- •Основные физические свойства жидкости: плотность, сжимаемость, растворимость газов, объёмное расширение, парообразование, кипение, кавитация.
- •Вязкость жидкости. Формула Ньютона. Динамическая и кинематическая вязкость. Единицы и приборы для измерения жидкости.
- •Силы, действующие в жидкости: массовые, поверхностные, единичные.
- •Понятие гидростатического давления и его свойства. Единицы измерения давления.
- •Давление абсолютное, избыточное, вакуум, предельный вакуум.
- •Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля. Эпюры давления. Барометрические формулы.
- •Сила давления на плоские и криволинейные поверхности. Закон Архимеда.
- •Методы кинематического анализа. Понятие мгновенной и усредненной скорости. Элементы потока жидкости.
- •Режимы течения жидкости. Критическая скорость. Число Рейнольдса.
- •Уравнения движения идеальной и вязкой жидкости и газа: уравнение неразрывности и уравнение Бернулли.
- •Гидравлические потери по длине и в местных сопротивлениях при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости. Области (зоны) гидравлического сопротивления.
- •Формулы для определения линейных потерь напора при ламинарном движении жидкости
- •Местные и гидравлические сопротивления
- •Истечение жидкости через отверстия и насадки. Коэффициенты истечения: сжатия, скорости и расхода.
- •Гидравлический расчет трубопроводов. Потребный напор. Сопротивление трубопровода. Характеристика трубопровода.
- •Расчет сложных трубопроводов: последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Разветвленный трубопроводов.
- •Расчет трубопровода с насосной подачей жидкости. Рабочая точка насоса при работе на сеть.
- •Гидравлический удар в трубах. Ударное повышение давления. Гидравлический удар прямой и непрямой, полный и неполный. Способы ослабления гидравлического удара.
-
Расчет сложных трубопроводов: последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Разветвленный трубопроводов.
Сложный трубопровод состоит из простых трубопроводов с последовательным и параллельным их соединением или с разветвлениями.
При расчетах сложных трубопроводов их разбивают на простые участки, участки с разветвлениями и параллельными трубопроводами и, идя от конечных точек сложного трубопровода к начальной его точке, т.е. против течения, последовательно производят расчеты по приведенным выше уравнениям.
Для сложных кольцевых трубопроводов (системы смежных замкнутых контуров с отборами жидкости в узловых точках или непрерывной раздачей ее на отдельных участках) используют два основных условия:
баланс расходов, т.е. равенство притока и оттока жидкости для каждой узловой точки;
баланс напоров, т.е. равенство нулю алгебраической суммы потерь напора для каждого контура при подсчете по направлению движения часовой стрелки. Потери напора считают положительными, если направление подсчета совпадает с направлением движения жидкости, и отрицательными, если направление подсчета противоположно направлению движения жидкости.
-
Расчет трубопровода с насосной подачей жидкости. Рабочая точка насоса при работе на сеть.
Высота расположения оси насоса H1 называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода H2 называется геометрической высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным или линией нагнетания.
Это уравнение является основным для расчета всасывающих трубопроводов. Hнас = Hпотр
Отсюда вытекает следующее правило устойчивой работы насоса: при установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает напор, равный потребному. Точка пересечения кривой потребного напора с характеристикой насоса называется рабочей точкой. Чтобы получить другую рабочую точку, необходимо изменить открытие регулировочного крана (изменить характеристику трубопровода) или изменить частоту вращения вала насоса.
-
Гидравлический удар в трубах. Ударное повышение давления. Гидравлический удар прямой и непрямой, полный и неполный. Способы ослабления гидравлического удара.
Гидравлическим ударом называется резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении потока рабочей жидкости. Этот процесс является очень быстротечным и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления, которое связано с упругими деформациями жидкости и стенок трубопровода. Гидравлический удар чаще всего возникает при резком открытии или закрытии крана или другого устройства, управляемого потоком.
Повышение давления при гидравлическом ударе можно определить по формуле
ΔPуд = ρυ0c
В зависимости от времени распространения ударной волны и времени перекрытия задвижки (или другой запорной арматуры) t, в результате котороговозник гидроудар, можно выделить 2 вида ударов:
-
Полный (прямой) гидравлический удар, если t <
-
Неполный (непрямой) гидравлический удар, если t >
При полном гидроударе фронт возникшей ударной волны движется в направлении, обратном первоначальному направлению движения жидкости в трубопроводе. Его дальнейшее направление движения зависит от элементов трубопровода, расположенных до закрытой задвижки. Возможно и повторное неоднократное прохождения фронта волны в прямом и обратном направлениях.
При неполном гидроударе фронт ударной волны не только меняет направление своего движения на противоположное, но и частично проходит далее сквозь не до конца закрытую задвижку.
Гидравлический удар можно ослабить или избежать, применив специальные устройства, такие как, например: Инерционные круги Уравновешивающие отводы Воздушные баки Жидкостные амортизаторы Предохранительный клапан Вантузы Обратные клапаны Обратные клапаны с переходниками Обратные клапаны противовихревые В какой-то степени устранить удар помогают статические пускатели, которые меняют скорость потока