічний опор  Рис. 4.9. Раптове розширення труби  де S1, S2 - Площа поперечних перерізів 1-1 і 2-2.   Рис. 4.10. Поступове розширення труби  Рис. 4.11. Залежність ζ диф від кута  Рис. 4.12. Раптове звуження труби 4.13. Конфузор Повна втрата напору визначиться за формулою;   Рис. 4.14. Сопло  Рис. 4.15. Рис. 4.16. Залежно ζ кол від кута δ Рис. 4.17. Відведення Лекція 5. Витікання рідини з ОТВОРІВ, насадки і ПІД затвора 5.1. Витікання через малі отвори в тонкій стінці при постійному напорі  Рис. 5.1. Витікання з резервуара через малий отвір  Рис. 5.2. Витікання через круглий отвір  Рис. 5.3. Залежність ε, φ і від числа Reu  Рис. 5.4. Інверсія струменів 5.2. Закінчення при недосконалому стисненні Недосконале стиск спостерігається в тому випадку, коли на витікання рідини через отвір і на формування струменя впливає близькість бічних стінок резервуара (рис.5.5).  Рис. 5.5. Схема недосконалого стиснення струменя 5.3. Закінчення під рівень  Рис. 5.6. Закінчення по рівень 5.4. Витікання через насадки при постійному напорі  Рис. 5.7. Витікання через насадок Коефіцієнт витрати μ, залежний від відносної довжини насадка l / d і числа Рейнольдса, визначається за емпіричною формулою:   Рис. 5.8. Другий режим витікання через насадок  Рис. 5.9. Витікання рідини через насадки а - розширюються конічні; б - що звужуються конічні; в - коноідальние; г - внутрішні циліндричні 5.5. Закінчення через отвори і насадки при змінному напорі (спорожнення судин)  Рис. 5.10. Схема спорожнення резервуара  Рис. 5.11. Спорожнення призматичного резервуара  Рис. 5.12. Спорожнення непрізматіческого резервуара 5.6. Закінчення-під затвора в горизонтальному лотку  Рис. 5.13. Закінчення-під затвора через незатопленими отвір  Рис. 5.14. Закінчення-під затвора при затопленому отворі 5.7. Тиск струменя рідини на огороджувальні поверхні  Рис. 5.15. Взаємодія струменя рідини з нерухомою поверхнею  Рис. 5.16. Складові частини вільної струменя Лекція 6. ГІДРАВЛІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ПРОСТИХ ТРУБОПРОВОДІВ 6.1. Простий трубопровід постійного перетину  Рис. 6.1. Схема простого трубопроводу  Рис.6.2. Залежно потрібних напорів від витрати рідини в трубопроводі 6.2. З'єднання простих трубопроводів Послідовне з'єднання. Візьмемо кілька труб різної довжини, різного діаметру і містять різні місцеві опори, і з'єднаємо їх послідовно (рис. 6.3, а).  Рис. 6.3. Послідовне з'єднання трубопроводів  Рис. 6.4. Паралельне з'єднання трубопроводів Розгалужене з'єднання. Розгалуженим з'єднанням називається сукупність декількох простих трубопроводів, що мають одну загальну перетин - місце розгалуження (або змикання) труб.  Рис. 6.5. Розгалужений трубопровід 6.3. Складні трубопроводи Складний трубопровід в загальному випадку складений з простих трубопроводів з послідовним і паралельним їх з'єднанням (рис. 6.6, а) або з розгалуженнями (рис. 6.6, б). </2300> |
Схожі:
| План Вступ Поняття кримінально-процесуального доказування та його... Судочинства суд, суддя, прокурор, слідчий, особа, яка провадить дізнання, зобов'язані встановити: чи був вчинений злочин, який саме,... |
ЗАТВЕРДЖУЮ Робоча програма з «Економіки і менеджменту підприємства» для студентів за напрямом підготовки 050501 «Прикладна механіка» |
| 1 Предмет і завдання курсу "Історія економічних учень" Предмет іст ек вчень – це процес виникнення розвитку боротьби і зміни системи ек. Поглядів на шляху розвитку сучасного сус-ва. Це... |
Лекція 1 Задачі вивчення дисципліни та її коротка характеристика... Курс "Системи радіомовлення" (СРМ) є односеместровим. Він складається з 18 годин лекцій, 8 годин лабораторних робіт, 16 годин практичних... |
| 1. Психологія як наука. Її предмет і завдання Зміст понять «психологія»,... Предмет, функції психологічної науки і практики в суспільному розвитку. Історія розвитку психологічної науки. Галузі психології.... |
Застосування інноваційних технологій при викладанні дисципліни Технічна механіка Модульно-рейтингова система має багато переваг як для викладача так і для студента |
| План Вступ Теоретична частина Історія Сполуки та компоненти миючих засобів, їх функції Зайшовши в магазин або на базар, мимоволі задаєшся питанням: "Який порошок вибрати?" Адже ні для кого не секрет, що нерідко замість... |
Тема уроку: «Зведені таблиці Excel» Мета Мета для учнів: впевнити себе, що Я МОЖУ, Я ВМІЮ, Я ЗНАЮ. Я знаю, що таке зведена таблиця, я знаю, де вони застосовуються, я вмію... |
| НАКА З Конкурс покликаний забезпечити залучення школярів до вирішення завдань, які мають практичне значення для розвитку науки і техніки,... |
ПРОБЛЕМИ ВИХОВАННЯ НА ТРАДИЦІЯХ НАЦІОНАЛЬНОЇ КУЛЬТУРИ «одним із важливих завдань підготовки кваліфікованих робітників для різних галузей економіки педагогічне сприяння їх духовному розвитку,... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua