
- •1. Информация о дисциплине
- •1.1 Предисловие
- •1.2 Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1 Содержание дисциплины по гос
- •1.2.2 Объем дисциплины и виды учебной работы
- •Раздел 1
- •1.2 Статика жидкости и газа (10 часов)
- •1.3 Основы динамики жидкости и газа (10 часов)
- •1.4 Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости (14 часов)
- •1.5 Гидравлический расчет трубопроводов и отверстий (12 часов)
- •1.6 Одномерные потоки газа (6 часов) (некоторые сведения из прикладной газовой динамики)
- •Раздел 2 Гидравлические объемные приводы (54 часа)
- •2.1 Общие сведения о гидроприводах (2 часа)
- •2.2 Объемные насосы и двигатели (10 часов)
- •2.3 Гидравлическая аппаратура управления (8 часов)
- •2.4 Вспомогательные устройства гидроприводов (8 часов)
- •2.5 Регулирование гидроприводов (10 часов)
- •2.6 Гидравлические следящие приводы (8 часов)
- •2.7 Основы проектирования и расчета гидроприводов (8 часов)
- •Раздел 3
- •2.2 Тематический план дисциплины для студентов заочной формы обучения
- •Раздел 3
- •Раздел 1
- •Раздел 2
- •2.4.2 Практические занятия для студентов заочной формы обучения
- •2.4.3 Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.4.4 Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения
- •2.5 Балльно-рейтинговая система
- •3.Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1 Библиографический список
- •3.2 Опорный конспект Введение
- •Раздел 1 Теоретические основы Гидравлика
- •1.1 Физические свойства и энергонапряжённость жидкости и газа
- •Контрольные вопросы
- •1.2 Статика жидкостей и газов
- •Контрольные вопросы
- •1.3 Основы динамики жидкости и газа
- •Контрольные вопросы
- •1.4 Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости
- •Контрольные вопросы
- •1.5 Гидравлический расчёт трубопроводов и отверстий
- •Контрольные вопросы
- •1.6 Одномерные потоки газа
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2 Гидравлические объемные приводы
- •2.1 Общие сведения о гидроприводах
- •Контрольные вопросы
- •2.2 Объемные насосы и гидродвигатели
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Гидравлическая аппаратура управления
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Вспомогательные устройства гидроприводов
- •Контрольные вопросы
- •2.5 Регулирование гидроприводов
- •Контрольные вопросы
- •2.6 Гидравлические следящие приводы
- •Контрольные вопросы
- •2.7 Основы проектирования и расчета гидроприводов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 3 Пневматические приводы
- •3.1. Общие сведения о пневмоприводах
- •Контрольные вопросы
- •3.2 Пневматические двигатели
- •Контрольные вопросы
- •3.3 Пневматическая аппаратура
- •Контрольные вопросы
- •3.4 Расчет пневмоприводов поступательного действия
- •Контрольные вопросы
- •3.3.1 Глоссарий-словарь терминов
- •3.3.2 Принятые обозначения на основе латинского алфавита
- •На основе греческого алфавита
- •Методические указания к решению задачи
- •Практическое занятие № 2 Расчет силового гидроцилиндра.Поступательного движения
- •Методические указания к решению задачи
- •3.5 Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.5.1. Общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •Энергетические испытания
- •Расчет технических параметров
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1 Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению
- •Контрольная работа №1 задача 1 расчет напорной гидравлической системы
- •Методические указания к решению задачи 1
- •Задача 2 Определение давления в аккумуляторе в момент гидравлического удара
- •Методические указания к решению задачи
- •Методические указания к решению задачи 1
- •Задача 2 Расчет гидропривода поступательного движения с мультипликатором
- •Методические указания к решению задачи 2
- •4.2 Текущий контроль Тест №1
- •Тест №2
- •Раздел 3
- •Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •4.3 Итоговый контроль Вопросы к зачету
- •Содержание
- •1. Информация о дисциплине .3
3.4 Расчет пневмоприводов поступательного действия
Расчет при неустановившемся движении более сложный. В этом случае различают три фазы всего процесса.
