
- •Конспект лекций по курсу «гидравлика»
- •Жидкость и ее свойства.
- •Профиль скоростей для течения вязкой жидкости вдоль стенки
- •Основы гидростатики.
- •Силы, действующие на жидкость. Абсолютное и избыточное давление. Вакуум.
- •Свойства гидростатического давления.
- •Дифференциальное уравнение равновесия жидкости (уравнение Эйлера).
- •Физический смысл основного уравнения гидростатики.
- •Поверхность уровня и ее свойства.
- •Закон Паскаля
- •Эпюры давление жидкости на твердую стенку.
- •Приборы для измерения давления.
- •Дифференциальный ртутный манометр
- •Сила давления жидкости на плоскую стенку.
- •Сила давления жидкости на криволинейную стенку.
- •Относительный покой жидкости
- •Относительный покой при прямолинейном равноускоренном движении.
- •Сила давления на плоскую стенку при прямолинейном равноускоренном движении.
- •Относительный покой жидкости при вращении сосуда вокруг оси с постоянной угловой скоростью.
- •Техническая гидродинамика.
- •Гидравлическая модель жидкости.
- •Основные понятия.
- •Расход. Средняя скорость. Уравнение расхода.
- •Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Эйлера.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
- •Физический смысл уравнения Бернулли.
- •Энергетический смысл уравнения Бернулли.
- •Плавно изменяющееся движение и его свойства.
- •Плоское живое сечение
- •Уравнение Бернулли для реального потока.
- •Методика тарировки дроссельных расходомеров.
- •Струйный насос (эжектор)
- •Кавитация
- •Элементы теории подобия.
- •Равномерное движение жидкости. Потери на трение.
- •Ламинарное движение жидкости в цилиндрическом трубопроводе.
- •М етодика экспериментального определения
- •Абсолютная эквивалентная шероховатость
- •Местные сопротивления
- •Потери энергии при внезапном расширении
- •Потери в диффузоре
- •Меры уменьшения потерь в диффузоре
- •Потери при внезапном сужении
- •Потери в конфузоре
- •Потери при повороте потока
- •Методика экспериментального определения коэффициента местного сопротивления.
- •Расчет простых трубопроводов
- •Расчет простого короткого трубопровода с истечением жидкости в атмосферу.
- •Расчет сифона.
- •Расчет длинных трубопроводов.
- •Основные типы задач при расчете сложных трубопроводов.
- •Расчет сложных трубопроводов.
- •Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке.
- •Водоснабжение
- •Проектирование хозяйственного водопровода по схеме тупиковой разветвленной сети.
- •Расчет разветвленной сети.
- •Определение высоты водонапорной башни и емкости бака
- •Определение мощности насосной станции
- •Водоподъемное оборудование
- •Характеристика реального насоса.
- •Регулирование и работа насоса в сети.
- •Параллельная и последовательная работа насоса на центробежных насосах.
- •Объемные насосы. Поршневой насос.
- •Радиально–поршневой насос.
- •Характеристики объемных наосов.
- •Параметры, характеризующие работу объемного насоса.
Расчет сифона.
Сифон – это трубопровод, часть которого расположена выше уровня в питающем резервуаре.
|
Трубопровод работает под вакуумом. Максимальный вакуум в точке С. Определим его.
Для работы сифона необходимо предварительно его заполнить.
Расчет длинных трубопроводов.
Скоростной напор в длинных трубопроводах несоизмеримо мал по сравнению с потерями и поэтому им пренебрегают.
Так как потери на местном сопротивлении значительно меньше потерь на трение, то целесообразно потери на местном сопротивлении заменять потерями на трение на эквивалентной длине.
Основные типы задач при расчете сложных трубопроводов.
Пусть
В этом случае решаем задачу методом последовательных приближений.
из пятой зоны ВТИ:
подставим в
расчетное уравнение:
Решаем относительно
скорости:
по графику ВТИ уточняем
если
В расчетное
уравнение
При
задачу проще решать графо–аналитическим
методом:
Задаемся
|
(Задачу нужно
делать методом последовательных
приближений)
Наиболее удобно делать графо–аналитическим методом:
|
При расчете
коротких трубопроводов точно определить
значение
не удается, и потому задачи решать будем
либо графо–аналитическим методом,
либо методом последовательных
приближений, принимая сначала режим
течения турбулентным и относящийся к
IV
(квадратичной) зоне.
Расчет трубопровода с насосной подачей.
|
Энергия, которую насос сообщает единице веса перекачиваемой жидкости, называется напором насоса.
–
напор насоса
–
подача насоса
(количество жидкости, подаваемое насосом
в единицу времени).
–
мощность насоса,
Для определения запишем уравнение Бернулли для сечений 0–1; 2–к.
Определим величину вакуума:
(предельная
высота всасывания)
Для работы насоса
необходимо, чтобы
.
Расчет сложных трубопроводов.
Точки разветвления называются узловыми (узлами).
Параллельные линии – ветви. Потери энергии в параллельных ветвях одинаковы.
|
|
Дано:
Так как неизвестных больше, чем уравнений, то эту систему нужно решать методом последовательных приближений. Сложные трубопроводы рассчитывают графо–аналитическим методом, который заключается в построении характеристик всех участков и нахождении суммарной характеристики.
Начинать построение нужно с характеристики для ветвей.
|
|
Далее определим
суммарную характеристику разветвленные
участки:
Считаем и строим характеристику для участка 1–4:
Переносим характеристику 2+3. Находим суммарную характеристику всего трубопровода:
|
|
Переносим Q
на верхний график и находим
Расчет трубопроводов с непрерывной раздачей жидкости.
|
Расход, который используется более или менее равномерно на длине L, называется путевым расходом.
Расход, который проходит на данном участке без использования называется транзитным.
–
интенсивность
путевого расхода.