|
|
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 № 4. УРАВНЕНИЕ Д. БЕРНУЛЛИ ДЛЯ УСТАНОВИВШЕГОСЯ ДВИЖЕНИЯ ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИЦель работы:изучение закона сохранения энергии жидкости (уравнение Д. Бернулли) и экспериментальное определение составляющих и полную удельную энергию в различных сечениях напорного потока при установившемся движении реальной жидкости. 4.1. Общие сведенияУравнение Д. Бернулли представляет собой математическое выражение закона сохранения энергии потока жидкости и является основным расчётным уравнением современной гидравлики и гидромеханики, на базе которого решаются многие практические задачи. Уравнение Д. Бернулли для двух живых сечений потока вязкой несжимаемой жидкости в случае установившегося его движения имеет следующий вид: (4.1) где z – геометрический напор или высота положения – расстояние от произвольно выбранной горизонтальной плоскости сравнения (отсчёта) до центра тяжести сечения (в энергетическом смысле – это мера удельной, т.е. отнесённой к единице веса жидкости потенциальной энергии положения); р – давление в центре тяжести сечения; р/g – пьезометрический напор – вертикальное расстояние между центром тяжести сечения и уровнем жидкости в пьезометре (в энергетическом смысле – мера удельной потенциальной энергии давления в рассматриваемом живом сечении потока); v – средняя скорость потока в сечении; – коэффициент Кориолиса (корректив кинетической энергии), представляющий собой отношение действительной кинетической энергии потока к условной кинетической энергии, вычисленной по средней скорости v. Значение коэффициента Кориолиса изменяется от 1 до 2. Для ламинарного режима движения жидкости = 2.. .5, при турбулентном режиме близок к 1,0. В каждом конкретном случае коэффициент а может быть определён экспериментально по формуле (4.2) где u – средняя во времени скорость на участке сечения площадью dw; v – средняя скорость потока в живом сечении; w – площадь живого сечения; v2/2g – скоростной напор (мера удельной кинетической энергии потока, находящегося в данном живом сечении w); hnоm1-2 – потери напора (в энергетическом смысле – та часть удельной механической энергии, которую жидкость теряет на преодоление гидравлических сопротивлений на участке движения потока от сечения 1-1 до сечения 2-2). Удельная энергия измеряется в единицах длины, т.к. [Дж/м] = [нм/м] = [м]. Вследствие работы сил трения потери удельной механической энергии переходят в тепловую энергию и рассеиваются в пространстве. При решении практических задач вместе с уравнением Бернулли используется и уравнение неразрывности (уравнение постоянства расхода), т.е. расхода Q во всех сечениях установившегося потока: (4.3) Из уравнения (4.3) следует, что средние скорости v обратно – пропорциональны площадям живых сечений w. Из уравнения Бернулли следует, что в случае отсутствия теплообмена потока с внешней средой полная удельная энергия (включая тепловую) неизменна вдоль потока, и поэтому изменение одного вида энергии приводит к противоположному по знаку изменению другого вида энергии. Таков энергетический смысл уравнения Бернулли. Например, при расширении потока средняя скорость потока v уменьшается, о чём говорит уравнение (4.3), и, следовательно, уменьшается удельная кинетическая энергия v2/2g, что, в силу сохранения баланса энергии, вызывает увеличение удельной потенциальной энергии р/g, т.е. понижение скорости потока v по течению приводит к возрастанию давления р, и наоборот. 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! |
||||||||||||||||||||||
