03-06-2014_19-50-32 / Методич указания к расчетно-графической работе

Величина

Наименование

Обозначение

Соотношение с

единицей СИ

Сила (вес)

килограмм-сила

Кгс

9,806 Н

килограмм-силы на

кгс/см2

98066,5 Па

квадратный санти-

Давление

метр (техническая

(ат)

≈105

атмосфера) милли-

метр водного стол-

мм вод. ст.

9,806 Па

ба миллиметр

ртутного столба

мм рт. ст.

133,3 Па

Кинематическая

стокс

Ст

10-4 м2/с

вязкость

Динамическая вяз-

пуаз

П

0,1 Па с

кость

Объем

литр

л

10-3 м3

Температура

градус Цельсия

оС

Т=(tоС+273,16)К

Плоский угол

Градус

… о

π/180 рад

Наименование

Обозначение

Единица измерения

Длина

l, L

м

Ширина

b, B

м

Высота, напор

h, H

м

Площадь

ω, S, A

м2

Объем

V, W

м3

Время

t, T

С

Скорость (линейная ско-

U, u

м/с

рость)

Ускорение свободного

g

м/с2

падения

Масса

m, M

кг

Сила, сила тяжести, вес

P, F, G

H

Удельный вес

γ

Н/м3

Объемный расход, подача

Q

м3/с

насоса

Давление

р

Па

Нормальное механическое

σ

Па

напряжение

Плотность (объемная мас-

ρ

кг/м3

са)

Вязкость

динамическая

µ

Па с

кинематическая

ν

м2/с

Модуль объемного зжатия

Κ, Е

Па

Сжимаемость (объемная

κ

Па-1

сжимаемость)

Работа

W, А

Дж

Энергия

потенциальная

Ер, Ф

Дж

кинитическая

Ек, К

Дж

Момент инерции (динами-

I, J

кг/м2

ческий момент инерции)

Мощность

N

кВт

Частота вращения

n

1/с

Температура

t

оС

K

К

Приставки и множители для образования десятичных

кратных и дольных единиц и их наименования

Множитель

Приставка

Пример

наименование

обозначение

1012

тера

Т

ТПа (терапаскаль)

109

гига

Г

ГПа (гигапаскаль)

106

мега

М

МН (меганьютон)

103

кило

к

кПа (килопаскаль)

102

гекто

г

гПа (гектопаскаль)

101

дека

да

даН (деканьютон)

10-1

деци

д

дм (дециметр)

10-2

санти

с

см (сантиметр)

10-3

милли

м

мм (миллимет)

10-6

микро

мк

мкм (микрометр)

10-9

нано

н

нПа (нанопаскаль)

10-12

пико

п

пПа (пикопаскаль)

Название жидкости

t, оС

ρ, кг/м3

γ, кН/м3

0

999,87

9,80537

4

1000,00

9,80665

10

999,73

9,80400

Вода

20

998,23

9,78929

30

995,67

9,76419

40

992,24

9,73055

50

988,07

9,68966

Морская вода

15

1020-1030

10,00278-10,10085

Ацетон

15

790

7,74725

Бензин

15

680-740

6,66852-7,25692

Глицерин (безвод-

20

1260

12,2364

ный)

Керосин

15

790-820

7,74725-8,04145

Масло веретенное

20

889

8,71811

Масло машинное

20

898

8,80637

Масло минераль-

15

890-960

8,72792-9,41438

ное

Масло трансфор-

20

887

8,69850

маторное

Нефть натуральная

15

700-900

6,86465-8,82598

Ртуть

0

13596

133,331

Ртуть

20

13546

132,841

Скипидар

18

870

8,53178

Спирт метиловый

15

810

7,94339

Спирт этиловый

15-18

790

7,74725

Чугун расплавлен-

1200

7000

68,6465

ный

Эфир этиловый

15-18

740

7,25692

Газ

Плотность, кг/м3

Вязкость, 10-4 м2/с

Азот

1,25

0,13

Аргон

1,78

0,12

Ацетилен

1,17

0,082

Водород

0,09

0,93-0,94

Водяной пар

0,80

0,11

Воздух

1,29

0,13

Кислород

1,43

0,13

Метан

0,72

0,14

Оксид углерода

1,25

0,13-0,14

Пропан

2,02

0,037

Диоксид углерода

1,98

0,07

3.Средние значения изометрического модуля

упругости некоторых жидкостей

Жидкость

Модуль упругости, МПа

Бензин авиационный

1350

Вода

2060

Глицерин

4464

Керосин

1275

Масла:

АМГ-10

1305

Индустриальное-20

1362

Индустриальное-50

1473

Турбинное

1717

Силиконовая жидкость

1030

Спирт этиловый безводный

1275

Ртуть

32373

Жидкость

Температура, оС

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

Бензин Б-70

16,3

33,2

55,8

103,3

Вода

2,4

7,5

20,2

48,2

103,3

195

334

Керосин Т-1

3,9

5,8

7,5

12,1

20,3

35

57

90,5

138,5

Масла:

0,4

0,8

1,8

3,1

5,8

11,8

23,8

АМГ-10

0,14

0,3

0,4

0,6

0,9

2,0

3,8

6,8

Индустриальное-20

0,14

0,3

0,7

1,6

3,0

5,8

Индустриальное-50

Нефть (легкая)

7,8

13,7

37,2

85,3

Ртуть

0,0002

Спирт

8,0

20,0

49,3

Наименование жид-

t, oC

η

ν

2

кости

Па с

П

м /с

Ст

0

0,001792

0,01792

1,792 10-6

0,01792

10

0,001306

0,01306

1,306 10-6

0,01306

Вода

20

0,001004

0,01004

1,006 10-6

0,01006

30

0,000802

0,00802

0,805 10-6

0,00805

40

0,000654

0,00654

0,659 10-6

0,00659

50

0,000549

0,00549

0,556 10-6

0,00556

Бензин

15

0,00650

0,00650

0,930 10-6

0,00930

Спирт этиловый

20

0,001190

0,01190

1,540 10-6

0,01540

Ртуть

15

0,001540

0,01540

0,110 10-6

0,00110

Скипидар

16

0,001600

0,01600

1,830 10-6

0,01830

Керосин

15

0,002170

0,02170

2,700 10-6

0,02700

Глицерин (50%-ный)

20

0,006030

0,06030

5,980 10-6

0,05980

Масло:

0,027500

0,27500

31,000 10-6

0,31000

трансформаторное

20

0,042700

0,42700

48,000 10-6

0,48000

веретенное «АУ»

20

0,086000

0,86000

96,000 10-6

0,96000

турбинное

20

1.Моменты инерции, координаты центра тяжести

и центра давления плоских фигур

Схема нагруже-

S

Jo

hc

hD

F

ния стенки

2

γ

ab2

ab

ab3/12

b/2

---b

2

3

ab

ab3

b

b 3ho+2b

b

----

ho + ----

ho+ -- ---------

γab(ho+ --)

12

2

3 2ho+b

2

b

2Ll

b3

b L+2l

b L+3l

b2

(L+l) –

(L+l+ -----) ---

-- -------

-- -------

γ --- (L+2l)

2

L+l

36

3

L+l

2 L+2l

6

b

2Ll

b3

b

L+2l

2ho(L+2l)+b(L+3l)

hob

γ--—(L+ l)+

(L+l) –

(L+l+ -----) ---

ho+ -- -------

ho+b--------------------

2

b2

2

L+l

36

3

L+l

6ho(L+l)+2b(L+2l)

+γ—(L+2 l)

6

ab

ab3

b

b

2

---

ab

---

---

--

γ

---

2

36

2

6

3

ab

ab3

b

b 2ho+b

ab

b

---

---

ho+ --

ho+ -- --------

γ --- (ho+ --)

2

36

3

2 3ho+b

3

3

ab

ab3

2

3

ab2

---

---

-- b

-- b

γ

---

2

36

3

4

3

ab

ab3

2

b 4ho+3b

ab

2

---

---

ho+ --b

ho+ -- ---------

γ--- (ho+ --b)

2

36

3

2 3ho+2b

2

3

4

--

--

--

2

b

l

√2

7√2

√2

---

3

b

-- = ---b

-----b

12

--- γb

2

2

12

2

πd2

πd4

d

5

πd3

----

----

---

--- d

γ ---

4

64

2

8

8

πd2

πd4

d

8ho+5d

d

d

2

----

----

ho+---

ho+ ----------

---

πd

γ(ho+ ---) ---

4

64

2

2ho+d

8

2

4

Продолжение приложения 8

(9π2 – 64)R 4

4

R

3πR

2

R3;

π d 2

----------------;

---

---

;

-----;

γ ---

πR2;

12π

3

π

16

3

------

(9π2 – 64)d 4

d3

2

8

2

d

3πd

---------------

--- ---;

-----

γ ---

1152π

3

π

32

12

(9π2 – 64)R 4

4

R

R

2

2

;

ho+

;

48πho+9π

R

γR2(ho+4/3R);

π d 2

--- ---

ho+ -----

(16+---------------

)

πR2;

12π

3

π

24π

3πho+4R

d2 ho

d

(9π2 – 64)d 4

d

48πho+18π2d

2

8

2

d

γ ---

(---

+ ---)

---------------

ho+ ---

---

;

ho+ -----

(16+---------------

)

2

2

3

1152π

3

π

48π

3πho+2d

π

R;

R2+r2

π (R2 –r 2);

---(R4 – r 4);

R+

------;

γ πR(R2 – r 2);

4

D

4R

π

D

---

D D2+d2

---(D2 – d 2)

π

---γ π (D2 – d 2)

4

---(D4 – d 4)

2

--- + --------

8

64

2

8d

π (R2 –r 2);

π

ho+R;

R2+r2

---(R4 – r 4);

ho+R+ ----------;

γ π(R2 – r 2)(ho+R);

4

D

4(ho+R)

π

γ π

ho+ ---

---(D2 – d 2)

π

D

D2+d2

---(D2 – d 2)(ho+D/2)

4

---(D4 – d 4)

2

ho+ --- + -------------

4

64

2

16(ho+D/2)