- подготовительная фаза, в течение которой воздух заполняет одну из полостей силового цилиндра при неподвижном поршне;
- фаза движения начинается с момента страгивания силового цилиндра и началом торможения (при наличии тормозного устройства) или остановки поршня при соприкосновении с неподвижным упором;
- заключительная фаза начинается с момента включения тормозного устройства и заканчивается в момент начала подготовительной фазы (в односторонних пневмоцилиндрах). В пневмоцилиндрах двойного действия одновременно с наполнением рабочей полости цилиндра происходит опорожнение нерабочей полости.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается особенность расчета пневмоприводов при установившемся движении?
2. Приведите формулу Сен-Венана массового расхода газа при политропном движении.
3. Что называется критическим отношением давления газа?
4. Какой коэффициент учитывает гидравлическое сопротивление трубопровода в формуле Сен-Венана?
5. Как влияет на скорость движения пневмопривода изменение приложенной нагрузки?
6. Какие три фазы рассматриваются при расчете пневмоприводов при неустановившемся движении?
7. Какие параметры процессов определяются при неустановившемся движении?
3.3.1 Глоссарий-словарь терминов
Термин |
Определение |
Адиабата |
( от греч. adiabatos – непроходимый ) Линия, изображающая на термодиаграмме равновесный адиабатный процесс (процесс без теплообмена с окружающей средой) |
Алгоритм |
Совокупность предписанного, начинающегося с произвольного исходного данного и направленного на получение полностью определенного результата |
Амплитуда колебаний |
Наибольшее отклонение (от нулевого) значения величины, совершающей гармоническое колебание |
Атмосфера стандартная и международная (МСА) |
Условная атмосфера, в которой распределение давления с высотой в земной атмосфере получается из барометрических формул (давление на среднем уровне моря при t = 15 °C, равное 101,3 кН/м2 или 760 мм рт. ст) |
Аккумулятор Гидравлический (пневматический) |
(лат. accumulator – собиратель). Устройство для накопления механической энергии жидкости или газа с целью последующего использования в гидравлических (пневматических) системах с выравненным давлением и расходом |
Бар |
(от греч. baros тяжесть) Внесистемная единица давления равная 101972 Н/м2 ~ 105 Па |
Барометр |
Прибор для измерения атмосферного давления |
Вакуум |
Среда, в которой давление ниже атмосферного; недостаток давления до атмосферного (см. давление) |
Вакуум допускаемый |
Предельное значение вакуума, при котором возможны разрывы сплошности потока и образование кавитации (см. ниже) |
Водомер Вентури |
Конфузорно – диффузорный участок трубы, стенки которой очерчены по границе струи в диафрагме применяемой для измерения расхода |
Вязкость и её характеристики |
Физическое свойство жидких сред (противоположное текучести), которое оказывает сопротивление деформации сдвига слоев в потоке и обуславливает внутреннее трение |
Вязкость динамическая (молекулярная) |
Динамический коэффициент вязкости
где τ — напряжение, dU/dy — относительная скорость деформации сдвига (0,1 Па∙с = 1Пуаз) |
Вязкость кинематическая |
Кинематический
коэффициент вязкости:
|
Вязкость турбулентная (вихревая) |
Динамический
коэффициент турбулентной вязкости
где
|
Газ совершенный |
Идеальный газ, состояние которого определяется физическими величинами: давлением Р, температурой Т и объемом V. |
Гидравлика (наука и дисциплина) |
Техническая механика жидкости и газа |
Гидромеханика |
Раздел механики, в котором изучается движение и равновесие жидкой среды. Соответственно подразделяется на гидродинамику и гидростатику |
Гидравлический двигатель |
Гидравлическая машина, преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию ведомого звена (штока, вала) |
Гидравлическая машина |
Энергетическая машина, преобразующая энергию одного вида механического движения в энергию другого вида механического движения, при этом одним из энергоносителей является несжимаемая жидкость |
Гидропередача |
Энергосиловое устройство, служащее для передачи вращательного движения в машине или механизме. Различают гидрообъемные и гидродинамические передачи |
Гидропривод |
Совокупность устройств, в число которых входят объемный насос и объемный гидродвигатель, предназначенный для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением |
Гидропривод следящий |
