
- •1. Предмет курса «Гидравлика и гидропривод». Основные этапы развития гидравлики как инженерной науки.
- •2. Физическое понятие жидкости как агрегатного состояния вещества.
- •3. Реальная и идеальная жидкость. Понятие вязкости.
- •4.1 Вязкость, как свойство жидкости.
- •4.2 Вязкость, как свойство жидкости.
- •5. Основные физические свойства реальных жидкостей.
- •6. Поверхностное натяжение. Капиллярный эффект.
- •7. Классификация сил, действующих на жидкость.
- •8.1 Свойства гидростатического давления.
- •8.2 Свойства гидростатического давления.
- •9. Уравнение равновесия покоящейся жидкости.
- •10. Основное уравнение гидростатики.
- •11. Понятие абсолютного и избыточного давления. Пьезометрическая высота. Вакуум.
- •12.1 Приборы для измерения давления.
- •12.2 Приборы для измерения давления.
- •13. Сообщающиеся сосуды. Закон Паскаля.
- •14.1 Относительный покой жидкости.
- •14.2 Относительный покой жидкости.
- •15. Поверхности равного давления.
- •16. Сила гидростатического давления, действующая на плоскую фигуру.
- •17. Определение положения центра давления на плоскую фигуру. Понятие эксцентриситета давления.
- •18. Сила гидростатического давления.
- •19. Построение эпюр гидростатического давления.
- •20. Закон Архимеда, плавание тел.
- •21. Линия тока, элементарная струйка.
- •22. Классификация видов движения жидкости.
- •23. Понятие расхода жидкости, средней скорости, живого сечения, гидравлического радиуса, смоченного периметра.
- •24. Дифференциальное уравнение неразрывности потока.
- •25. Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости.
- •26. Вывод уравнения Бернулли для идеальной жидкости.
- •27. Геометрическая и энергетическая интерпретация уравнения Бернулли.
- •28. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.
- •29. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
- •30.1 Пример использования уравнения Бернулли в технике.
- •30.2 Пример использования уравнения Бернулли в технике.
- •31. Понятие ламинарного и турбулентного режимов движения реальных жидкостей.
- •32. Критическое значение критерия Рейнольдса и его вывод.
- •33. Ламинарный режим движения. Распределение скорости жидкости по сечению потока.
- •34. Определение расхода жидкости и средней скорости ламинарного потока.
- •35. Понятие пульсационной, мгновенной, осредненной и средней скоростей течения.
- •36.1 Закон внутреннего трения Ньютона. Гипотеза турбулентности Прандтля.
- •36.2 Закон внутреннего трения Ньютона. Гипотеза турбулентности Прандтля.
- •37.1 Дифференциальное уравнение движения реальной жидкости Навье-Стокса.
- •39. Природа потерь напора, их связь с режимом движения жидкости.
- •40. Уравнение Дарси-Вейсбаха для расчета потерь напора по длине трубопровода.
- •41.1 Понятие гидравлически гладких и шероховатых труб.
- •41.2 Понятие гидравлически гладких и шероховатых труб.
- •42.1 Потери напора при турбулентном режиме движения.
- •42.2 Потери напора при турбулентном режиме движения.
- •43. Графики Никурадзе.
- •44.1 Условие возникновения местных потерь напора.
- •44.2 Условие возникновения местных потерь напора.
- •45. Резкое расширение трубопровода. Формула Борда.
- •46. Случаи местных сопротивлений, наиболее часто встречающиеся в инженерной практике.
- •47.1 Истечение жидкости через отверстие. Типы сжатия струи.
- •47.2 Истечение жидкости через отверстие. Типы сжатия струи.
- •48. Коэффициенты истечения и
- •49. Определение коэффициентов ипри истечении жидкости через малое и большое отверстие в тонкой стенке.
- •50. Определение коэффициентов ипри истечении жидкости через затопленное малое отверстие.
- •51. Истечение через насадки. Типы и применение насадков.
- •52.1 Истечение жидкости через внешний цилиндрический насадок.
- •52.2 Истечение жидкости через внешний цилиндрический насадок.
- •53. Истечение жидкости через отверстие при переменном напоре. Время опорожнения сосуда.
- •54. Классификация трубопроводов.
- •55.1 Гидравлический расчет простых трубопроводов.
- •55.2 Гидравлический расчет простых трубопроводов.
- •56 Характеристика трубопроводов. Кривые потребного напора.
- •57.1 Последовательное и параллельное соединение простых трубопроводов.
- •57.2 Последовательное и параллельное соединение простых трубопроводов.
- •58. Расчет разветвленного трубопровода.
