Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств
Основы гидравлики и гидропривода
Рабочая программа и методические указания
по выполнению контрольных работ для студентов специальности 190603
факультета заочного обучения и экстерната
Санкт-Петербург 2008
УДК 532.5
Гуляева Ю.Н., Жариков А.Н. Основы гидравлики и гидропри-вода: Рабочая программа и метод. указания к выполнению конт-рольных работ для студентов спец. 190603 факультета заочного обучения и экстерната. – СПб.: СПбГУНиПТ, 2008. – 40 с.
Приведена рабочая программа и методические указания к выполнению контрольных работ, содержащие основные сведения по гидравлике и гидравли-ческим машинам, контрольные вопросы и задачи, экзаменационные вопросы, список литературы.
.
Рецензент
Канд. техн. наук, доц. С.С. Ермаков
Рекомендованы к изданию редакционно-издательским советом уни-верситета
Санкт-Петербургский государственный
университет низкотемпературных
и пищевых технологий, 2008
Рабочая программа Введение
Физические свойства жидкостей и газов. Удельный вес, плотность, сжимаемость, поверхностное натяжение.
Вязкость. Закон внутреннего трения Ньютона. Жидкости ньютоновские и неньютоновские. Идеальная жидкость. Давление насыщенного пара. Потоки адиабатический, изотермический, изоэнтропийный.
Литература: [1, с. 6–9]; [2, с. 6–20].
Гидростатика
Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление и его свойства. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера). Поверхность равного давления, основное уравнение гидростатики. Эпюра давления. Удельная потенциальная энергия жидкости. Равновесие жидкости в сообщающихся сосудах, приборы для измерения давления. Закон Паскаля и его практическое применение.
Силы давления жидкости на плоскую и криволинейную поверхности. Центр давления. Относительное равновесие жидкости в равномерно вращающемся сосуде.
Закон Архимеда.
Литература: [1, с. 42–57; 2, с. 21–80; 3, ч.III, с. 1–49].
Гидродинамика
Виды движения жидкости: установившееся и неустановившееся, равномерное и неравномерное, напорное и безнапорное. Понятие элементарной струйки. Свойства элементарной струйки. Живое сечение потока, средняя скорость, смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр. Уравнение неразрывности (сплошности) газового и жидкостного потока. Понятие объемного и массового расхода.
Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для установившегося движения элементарной струйки идеальной жидкости. Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли. Трубка Пито. Измерение скорости жидкости с помощью гидродинамической трубки.
Уравнение Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости. Уравнение Бернулли для плавноизменяющегося потока вязкой жидкости. Уклон пьезометрический и гидравлический. Потери напо- ра в трубопроводе. Виды гидравлических потерь. Принцип наложения потерь
Литература: [1, с. 83–88].
Основное уравнение равномерного движения. Режимы движения жидкости. Критическая скорость. Понятие о гидродинамическом подобии потоков. Критерий Рейнольдса. Критическое значение критерия Рейнольдса.
Ламинарный режим движения. Уравнение распределения скорости по сечению потока при ламинарном режиме движения жидкости в круглом трубопроводе. Связь между максимальной и средней скоростью. Расход и потеря напора при ламинарном режиме движения. Коэффициент гидравлического трения (коэффициент Дарси).
Турбулентный режим движения. Осредненная и пульсационная скорости.
Литература: [1, с. 84–111].
Уравнение распределения осредненной скорости по сечению турбулентного потока в круглом трубопроводе для двухслойной модели.
Толщина пристенного слоя. Понятие гидравлически гладких и гидравлически шероховатых труб. Определение потерь напора по длине трубопровода при турбулентном режиме движения.
Местные потери напора.
Литература: [2, с. 80–128, 134–158; 3, ч.1, с. 1–58].
Истечение жидкости через насадки и отверстия. Понятие о малом отверстии. Сжатие струи, коэффициент сжатия. Полное и неполное сжатие. Коэффициент скорости и расхода малого отверстия.
Истечение жидкости при переменном напоре. Время полного опорожнения резервуара.
Виды насадков. Истечение через цилиндрический насадок. Вакуум в зоне отжима насадка. Предельный напор.
Литература: [1, с. 141–146; 2, с. 194–209; 3, ч.1, с. 58–97].
Движение жидкости по трубам. Классификация трубопроводов. Коэффициент сопротивления системы трубопроводов. Величина потребного напора и расход потока через сечение трубопровода.
Гидравлический расчет трубопроводов. Расчет короткого трубопровода. Различные случаи расчета трубопроводов. Экономические соображения при расчете трубопроводов.
Литература: [1, с. 130–138; 2, с. 159–182; 3, ч. 2, с. 87–111].
Гидравлический удар в трубах. Скорость распространения ударной волны.
Литература: [1, с. 152–159; 2, с. 185–194; 3, ч.1, с. 111–122].