Гидропривод в системах автоматического управления, алгоритм функционирования которого содержит предписание изменять управляемую величину в зависимости от заранее неизвестной переменной величины на входе в систему |
Гидродроссель |
Аппарат, регулирующий расход рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики |
Гидрораспределитель |
Аппарат, предназначенный для управления потоком рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики |
Гидроклапан давления |
Аппарат, ограничивающий, поддерживающий или регулирующий давление в гидросистеме |
Гидравлический удар |
Явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе при быстром перекрытии запорным устройством |
Гидравлический усилитель |
Устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия |
Гидравлическое сопротивление |
Сопротивление движению жидкостей (и газов) в проточных трактах гидро- и пневмосистем. Количественно оценивается потерей давления (напора) в системе |
Гидралический радиус R |
Гидравлическая характеристика поперечного (живого) сечения потока, определяемого по формуле R = S/X, где S — площадь поперечного сечения; Х — смоченный радиус сечения |
Гидродинамическая передача |
Механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента и частоты вращения, рабочий процесс в котором осуществляется за счет работы лопастного насоса и турбины в одном агрегате. Различают два вида гидродинамических передач: гидромуфта и гидротрансформатор |
Гидроцилиндр силовой |
Гидравлический двигатель с возвратно-поступательным движением поршня |
Градиент давления |
( от лат. gradientis — шагающий) Вектор, показывающий направление наискорейшего изменения величины давления, значение которого изменяется от одной точки пространства к другой. Обозначается знаком gradp, составляющие которого равны dp/dx; dp/dy; dp/dz |
Давление |
Давление
твердых тел – физический вектор
Давление жидкости или газа на твердое тело – тоже физический вектор , измеряемый в Н/м2. Давление в точке внутри объема, покоящейся жидкости или газа — физический скаляр (одинаковый по всем направлениям) |
Давление гидростатическое |
В
общем случае общее значение трех
нормальных напряжений в данной точке
покоящейся жидкой среды, взятое со
знаком минус
В частном случае, в покоящейся жидкости
|
Давление гидродинамическое |
Давление
в движущейся жидкости со скоростью
U,
равное величине
|
Давление манометрическое Рман. |
Избыточное давление по отношению к атмосферному Рман = Р – Ратм. |
Давление вакуумметрическое Рвак. |
Недостаток давления до атмосферного (тоже, что и вакуум) Рвак = Ратм – Р |
Давление абсолютное Р |
Давление Р, равное: — при Р > Ратм Р = Ратм + Рман — при Р < Ратм Р = Ратм – Рвак |
Давление
осредненное в точке
|
Осредненная во времени величина пульсирующего давления в точке потока жидкой среды при турбулентном движении
|
Демпфер |
(нем. «Dampfer» — глушитель). Устройство для искусственного подавления колебаний механических, электрических и других систем |
Диафрагма |
В технике деталь приборов, механизмов и т.д. представляет из себя пластину или перегородку (с отверстием или без него) |
Диссипация энергии потока жидкости |
(от лат. dissipation — рассеяние). Переход полной механической энергии в тепловую в следствии работы сил трения и последующее рассеяние в окружающей среде |
Движение жидкости (газа) — безвихревое |
Движение,
при котором в каждой точке потока
составляющие вектора вихря скорости
|
— безнапорное |
Часть потока ограничена твердыми стенками, другая часть — свободной поверхностью |
— винтовое |
Движение, при котором вихревые линии совпадают с линиями потока |
— ламинарное |
(от лат. lamina — пластинка). Упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещаются как бы слоями параллельно направлению течения |
— напорное |
Поток со всех сторон ограничен твердыми стенками |
— неустановившееся (нестационарное) |
Движение
жидкой среды, при котором гидродинамические
параметры потока (скорость, давление)
изменяются во времени
|
— потенциальное |
Безвихревое движение с потенциалом скоростей |
— равномерное |
Движение жидкой среды, при котором линии тока являются прямыми. |
— резкоизменяющееся |
Движение жидкой среды, при котором линии тока имеют значительную кривизну и не параллельны |
— турбулентное |