- •59. Классификация насосов.
- •60. Принцип действия динамических насосов.
- •61. Основные характеристики насосов.
- •62.1 Устройство и принцип действия центробежного насоса.
- •62.2 Устройство и принцип действия центробежного насоса.
- •63. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса.
- •64. Основное уравнение центробежного насоса.
- •65.1 Характеристики центробежного насоса.
- •65.2 Характеристики центробежного насоса.
- •66. Законы пропорциональности для центробежных насосов.
- •67.1 Совместная работа насоса и трубопровода.
- •67.2 Совместная работа насоса и трубопровода.
- •68. Определение рабочей точки системы насос-трубопровод.
- •69.1 Регулирование подачи центробежных насосов.
- •69.2 Регулирование подачи центробежных насосов.
- •70.1 Последовательное и параллельное соединение насосов.
- •70.2 Последовательное и параллельное соединение насосов.
- •71. Общие сведения об объемных насосах.
- •72. Принцип действия объемных насосов.
- •73.1 Рабочие характеристики объемных насосов.
- •73.2 Рабочие характеристики объемных насосов.
- •74. Устройство и принцип действия поршневых насосов.
- •75. Роторные насосы.
- •76.1 Объемный гидропривод. Основные понятия и определения.
- •76.2 Объемный гидропривод. Основные понятия и определения.
- •77.1 Гидролинии. Гидроемкости. Рабочие жидкости. Принципиальные схемы.
- •77.2 Гидролинии. Гидроемкости. Рабочие жидкости. Принципиальные схемы.
62.2 Устройство и принцип действия центробежного насоса.
эффективности
центробежного насоса за спиральным
отводом устанавливают диффузор, в
котором происходит основное преобразование
кинетической энергии потока в
потенциальную. Давление жидкой среды
на входе в центробежный насос
измеряют в начальном сечении входного
устройства, средняя скорость в этом
сечении
– это скорость на входе в насос. Давление
жидкой среды на выходе из центробежного
насоса
измеряют в конечном сечении диффузора,
средняя скорость жидкости в этом сечении
– это скорость на выходе из насоса.
Разность высот центров масс входного
и выходного сечений (
) обычно мала, поэтому давление насоса
будет
а
напор
63. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса.
Различают следующие виды скорости движения частиц жидкости в рабочем колесе центробежного насоса:
1.
Скорость переносного движения (окружную
скорость)
направленную по касательной к окружности
в сторону вращения рабочего колеса:
2.
Скорость относительного движения
т.
е. скорость движения частиц жидкости
относительно лопаток рабочего колеса,
направленную по касательной к лопаткам;
3.
Скорость абсолютного движения
,
которая является суммой векторов
окружной и относительной скоростей
.
На
рис. приведены параллелограммы скоростей
при входе на лопатку рабочего колеса
и при выходе с лопатки
.
Радиальная составляющая абсолютной
скорости на выходе
Окружная составляющая абсолютной
скорости на выходе
Здесь
– углы между абсолютной и окружной
скоростью соответственно при входе на
лопатку и выходе из колеса; при отсутствии
предварительной закрутки потока перед
колесом
– углы между относительной скоростью
и отрицательным направлением окружной
скорости при вхоже и выходе из колеса.
Углы
называютсярабочими
углами лопаток;
величина их определяет очертание
лопаток. В зависимости от численного
значения рабочих углов
лопатки могут быть трёх типов: отогнутые
назад
(а); радиальные
(б); загнутые вперёд
(в). В современных насосах в основном
применяются лопатки, отогнутые назад,
со следующими значениями рабочих углов:
;
(чаще
).
64. Основное уравнение центробежного насоса.
Основное уравнение центробежного насоса, по которому определяется действительный напор, обеспечиваемый рабочим колесом насоса, имеет вид
Или
при
где
– гидравлический КПД насоса,
– коэффициент влияния числа лопаток.
В первом приближении можно считать, что
величина
определяется лишь числом лопаток
и их формой и не зависит от режима работы
насоса. Для насосов с односторонним
входом коэффициент
может быть определён по формуле
Пфлейдерера:
где
.
Для насосов с направляющим аппаратом
для насосов без направляющего аппарата
.
При
Ниже приведены значения
,
вычисленные для угла
при различном числе лопаток
|
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
16 |
24 |
|
0,624 |
0,714 |
0,758 |
0,806 |
0,834 |
0,870 |
0,908 |
Для
приближённого определения напора,
обеспечиваемого колесом насоса, при
известных величине диаметра колеса
и частоте вращения
можно воспользоваться формулой
где
– коэффициент напора; при нормальном
режиме работы насосов