|
|
ОглавлениеЛекция 1. Предмет гидравлики, краткая история её развития Лекция 2. Физические свойства жидкостей Лекция 6. Гидравлические сопротивления Лекция 7. Истечение жидкости из отверстий, насадков и из-под затворов Лекция 8. Гидравлический расчет простых трубопроводов Методические указания к практическим занятиям. Введение Раздел 1. Физические свойства жидкости Раздел 2. Гидростатическое давление Раздел 3. Сила гидростатического давления на плоские стенки и цилиндрические поверхности Раздел 4. Относительный покой жидкости Раздел 5. Уравнение неразрывности. Уравнение Д. Бернулли Раздел 6. Режимы движения жидкости Раздел 7. Гидравлические сопротивления Раздел 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки Раздел 9. Основы теории подобия и моделирования 2. Гидростатическое давление жидкости 4. Поверхности равного давления и свободные поверхности 5. Уравнение бернулли для установившегося движения вязкой несжимаемой жидкости 7. Потери энергии при движении жидкости. 8. Расходомеры переменного перепада давления 9. Истечение жидкости через отверстия и насадки Лабораторный практикум на портативных установках «Капелька». Введение Лабораторная работа № 1. Изучение основных физических свойств жидкости Лабораторная работа № 2. Изучение приборов для измерения давления Лабораторная работа № 3. Режимы движения жидкости Методические указания по выполнению самостоятельной работы. 1. Общие методические указания 2. Объем дисциплины и виды учебной программы 3. Методические указания к решению заданий 4. Перечень вопросов для итогового контроля 5. Задание к самостоятельной работе Контрольно-измерительные материалы. Тесты Для бесплатного чтения доступна только часть главы! Для чтения полной версии необходимо приобрести книгуРаздел 7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯГидравлические сопротивления делят на две группы: сопротивления по длине и сопротивления местные, т.е. такие, которые зависят от каких-либо препятствий движению потока, сосредоточенных на коротком участке (например, задвижка, клапаны, решетки и т.д.). Источником сопротивлений в обоих случаях является вязкость. Потери напора на трение (на преодоление сопротивлений по длине трубы) при любом режиме движения жидкости определяют по формуле Дарси: (7.1) где рmp – потери давления на трение. При ламинарном течении жидкости = 64/Rе и формула (7.1) превращается в формулу Пуазейля: (7.2) где – коэффициент гидравлического трения; l – длина расчетного участка трубы; d – диаметр трубы; Rе = d/v – число Рейнольдса; v – кинематическая вязкость жидкости. Из формулы (7.2) следует, что при ламинарном течении жидкости гидравлические потери на трение прямо пропорциональны средней скорости потока. Кроме того, они зависят от физических свойств жидкости и от геометрических параметров трубы, а шероховатость стенок трубы не имеет никакого влияния на потери на трение. На расход жидкости, протекающей через узкие зазоры, очень влияют их толщина и эксцентричность кольцевого зазора. Потери напора на трение по длине трубы при турбулентном движении определяют также по формуле Дарси (7.1), но в этом случае коэффициент трения определяют по другим зависимостям, нежели в ламинарном потоке. Таким образом, формула Дарси является универсальной – ее можно применять для любых жидкостей при любом режиме движения. Имеется ряд формул для определения коэффициента в зависимости от режима течения жидкости и числа Рейнольдса, например: 1) ламинарное движение (I зона, Rе 2320): = 64/Rе; 2) неопределенное движение (II зона, 2320 < Rе < 4000). Трубопроводы с движением, соответствующим этой зоне, проектировать не рекомендуется; 3) турбулентное движение (Rе 4000): а) зона гладких труб (III зона, 4000 Rе 10d/э). Формула Прандтля-Никурадзе (7.3) б) переходная зона (IV зона, 10d/э < Rе < 560 d/э), формула Колбрука: (7.4) в) зона шероховатых труб (V зона, Rе > 560 d/э), формула Прандтля-Никурадзе: (7.5) Зону V еще называют зоной квадратичного сопротивления, т.к. здесь гидравлические потери на трение пропорциональны квадрату скорости. Для турбулентного движения самой общей является формула IV зоны. Из нее как частные случаи легко получаются формулы для III и V зон. С увеличением номера зоны растет число Рейнольдса, увеличивается турбулентность, толщина ламинарного пристенного слоя уменьшается и, следовательно, увеличивается влияние шероховатости и уменьшается влияние вязкости, т.е. числа Rе на коэффициент гидравлического трения. В первых трех зонах коэффициент зависит лишь от числа Rе, в IV зоне – от числа Rе и относительной шероховатости э/d, а в V зоне – лишь от шероховатости э/d. Внимание! Авторские права на книгу "Гидравлика. Учебно-методический комплекс" (Зверева В.А., Земляная Н.В., Земляной В.В., Бочаров С.В., Якушкина О.И., Кучерова Л.В. и др.) охраняются законодательством! |
||||||||||||||||||||||