(от лат. turbulentus — бурный, беспорядочный). Движение жидкой среды, при котором частицы совершают неупорядоченное, неустановившееся движение по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию среды. |
— установившееся |
Движение жидкой среды, по котором гидродинамические параметры потока не изменяются во времени |
Дивергенция
скорости
|
( от лат. divergenia — расхождение) Скалярная величина, определяемая равенством
|
Диффузор |
Часть канала или отдельной трубы, в которой происходит замедление (расширение) потока и возрастание давления |
Жидкость — аномальная |
Жидкость, для которой не выполняется реологический закон Ньютона о внутреннем трении, при котором касательные напряжения не зависят линейно от скорости деформации сдвига |
— вязкая |
Жидкость, при движении которой имеют место касательные напряжения трения |
— идеальная |
Жидкость, при изучении которой не учитывается количественная сторона вязкости при её движении и в состоянии покоя (невязкая жидкость) |
— несжимаемая |
Обычная капельная жидкость, при изучении которой плотность считается постоянной |
Закон — Архимеда |
На погруженное в жидкость (газ) тело действует выталкивающая сила гидростатического давления, равная весу вытесненной телом жидкой среды и приложения к центру тяжести вытесненного объема |
— Ньютона |
Закон о внутреннем трении в жидкости: «Сопротивление, возникающее вследствие недостатка скольжения между частицами жидкости, при прочих равных условиях пропорционально скорости, с которой частицы отделяются одна от другой» (см. Вязкость) |
— Паскаля |
Закон гидростатики, согласно которому давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается жидкостью одинаково во всех направлениях |
— изменения кинетической энергии |
Изменение кинетической энергии контрольного объема жидкости при перемещении его из одного положения в другое происходит под действием приложенных внешних и внутренних сил и равно сумме работ эти сил на данном перемещении |
— изменение количества движения |
Изменение количества движения контрольного объема жидкости за единицу времени равно сумме всех приложенных к нему внешних сил. Математическая формулировка
Гидравлическое
уравнение применительно к двум
контрольным сечениям одномерного
потока
|
— сохранение массы (инерции) |
Математическая формулировка закона:
Гидравлическое уравнение применительно к двум контрольным сечениям одномерного потока
|
— сохранение энергии |
В
гидромеханике потенциальная и
кинетическая энергии потока выражаются
через плотность. Плотность потенциальной
энергии
Баланс энергии, выражающий закон сохранения для двух контрольных сечений потока вязкой жидкости с учетом диссипации имеет вид
( |
Интеграл Бернулли |
Решение
дифференциального уравнения движения
идеальной жидкости вдоль элементарной
струйки в виде
|
Инжектор |
(от лат injicio — вбрасываю). Струйный насос, предназначенный для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости в различные аппараты и резервуары |
Кавитация |
Явление, возникающее в проточных элементных гидросистем с пониженным давлением ниже давления насыщенных паров, при котором нарушаются сплошность потока, выделение пузырьков и каверн (двухфазная среда). Перенос потоком двухфазной среды на участок с повышенным давлением сопровождается «захлопыванием» пузырьков, гидравлических ударов и эрозией материала. В гидравлических машинах кавитация снижает производительность, мощность, коэффициент полезного действия |
Конфузор |
Конически сходящаяся насадка (сопло) |
Коэффициент — кинетической энергии |
Поправочный
коэффициент (λ < 1)
в формуле плотности кинетической
энергии —
|
— количества движения λ |
Поправочный коэффициент в гидравлическом уравнении количества движении (λ > 1, коэффициент Буссинески) |
— местного гидравлического сопротивления λ0 |
Безразмерный
коэффициент пропорциональности в
формуле Вейбаха-Дарси местной потери
давления
|
— гидравлического трения λ |
Безразмерный
коэффициент пропорциональности в
формуле Дарси потери давления на
длине
|
— объемного
сжатия жидкой среды
|
Размерный
коэффициент (Па-1),
характеризующий сжимаемость жидкой
среды (жидкости, газа) как отношение
приращения объема
|
— полезного действия насоса η |
Отношение
эффективной (полезной) мощности
Nэ = p∙Q
к подведенной N:
|
— расхода
проходного отверстия гидравлического
аппарата
|
Безмерный
коэффициент пропорциональности в
формуле расхода через проходное
отверстие, равный отношению
действительного расхода к теоретическому.
