
- •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.
70.1 Последовательное и параллельное соединение насосов.
Последовательное
соединение
насосов обычно применяется для увеличения
напора в тех случаях, когда один насос
не может создать требуемого напора. При
этом подача насосов одинакова, а общий
напор равен сумме напоров обоих насосов,
взятых при одной и той же подаче.
Следовательно, суммарная характеристика
насосов
(рис.) получается сложением ординат
кривых капоров
обоих насосов. Пересечение суммарной
характеристики насосов с характеристикой
насосной установки даст рабочую точку
,
которая определяет подачу
и суммарный налор
обоих
насосов. Проведя через точку
вертикальную прямую получим на пересечении
ее с кривыми напоров
напоры насосов
.
При последовательном соединении насосов
жидкость, подводимая к насосу
,
имеет значительное давление. При этом
давление в насосе
может превысить величину, допустимую
по условиям прочности. В этом случае
насос
следует размещать отдельно от насоса
,
в такой точке напорного трубопровода,
в которой давление жидкости снижается
до безопасного для насоса
значения. Эту точку можно определить,
построив пьезометрическую линию
напорного трубопровода.
Параллельное
соединение
насосов обычно применяют для увеличения
подачи. Насосы, работающие параллельно
на один длинный трубопровод, обычно
устанавливают близко один от другого,
в пределах одного машинного зала. На
рис. слева показана схема такой установки
двух насосов. Так как насосы
находятся близко один от другого, а
трубопровод, на который они работают,
длинный, можно пренебречь сопротивлением
подводящих и напорных трубопроводов
до узловой точки
.
Пусть приемные уровни обоих насосов
одинаковы. При этом напор насосов
одинаков, так как одинаково давление в
точке
,
создаваемое обоими насосами. Заменим
оба насоса одним, имеющим подачу, равную
сумме подач обоих насосов, взятых при
одинаковом напоре. При такой замене
режим работы насосной установки не
изменится. Для получения характеристики
этого насоса или суммарной характеристики
двух насосов, следует сложить абсциссы
точек кривых напора
обоих насосов, взятых при одной и той
же ординате. Иными словами, следует
сложить кривые напоров
обоих насосов по горизонтали. Пересечение
суммарной характеристики
с характеристикой насосной установки
даёт рабочую точку
.
Абсцисса точки
70.2 Последовательное и параллельное соединение насосов.
равна
суммарной подаче обоих насосов
,
ордината — капору насосов —
.
Проводя через точку
горизонтальную прямую, получим на
пересечении с кривыми
напоров режимные точки
и
насосов
.
71. Общие сведения об объемных насосах.
Объемной
называется гидромашина, рабочий процесс
которой основан на попеременном
заполнении рабочей камеры жидкостью и
вытеснении ее из рабочей камеры. Под
рабочей камерой объемной гидромашины
понимается ограниченное пространство
внутри машины, периодически изменяющее
свой объем и попеременно сообщающееся
с местами входа и выхода жидкости.
Объемная гидромашина может иметь одну
или несколько рабочих камер. В соответствии
с тем, создают гидромашины поток жидкости
или используют его, их разделяют на
объемные насосы и гидродвигатели. В
объемном насосе перемещение жидкости
осуществляется путем вытеснения ее из
рабочих камер вытеснителями. Вытеснитель
- рабочий орган насоса, совершающий
работу вытеснения (поршни, плунжеры,
шестерни, винты, пластины п т. д.). По
принципу действия (характеру процесса
вытеснения жидкости), объемные насосы
разделяют па поршневые
(плунжерные)
и роторные.
В
поршневом -жидкость
вытесняется из неподвижных камер в
результате возвратно-поступательного
движения вытеснителей (поршней, плунжеров,
диафрагм). В
роторном
- жидкость вытесняется из перемещаемых
рабочих камер в результате вращательного
или вращательно-поступательного движения
вытеснителей (шестерен, винтов, пластин,
поршней). По характеру движения входного
звена объемные насосы разделяют на
вращательные (с вращательным движением
входного звена) и прямодействующие (с
возвратно-поступательным движением
входного звена). К общим свойствам
объемных насосов относятся следующие:
1.
Цикличность
рабочего процесса и связанная с ней
порционность и неравномерность подачи.
Подача объемного насоса осуществляется
не равномерным потоком, а порциями,
каждая из которых соответствует подаче
одной рабочей камеры. 2.
Герметичность
насоса, т. е. постоянное отделение
напорного трубопровода от всасывающего
(лопастные насосы герметичностью не
обладают, а являются проточными). 3.
Самовсасывание,
т. е. способность объемного насоса
создавать вакуум во всасывающем
трубопроводе, заполненном воздухом,
достаточный для подъема жидкости во
всасывающем трубопроводе до уровня
расположения насоса. Высота всасывания
жидкости при этом не может быть больше
предельно допустимой. Лопастные насосы
без специальных приспособлений не
являются самовсасывающими. 4.
Жесткость
характеристики (крутизна ее в системе
координат
(или
)
по
),
что означает малую зависимость подачи
насоса
от развиваемого им давления. Идеальная
подача совсем пе зависит от давления
насоса (характеристики лопастных насосов
обычно пологие).5.
Независимость давления,
создаваемого объемным насосом, от
скорости движения рабочего органа
насоса и скорости жидкости. При работе
на несжимаемой жидкости объемный насос,
обладающий идеальным уплотнением,
способен создавать сколь угодно высокое
давление, обусловленное нагрузкой, при
сколь угодно малой скорости движения
вытеснителей. Для получения высоких
давлений с помощью лопастного насоса
требуются большие частоты вращения
колеса и большие скорости жидкости.