8. Взаимодействие потока со стенками

Воздействие струи на твердые преграды. Силы воздействия потока на стенки.

Методические указания

Настоящий раздел полезен для понимания принципа действия гидравлических машин, изучаемых во второй части курса. Следует хорошо разобраться в физической и механической сущности активного и реактивного взаимодействия между струей и твердой преградой, в сопротивлении твердых тел, движущихся в жидкости. .

Литература: [1, с. 165—171]; [3, с. 118—128]; [4, 162—174]; 15, с, 379 — 465]; [8, с. 62 — 63].

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте теорему об изменении количества движения.

2. Чему равна реактивная сила взаимодействия между струей и твердым телом?

3. Чему равно реактивное давление струи на плоскую стенку? на ковшеобразную стенку?

ЧАСТЬ II. ЛОПАСТНЫЕ ГИДРОМАШИНЫ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПЕРЕДАЧИ

Раздел А. Лопастные насосы

1. Общие сведения о гидромашинах

Насосы и гидродвигатели. Классификация насосов. Принцип действия динамических и объемных насосов. Основные параметры насосов: подача (расход), напор, мощность, к. п. д.

Методические указания

Насосом называется гидравлическая машина, преобразующая механическую энергию двигателя в энергию перекачиваемой жидкости. В гидравлическом двигателе происходит преобразование энергии потока жидкости в механическую энергию на выходном валу двигателя.

Все типы насосов, несмотря на многообразие их конструктивных форм, по принципу действия, т. е. по способу передачи жид­кости механической энергии, делятся на две группы: динамические (лопастные) и объемные (насосы вытеснения). К первым относятся

центробежные, диагональные, осевые, вихревые насосы; ко вторым — поршневые и роторные насосы.

При изучении этого раздела студент должен усвоить общую классификацию насосов, их специфические особенности и область применения.

При рассмотрении основных параметров насосов следует обратить внимание на определение напора, его физический смысл и действительную размерность, надо .также понять различие между полезной и затраченной мощностями, разобраться в физическом смысле коэффициента полезного действия.

Литература: [1, с. 172— 177]; [2, с. 226 — 227]; [4, с. 204-214]; [6, с. 183—184]; [9, с. 138—141].

Вопросы для самопроверки

1. Расскажите о принципе действия динамических и объемных насосов.

2. Как определяется напор действующего насоса по показаниям приборов и по элементам насосной установки?

3. Как определяется полезная и затраченная мощность насоса?

4. Что представляет собой полный коэффициент полезного действия насоса?

2. Основы теории лопастных насосов и их свойства

Центробежные насосы. Схемы одноступенчатых центробежнык насосов. Уравнение Эйлера. Теоретический напор насоса. Полеглый напор. Потери энергии в насосе. Характеристика центробежных насосов.

Основы теории подобия насосов. Коэффициент, быстроход­ности. Типы лопастных насосов. Применение формул подобия для пересчета характеристик насоса. Регулирование подачи. Последовательное и параллельное соединение насосов.

Кавитаця в лопастных насосах. Кавитационная характеристика. Кавитационный запас. Формула Руднева и ее применение.