Для отверстия в стенке резервуара и
насадка
|
— сжатие струи ε |
Отношение
площади сжатого сечения струи Sc
к площади отверстий Sот:
|
— скорость струи φ |
Безразмерный
коэффициент, характеризующий отношение
скоростей действительной и теоретической
и равный
|
Критерий гидродинамического подобия |
(от греч. Criterion — средство для суждения). Необходимые условия физического подобия двух гидродинамических явлений, представляемые безразмерными величинами, называемые характеристическими числами (см. число характеристическое) |
Линия — тока |
Кривая в поле скоростей сплошной среды, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной к ней. |
— напорная |
Линия полного напора на диаграмме уравнения Бернулли |
— пьезометрическая |
Линия статического (потенциального) напора на диаграмме уравнения Бернулли |
Манометр |
Прибор для измерения манометрического (избыточного) давления |
Метод Эйлера |
Метод описания поля скоростей в сплошной среде, в точке которой определяют значение скоростей и другие характеристики как функции координат и времени |
Модель сплошной среды |
Материальная среда с непрерывным распределением макрочастиц и всех механических и термодинамических величин |
Модуль объемной упругости |
Величина,
обратная коэффициенту объемного
сжатия
|
Манжета |
Резиновое или резинотканевое уплотнительное устройство, предназначенное для уплотнения деталей гидроцилиндров. |
Мощность гидравлическая |
Мощность
потока жидкости, равная
|
Мультипликатор давления |
Механизм, внутри которого перемещается двухступенчатый поршень, предназначенный для кратковременного движения давления в какой-либо части гидросистемы |
Момент вращающий |
Мера внешнего воздействия (силы), изменяющего угловую скорость вращения вала |
Напор H |
Удельная механическая энергия, единица веса, жидкости (газа). Измеряется в единицах длины |
— потенциальный Hn |
Удельная потенциальная энергия, единица веса жидкости (газа) |
— кинетический Hk |
Удельная кинетическая энергия, единица веса жидкости (газа) |
— инерционный Hин |
Локальная составляющая единицы веса жидкости (газа) при неустановившемся движении |
Напряжение |
Плотность распределения поверхностной силы на заданной поверхности Измеряется в Н/м2 (1Н/м2 = 1Па) |
— касательное |
Плотность распределения касательной поверхностной силы (силы трения) на заданной поверхности |
— нормальное |
Плотность распределения нормальной поверхностной силы (сжимающей силы давления) на заданной поверхности |
— турбулентное |
Осредненная во времени величина пульсирующей составляющей вектора скорости |
Насадок |
Короткий патрубок (цилиндрический, конический, коноидальный) длиной обычно до 20 диаметров, присоединяемый к стенке резервуара, шлангов и других устройств |
Область гидравлического сопротивления |
Область
значений коэффициента гидравлического
трения λ
в трубах в функции числа Рейнольдса
Re и относительной шероховатости
стенки
|
Облитерация |
(лат. obliterate — уничтожение). Зарастание проходных отверстий вследствие облегчения на твердой поверхности его краев слоя поляризованных молекул рабочей жидкости |
Объемные силы |
Так
называемые силы дальнего действия
на все частицы рассматриваемого
объема жидкости; величина этих сил
пропорциональна массе жидкости, а
при одинаковой плотности во всем
объеме
|
Обратный клапан |
Гидравлический или пневматический клапан, пропускающий жидкость (газ) только в одном направлении |
Объемный вес |
Вес
единицы объема жидкой среды —
|
Осредненная скорость |
Осредненная во времени скорость в точке пульсирующего потока (газа) |
Парабола Пуазейля |
Огибающая кривая эпюры местных скоростей течения в цилиндрической трубе, названная по имени французского врача и физика (1799 – 1869) |
Парадокс — гидростатический |
(от греч. Paradoxes — неожиданный, странный) непривычное представление о значении силы давления на дно сосудов разной формы, но имеющих одинаковую площадь, и заполненных жидкостью, уровень которой расположен на одинаковой высоте от дна |
— Даламбера |
Главный вектор сил, действующих на цилиндр при его безотрывном обтекании потенциальным потоком жидкости, назван по имени Даламбера, французского математика и философа (1717 – 1783) |
Переменные — Лагранжа |
Характеристики сплошной среды (скорость, плотность, давление и т.п.) связанные с движущимися частицами сплошной среды, как и её координаты, названые по имени Лагранжа, французского математика и механика (1736 – 1813) |
— Эйлера |
Характеристики сплошной среды (поля скоростей, давлений, напряжений), отнесенные и фиксированные в неподвижной точке пространства, как и сама точка. Названа по имени Эйлера, швейцарца, математика, физика (1707 – 1783) |
Плотность — жидкой среды |
Плотность
в точке пространства определяется
зависимостью
|
— распределения внешней объемной силы |
Векторная величина, равная силе ΔF, действующей на единицу объема ΔV
В
частности, сила тяжести, действующая
на единицу объема, представляет так
называемый удельный вес
|
— распределения поверхностной силы давления |
Векторная
величина, равная силе, действующая
на единицу поверхности, то же, что
напряжение Н/м2.
