|
|
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 № 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И РАСЧЕТНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ НАПОРА ПО ДЛИНЕ И КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕНИЯЦель работы:освоение методики экспериментального и расчётного способов определения потерь напора (удельной энергии) на трение по длине и сопоставление экспериментальных и расчётных величин коэффициентов гидравлического трения . 5.1. Общие сведенияПри движении реальной жидкости часть механической энергии потока теряется на преодоление гидравлических сопротивлений. Различают два вида потерь энергии (потери напора) – потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений трения (потери напора на трение по длине) и потери энергии (потери напора) на преодоление местных гидравлических сопротивлений. Потери напора на трение по длине трубы при любом режиме движения и для любой жидкости в напорных трубах зависят от диаметра трубы d, её длины l, средней скорости движения жидкости в трубе и коэффициента трения и определяются по формуле Дарси: (5.1) В общем случае безразмерный коэффициент зависит от режима движения жидкости и относительной шероховатости стенок трубы При ламинарном движении жидкости в трубе, которое соответствует значениям чисел Рейнольдса Rе 2320, для воды (5.2) При расчёте гидропривода для минеральных масел (5.3) Формула (5.1) при использовании выражения (5.2) для воды превращается в формулу Пуазейля (5.4) Так как , то (5.5) где v – кинематический коэффициент вязкости жидкости. Из формулы Пуазейля (5.4) следует, что при ламинарном движении жидкости потери напора на трение прямо пропорциональны средней скорости потока в первой степени. Кроме того, они зависят от физических свойств жидкости и геометрических размеров трубы, а шероховатость стенок трубы не влияет на потери напора на трение. При турбулентном режиме движения (Rе>2320) выделяют три области сопротивлений, в каждой из которых изменение имеет свою закономерность. Первая область – область гладких сопротивлений. Трубы считаются гидравлически гладкими, если толщина вязкого подслоя в турбулентном потоке больше высоты выступов шероховатости поверхности (эквивалентной шероховатости) э (>э). Для гидравлически гладких труб при Rе 105 наибольшее распространение получила формула Блазиуса: (5.6) Для чисел Рейнольдса Rе 3·106 П.Н. Конаковым предложена более общая формула: (5.7) Трубу можно считать гидравлически гладкой, если Вторая область – область доквадратичных сопротивлений. Здесь толщина вязкого подслоя равна высоте выступов шероховатости ( = э). Для реальных технических труб с естественной шероховатостью коэффициент трения рекомендуется определять по формуле А.Д. Альтшуля: (5.8) Область доквадратичных сопротивлений имеет место при Третья область – область гидравлически шероховатых труб, или область квадратичных сопротивлений. В этой области э > . Для области квадратичных сопротивлений применима формула Б.Л. Шифринсона: (5.9) Для облегчения расчёта коэффициента пользуются специальными программами, например, Колбрука-Уайта, имеющимися в справочнике по гидравлике. При помощи номограммы определяется по известному Rе и относительной шероховатости 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! |
||||||||||||||||||||||
