|
|
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 книгуЛабораторная работа № 1. ИЗУЧЕНИЕ ОСНОВНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКОСТИЦель работы:ознакомиться с методикой измерения плотности жидкости, коэффициента температурного расширения, коэффициента поверхностного натяжения и вязкости жидкости. 1.1. Общие сведенияЖидкостью называют физическое тело, обладающее большой подвижностью частиц и изменяющее свою форму под действием весьма малых сил. Основные физические свойства жидкости – плотность, сжимаемость, температурное расширение, вязкость и поверхностное натяжение. Все физические свойства жидкости зависят от температуры Т°С и от давления «р». Плотность жидкости – это отношение массы жидкости к занимаемому объёму (1.1) Плотность жидкости зависит от температуры и давления = f(t°;р). С увеличением температуры плотность жидкости уменьшается. С увеличением давления – увеличивается. У воды максимальное значение плотности при 4°С. С уменьшением температуры воды от 4°С до 0°С плотность воды уменьшается. Плотность жидкости можно определить с помощью специального прибора ареометра. Сжимаемость жидкости – это способность жидкости изменять свой объём при изменении действующего на неё давления. Эта способность жидкости оценивается коэффициентом объёмного сжатия p, показывающим относительное изменение объёма жидкости, приходящегося на единицу изменения давления «р»: (1.2) где Wн – начальный объём жидкости; W = Wн - Wк – разность начального объёма Wн и конечного Wк; р = рн - рк – разность начального давления в жидкости и конечного. При решении практических задач, в которых приходится учитывать сжимаемость жидкости, используют величину, обратную коэффициенту объёмного сжатия p, называемую модулем упругости жидкости Е: (1.3) Температурное (тепловое) расширение – это способность жидкости изменять свой объём при изменении температуры. Его можно оценить с помощью коэффициента температурного расширения, представляющего собой относительное изменение объёма жидкости при изменении температуры на один градус: (1.4) Вязкость – это свойство жидкости оказывать сопротивлению сдвигу или скольжению сопротивляющихся слоёв. Вязкость характеризует степень текучести жидкости и подвижности её частей. Согласно гипотезе И. Ньютона, высказанной в 1686 г., а затем экспериментально и теоретически обоснованной в 1882 г. профессором Н.П. Петровым, между смежными слоями жидкости, движущимися с различной скоростью, возникает сила внутреннего трения (1.5) где – динамический коэффициент вязкости; S – площадь соприкасающихся слоёв жидкости; dn – расстояние между центрами соседних слоёв; du/dn – приращение скорости движения слоёв жидкости в направлении нормали п (градиент скорости). Разделив обе части уравнения на S, получим силу трения или касательное напряжение (1.6) Единицей измерения динамической вязкости в системе СИ является Пас = нс/м2. При выполнении технических расчётов обычно для оценки вязких свойств жидкости используют кинематический коэффициент вязкости v, представляющий отношение динамической вязкости к её плотности (1.7) Единицей измерения кинематической вязкости в системе СИ является м2/с. Иногда используют производную от единицы измерения кинематической вязкости, называемую стоксом (1 ст = 1 см2/с). Вязкость зависит от рода жидкости, её температуры и давления и не зависит от скорости течения жидкости. С увеличением температуры вязкость капельных жидкостей и их смесей уменьшается, а газообразных – увеличивается. Зависимость вязкости от температуры для разных жидкостей различна и выразить эту зависимость аналитически общим уравнением не представляется возможным. Для воды Пуазейль предложил эмпирическую формулу: (1.8) где t° – температура воды, °С. Для минеральных масел, применяемых в гидроприводах машин, в интервале температур 30...150°С, пользуются выражением (1.9) где vt° и v50 – кинематическая вязкость соответственно при данной t°С и при 50°С; N – показатель степени, зависящий от исходной вязкости при 50°С. Значения N представлены в табл. 1.1. Таблица 1.1 Значения показателя степени N в уравнении (1.9)
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! |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