Напряжение нормальной поверхностной
силы в точке объема жидкости, называется
градиентом давления, векторная
величина — grad |
— распределения энергии — потенциальной |
Векторная
величина, равная потенциальной
энергии единицы объема жидкой среды,
то же, что напряжение от силы давления
в точке объема —
|
— кинетической |
Скалярная величина, равная кинетической энергии единицы объема жидкой среды, движущейся со скоростью u — ρu2/2 (то же, что гидродинамическое давление) |
Количество движения |
Векторная величина, равна количеству движения единицы объема жидкой среды, кг/м2с |
Паскаль — Па |
Единица напряжения, давления, названа, по имени Паскаля, французского религиозного философа, писателя, математика и физика (1623 – 1662) |
Периметр смоченный |
Периметр той части поперечного сечения русла, которая смочена движущейся жидкостью |
Площадь поперечного сечения |
Площадь поперечного сечения потока, нормального к элементарным струйкам |
Подслой вязкий |
Очень тонкий, измеряемый десятками микрометров слой, прилегающий непосредственно к стенке трубы |
Показатель адиабаты |
Показатель степени основания плотности в формуле адиабатического процесса |
Постоянная газовая |
Удельная газовая постоянная R = 287 Дж/(кг∙К), не зависящая от температуры, различная для различных газов |
Потеря энергии |
Тоже, что диссипация энергии, обусловленная работой сил трения и выраженная объемной плотностью (потери давления) или весовой (потери напора) |
Производная субстанциональная |
Производная от гидромеханической характеристики по времени, связанная с рассмотрением движения текучей среды (в общем случае материи, субстанции) |
Пуаз |
Единица динамического коэффициента вязкости жидкой среды 1пуаз = 0,1 Па∙с, названа в честь французского врача, физика Пуазейля (1799 – 1869) |
Пьезометр |
Прозрачная трубка со шкалой для измерения невысоких давлений, заполненная жидкостью (атмосферное давление измеряется ртутным пьезометром или барометром) |
Радиус гидравлический |
Отношение площади поперечного сечения к смоченному периметру. На длине потока, равной гидравлическому радиусу, потеря давления равна касательному напряжению трения |
Равновесие жидкой среды |
Равновесие жидкой среды означает равенство нулю суммы всех внешних сил, приложенных к контрольному объему. Равновесие может быть абсолютное в неподвижной системе координат и относительное (по отношению к ограничивающим стенкам) в системе координат, движущейся вместе с жидкой средой |
Расход жидкой среды — массовый — объемный |
Количество жидкой среды, проходящей через живые сечения русла в единицу времени Расход, выраженный в единицах массы жидкой среды Расход, выраженный в единицах объема жидкой среды |
Рабочий объем насоса или гидропневмодвигателя |
Объем жидкой среды, вытесняемый объемным насосом в один такт, пропускаемый гидродвигателем в один такт (за один оборот вала) |
Регулирование дроссельное |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидропневмодвигателя величиной расхода жидкой среды, изменяемой дросселем (регулятором расхода) |
Регулирование объемное (машинное) |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидродвигателя величиной расхода, изменяемой объемом рабочих камер в гидромашинах (насосе или двигателе) |
Режим движения ламинарный |
Устойчивое структурированное (слоистое) движение жидкой среды |
Режим движения турбулентый |
Квазиустойчивое (пульсирующее) беспорядочное движение жидкой среды |
Сечение — живое |
Поперечное сечение потока, в котором местные скорости жидкой среды ортогональны к элементам сечения |
— сжатое |
Сужение поперечного сечения струи, вытекающей через отверстие в стенке бака (через диафрагму). В сжатом сечении движение считается равномерным, параллельно-струйным. |
Сжимаемость жидкой среды |
Упругая деформация (уменьшение) объема жидкой среды под воздействием сил сжатия |
Сила Архимедова |
Сила, действующая на погруженное в жидкую среду тело, равная весу вытесненной телом жидкой среды и направлена вверх |
—гидростатического давления |
Вектор, направленный со стороной жидкости по нормали на малую площадку, равный произведению давления на площадку или единичного вектора нормали |
— гидравлического сопротивления (трения) |
Вектор, направленный против движения жидкой среды, выделяемый касательными напряжениями в потоке |
— объемная |
Сила дальнего действия на все частицы объема жидкости, пропорциональная величине объема |
— поверхностная |