πab

π

3

b

a

5

2

b

--- a

/4a

γ πa

4

πab

π

ho+a

a2

γ πab(ho+a)

--- a3b

ho+a+ ---------

4

4(ho+a)

Прямой

ζ=0,5

υ2

h= ζ ---

2g

Скругленный

R/d

0.02

0.08

0.16

0.2

ζ

0.37

0.15

0.06

0.03

Внутренний

при

b/d

0

0,02

0,05

l ≥0,5d

ζ

1,0

0,73

0,5

Конический диффузор

Θо

7,5

10

15

20

30

φg

0.14

0.16

0.27

0.43

0.81

(υ1-υ2)2

h=φg -----------

2g

Внезапное рас-

ширение

, тоς = (D

d )2 −1 2

Если h = ς υ22

2g

(υ1-υ2)2

h= -----------

2g

Конический

диффузор

Θо

10

20

30

40

При D/d=1,2

ζ

0.04

0.05

0.07

0.08

υ22

h=ζ ----

10

20

30

40

2g

о

При D/d=2

Θ

ζ

0.07

0.09

0.12

0.14

Θо

10

20

30

40

При D/d=3

ζ

0.08

0.10

0.14

0.17

Внезапное суже-

ние

ζ

− d

2

= 0,5 1

D

υ22

h=ζ ----

2g

Продолжение приложения 9

3.Отводы и колена

15

30

45

60

90

Характеристика поверхности труб и каналов

, мм

1.Цельнотянутые трубы

Из латуни

0,0015-0,0100

Новые стальные

0,020-0,100

Стальные водопроводные

1,20-1,50

2.Цельносварные стальные трубы

Новые или старые в хорошем состоянии

0,04-0,10

Бывшие в эксплуатации

≈0,10-0,15

С двойной поперечной клепкой, сильно корродированые

2,0

3.Чугунные трубы

Новые

0,25-1,00

Новые битумизированные

0,10-0,15

Асфальтированные

0,12-0,30

Бывшие в эксплуатации, корродированнные

1,0-1,5

4.Бетонные и асбестоцементные трубы

Бетонные трубы при хорошей поверхности с затиркой

0,3-0,8

Бетонные трубы при среднем качестве работ

2,5

Бетонные трубы с грубой (шероховатой) поверхностью

3,0-9,0

Асбестоцементные трубы новые

0,05-0,10

Асбестоцементные трубы, бывшие в эксплуатации

≈0,60

5.Деревянные и стеклянные трубы

Деревянные трубы из тщательно остроганных досок

0,15 ориентировочно

Деревянные трубы из хорошо остроганных досок

0,30 ориентировочно

Деревянные трубы из нестроганных хорошо пригнанных досок

0,70 ориентировочно

Трубы из чистого стекла

0,0015-0,0100

d мм

Трубы стальные

d

Трубы чугунные

К, м3/с

А, с6/м6

λ

мм

К, м3/с

А, с6/м6

Λ

40

4,38 10-3

44,53 103

0,047

50

8,43 10-3

14,07 103

0,053

50

9,50 10-3

11,08 103

0,045

75

24,70 10-3

1,64 103

0,047

70

18,6 10-3

2893

0,041

100

53,90 10-3

344,20

0,042

80

29,26 10-3

1168

0,040

125

98,22 10-3

103,70

0,038

100

61,16 10-3

267,4

0,038

150

160,06 10-3

38,80

0,036

125

110,2 10-3

106,2

0,036

200

0,346

8,34

0,032

150

171,6 10-3

45,0

0,034

250

0,628

2,54

0,030

175

0,230

19,0

0,033

300

1,018

0,97

0,028

200

0,328

9,57

0,032

350

1,589

0,40

0,027

225

0,455

4,82

0,031

400

2,263

0,20

0,026

250

0,622

2,58

0,030

450

3,077

0,11

0,025

275

0,807

1,54

0,029

500

4,655

0,06

0,024

300

1,032

0,94

0,029

600

6,572

0,02

0,023

325

1,282

0,61

0,028

700

9,789

0,01

0,022

350

1,556

0,41

0,027

400

2,202

0,21

0,027

2.Величины удельных сопротивлений для

асбестоцементных труб при V=1м/с

d мм

50

75

100

119

123

141

147

189

195

235

243

А, с6/м6

6851

835

214

76

64

31,5

25,5

6,9

5,9

2,24

1,87

d мм

279

291

322

338

368

386

456

482

А, с6/м6

0,914

0,734

0,434

0,338

0,217

0,169

0,071

0,054

Скорость,

0,5

0,75

1,0

1,5

2,0

м/с

d,мм

70

1236

1177

1104

1011

950

80

641

586

550

503

472

100

200

183

171

157

147

125

62,4

57,2

53,6

49,1

46,1

150

24,0

21,9

20,6

18,9

17,7

V,м/с

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

β

1,41

1,28

1,20

1,15

1,12

1,09

1,06

1,04

1,03

1,02

1,0

-

-

β

1,31

1,22

1,16

1,11

1,08

1,06

1,03

1,02

1,0

0,986

0,974

0,963

0,953