Сила ближнего действия на поверхности, ограничивающей объем жидкого тела, пропорциональная площади поверхности |
Скорость — звука в жидкой среде |
Скорость распространения волны возмущения, зависит от упругости и плотности жидкой среды |
— местная |
Скорость в фиксированной точке среды, заданная в переменных Эйлера |
— критическая |
Скорость в газовом потоке, равная скорости звука |
— осредненная по времени |
Интегральное среднее значение скорости в точке пульсирующего потока за определенный промежуток времени. |
—средняя |
Скорость в живом течении потока при одномерном движении, определяемая отношением расхода к площади живого сечения |
Слой пограничный |
Тонкий слой в потоке жидкой среды, в котором скорость возрастает от нуля на твердой границе обтекаемого тела до скорости набегающего потока |
Сопло Лаваля |
Сопло, составленное из конфузорного (сужающего) и диффузорного (расширяющего) насадок, служащее для преобразования дозвукового движения газа в сверхзвуковое. Названо по имени шведского инженера и изобретателя Лаваля (1845 – 1913) |
Среда жидкая |
Среда, используемая для описания общего характера поведения как собственно жидкостей, называемых капельными так и газов |
Степень турбулентности |
Отношение стандарта пульсационной скорости, равного корню квадратному из её среднеквадратичного значения к осредненной во времени местной скорости |
Струя |
Поток жидкой среды, не ограниченной твердой поверхностью |
Текучесть |
Легкоподвижность частиц жидкой среды как некоторый суммарный эффект от большого числа молекулярных переходов между временным положением равновесия |
Тензор |
Матрица, определяющая какую-либо физическую величину, не зависящую от выбора системы координат |
Теорема Бернулли |
При установившемся движении идеальной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести — сумма скоростного (динамического) и статического (геометрического плюс изометрического) напоров, сохраняет постоянное значение вдоль линии тока или элементарной струи. Названа по имени Даниила Бернулли — шведского ученого, медика, математика, гидромеханика (1700 – 1782) |
— Остроградского-Гаусса (в гидромеханике) |
Преобразование поверхностного интеграла от напряжения сжатия в объемный интеграл от градиента давления со знаком минус, равного нормальной поверхностной силе, приложенной и ограничивающей объем поверхности. (Гаусс — немецкий математик, физик, астроном, 1777 – 1855; Остроградский — русский математик, 1801 – 1862) |
Течение Куэтта |
Фрикционное, обусловленное внешними силами трения, ламинарное течение жидкости (например, в подшипниках скольжения) |
Течение Пуазейля |
Ламинарное течение, обусловленное внешними нормальными силами (силами давления) |
Течение адиабатическое |
Течение газа без притока тепла извне |
Течение изотермическое |
Течение при постоянной температуре |
Траектория |
Геометрическое место последовательных положений материальной точки (элементарные частицы жидкой среды) при её движении в пространстве |
Трансформатор давления |
Автоматически действующий мультипликатор (усилитель) давления жидкости. |
Трубки Пито |
Трубка с изогнутым под прямым углом концом, устанавливаемая в поток против течения для измерения динамического напора. Вместе с пьезометром служит для измерения местной скорости |
Удар гидравлический |
Комплекс явлений, возникающих в трубопроводе при резком изменении скорости течения жидкости, носящих волновой характер. При резком увеличении скорости давление резко падает, при резком торможении — резко увеличивается. При гидравлическом ударе наряду с силами инерции действуют и силы упругости жидкости и стенок трубопровода |
Уравнение — неразрывности |
Выражает закон сохранения массы в потоке жидкой среды (постоянный расход вдоль потока без притока и оттока) |
— количества движения |
Гидравлическое уравнение, выражающее второй закон механики Ньютона: производная по времени от вектора количества движения равна главному вектору внешних сил, действующих на выделенный контрольный объем жидкой среды |
— баланса механической энергии |
Уравнение в единицах объемной плотности потенциальной и кинетической энергии с учетом потерянной (рассеянной) энергии, измеренной в Па. Уравнение в единицах весовой плотности энергии — уравнение Бернулли |
Ускорение — локальное |
Изменение скорости во времени в данной точке пространства, занятого потоком жидкой среды в связи с нестационарностью (изменчивостью) поля скоростей |
— конвективное |
Характеризует изменение скорости, в связи с переносом частицы из одной точки в другую за бесконечно малый интервал времени, обусловленное неоднородностью поля скоростей |
Фаза гидравлического удара |
Время пробега ударной волны двойной длины трубопровода, равное отношению двойной длины к скорости распространения ударной волны |
Формула Жуковского прямого гидравлического удара |
Выражает зависимость величины ударного давления от скорости стационарного движения, скорости распространения ударной волны и плотности жидкости |
— Альтшуля |
Зависимость коэффициента гидравлического трения в трубах от числа Рейнольдса и относительной шероховатости в доквадратичной области сопротивления |
— Блазиуса |
Зависимость коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса в области гидравлического гладкого сопротивления |
— Борда |
Зависимость коэффициента местного сопротивления при резком расширении потока при напорном давлении. |
— Вейсбаха |
Зависимость потери давления (напора) в местном сопротивлении от пограничной геометрии |
— Вейсбаха-Дарси |
Зависимость потери давления (напора) по длине потока, выраженная через динамическое давление (динамический напор) |
Котельная |
Зависимость растягивающих напряжений в трубе от давления, диаметра и толщины стенки трубы. Аналогичная зависимость для сферы |
Характеристика — насоса рабочая |
Зависимость подачи, мощности и КПД от давления (напора) |
— гидродвигателя объемного |
Зависимость развиваемого усилия (момента), мощности и КПД от скорости (частоты вращения) исполнительного механизма |
— насоса кавитационная |
Зависимость подачи, мощности и КПД от величины вакуума в полости всасывания насоса |
— трубопровода |
Зависимость пропускаемого расхода от перепада давления (напора) |
Характеристическое уравнение |
Уравнение знаменателя передаточной функции САУ в оперативной форме, приравненного к нулю |
Центр давления |
Точка, в которой приложена сила гидростатического давления. |
Циркуляция скорости |
Циркуляция скорости на некоторой кривой равна интегралу вдоль этой кривой от скалярного произведения вектора скорости на дифференциал вектора перемещения вдоль этой кривой |
Число Вебера We |
Величина, пропорциональная отношению сил поверхностного натяжения к силам инерции (безразмерная величина) |
— Ньютона Ne |
Общий безразмерный критерий гидродинамического подобия (отношение силы к силам инерции) |
— Маха M |
Величина, равная отношению скорости потока газа и скорости звука в газе. |
— Рейнольдса Re |
Величина, характеризующая соотношения в потоке сил инерции к силам вязкости |
— Струхаля Sh |
Число, характеризующее колебание жидкости, составленное из скорости потока, линейного размера колеблющегося тела и частоты в виде дроби, числитель которой равен произведению частоты на линейный размер, а знаменатель — скорость |
— Фруда Fr |
Число в виде дроби, составленной в виде квадрата скорости на произведение двух величин: ускорение силы тяжести на линейный размер, характеризует соотношение в открытом потоке сил тяжести и инерции |
— Эйлера Еu |
Число в виде дроби, числитель которой равен перепаду давления, а знаменатель динамическое давление, которое характеризует соотношение в потоке статистического и динамического давлений |
Шероховатость — зернистая (песочная) |
Искусственная шероховатость стенок трубы, создаваемая калиброванным песком, наклеиваемым изнутри на стенки. Создавалось для проведения серии опытов в Гёттингенском университете в Германии исследователем И. Никурадзе под руководством Л. Прандтля, немецкого ученого в области гидроаэродинамики (1875 – 1953) |
— относительная |
Шероховатость, отнесенная к линейному параметру (в трубах к диаметру) |
Эксцентриситет осей |
Смещение оси вращения вала от его геометрической оси |
Энергия — внутренняя удельная (газа) |
Энергия выделенного объема газа, связанная с его термодинамическим состоянием |
— кинетическая удельная |
Кинетическая энергия потока жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (динамического) |
— потенциальная (удельная) |
Потенциальная энергия единицы объема жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (статического) |
Энтальпия |
Удельная энергия выделенного объема газа, состоящая из внутренней энергии и удельной (отнесенной к единице массы) потенциальной энергии |
Ядро турбулентное |
Основная часть потока в поперечном сечении за исключением вязкого подслоя при турбулентном режиме течения в трубах |