- •1 Цель и задачи лабораторного занятия
- •2 Физические свойства жидкостей
- •Аэрогидростатика
- •3.1 Гидростатическое давление и его свойства. Единицы измерения давления
- •3.2.2 Равновесие газа. Международная стандартная атмосфера
- •4 Примеры применения законов гидростатики в технике
- •Пневмогидростатические машины
- •5 Выводы по работе
- •6 Оформление отчета
- •7 Контрольные вопросы
- •8 Рекомендуемая литература
- •Приложение
5 Выводы по работе
Выводы по лабораторной работе должны быть сформулированы кратко и отражать ключевые моменты проведенного анализа.
6 Оформление отчета
Отчет должен содержать:
Титульный лист с названием работы.
Цель и задачи работы.
Краткое содержание теоретических положений.
Иллюстрации и краткое описание работы приборов для измерения давления и пневмогидростатических машин.
Выводы.
Список использованной литературы.
7 Контрольные вопросы
Охарактеризуйте строение капельной жидкости, ее сходство и различие с твердым телом.
Чем объясняется малая сжимаемость капельных жидкостей? Почему они не сохраняют свою форму?
Перечислите основные свойства жидкостей и газов и укажите размерность величин.
Что называется вязкостью? Какими параметрами характеризуется вязкость жидкости? Как зависит вязкость газов и капельных жидкостей от температуры и давления?
Объясните явление кавитации и кавитационной эрозии в жидкостях?
Перечислите указанные в работе единицы силы и давления и укажите количественное соотношение между ними.
Перечислите свойства гидростатического давления.
Напишите систему уравнений, характеризующих равновесие жидкости.
Объясните физический смысл основного уравнения гидростатики.
Дайте формулировку закона Паскаля. Приведите примеры его практического применения.
Что понимают под геометрической, пьезометрической высотой и поверхностью уровня?
Что такое барометрическое, манометрическое и абсолютное давление? В чем различие между ними?
Представьте вывод барометрической формулы.
Объясните принцип действия приведенных в работе манометров и вакуумметров.
На каких основных положениях гидростатики базируется принцип действия каждого из приведенных манометров (и вакуумметров)?
Гидравлические прессы. Их устройство, принцип действия и область применения.
Гидростатические машины: аккумуляторы, мультипли-каторы. Их устройство, принцип действия и назначение.
8 Рекомендуемая литература
Аэрогидромеханика / А.М. Мхитарян, В.В. Ушаков, А.Г. Баскакова, В.Д. Трубенок. Под общ. ред. А.М. Мхитаряна. – М.: Машиностроение, 1984. – 352 с.
Повх И.Л. Техническая гидромеханика. Л.: Машиностроение, 1976. – 506 с.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газов. М.: Наука, 1978. – 736 с.
Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1976. – 463 с.
Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. В 2 ч. Ч1. М.: Наука, 1991. – 600 с.
Рабинович Е.З. Гидравлика. М.: Недра, 1974. – 296 с.
Приложение
Таблица 1 - Плотность и удельный вес капельных жидкостей
Наименование жидкости |
Температура, 0С |
Плотность, кг/м3 |
Удельный вес, н/м3 |
Вода пресная |
15 |
999 |
9800 |
Вода пресная |
20 |
998 |
9790 |
Вода морская |
20 |
1002-1029 |
10010-10090 |
Нефть |
20 |
850-950 |
8340-9320 |
Мазут |
20 |
890-1000 |
8730-9810 |
Бензин |
15 |
680-720 |
6670-7060 |
Керосин |
15 |
790-820 |
7750-8040 |
Масло трансформаторное |
20 |
895 |
8780 |
Масло турбинное Л |
20 |
901 |
8840 |
Масло машинное Л |
20 |
886-916 |
8690-8990 |
Масло касторовое |
15 |
970 |
9516 |
Глицерин безводный |
0 |
1260 |
12360 |
Ртуть |
0 |
13595 |
133370 |
Ртуть |
20 |
13547 |
132900 |
Спирт этиловый |
20 |
789 |
7740 |
Таблица 2 - Плотность и удельный вес газообразных (сжимаемых) жидкостей при температуре 150С и атмосферном давлении, равном 750 мм рт. ст.
Наименование жидкости |
Плотность, кг/м3 |
Удельный вес, н/м3 |
Относительная плотность |
Воздух |
1,188 |
11,65 |
1,0 |
Кислород |
1,312 |
12,87 |
1,104 |
Водород |
0,0827 |
0,8113 |
0,0696 |
Коксовый газ |
0,5 |
4,91 |
- |
Колошниковый газ |
1,3 |
12,75 |
- |
Углекислый газ |
1,804 |
17,70 |
1,518 |
Азот |
1,151 |
11,29 |
0,970 |
Окись углерода |
1,148 |
11,26 |
0,966 |
Примечание: Для коксового и колошникового (доменного) газов плотность определена при температуре 00С и давлении, равном 760 мм рт. ст. |
|||
Таблица 3 - Относительная вязкость масел по Энглеру
Наименование жидкости |
Плотность, кг/м3 |
Относительная вязкость при t = 500 и градусах Энглера 0Е |
Температура застывания, 0С |
Соляровое |
871-881 |
1,3-1,75 |
-20 |
Сепараторное Л |
Не более 880 |
1,5-1,8 |
15 |
Швейное |
861-886 |
1,5-1,8 |
- |
Веретенное 2 |
876-891 |
2-2,2 |
-25 |
Веретенное 3 |
881-901 |
2,8-3,2 |
-15 |
Машинное Л |
886-916 |
4-4,5 |
-10 |
Машинное С |
886-926 |
5,5-6,5 |
-8 |
Таблица 4 - Изменение кинематической вязкости некоторых масел 106 м2/сек
Масло |
t, 0С |
|||||
100 |
50 |
10 |
0 |
-5 |
-10 |
|
Авиационное: |
|
|
|
|
|
|
ИС-20С |
21 |
152 |
3080 |
8160 |
14350 |
25850 |
МК-22 |
22 |
176 |
3880 |
6550 |
29450 |
109500 |
МС-20 |
21 |
151 |
2960 |
8540 |
15360 |
32300 |
Автотракторное АК-15 |
50 |
124 |
4080 |
15520 |
45000 |
104740 |
Веретенное АУ |
3,6 |
13 |
90 |
180 |
280 |
440 |
Для гидросистем АМГ |
4,7 |
11 |
30 |
44 |
54 |
67 |
Индустриальное: |
|
|
|
|
|
|
ИС-12 |
3,6 |
13 |
87 |
175 |
263 |
412 |
ИС-20 |
4,8 |
18 |
113 |
275 |
420 |
640 |
ИС-45 |
8,1 |
42 |
501 |
119 |
1950 |
5990 |
50 (машинное СУ) |
8,5 |
50 |
833 |
2290 |
4170 |
8380 |
Трансформаторное с присадкой ионол |
3 |
9 |
50 |
89 |
124 |
177 |
Турбинное: |
|
|
|
|
|
|
22 (Л) |
6 |
22 |
213 |
476 |
773 |
910 |
22 (из сернистых нефтей) |
5 |
21 |
172 |
375 |
568 |
2530 |
30 (УТ) |
6 |
42 |
359 |
863 |
1438 |
3310 |
Таблица 5 - Динамическая вязкость воды, 105 Пасек
t, 0С |
р 15 МПа |
15 р 35 МПа |
t, 0С |
р 15 МПа |
15 р 35 МПа |
0 |
177,0 |
173,6 |
80 |
35,1 |
36,0 |
10 |
131,4 |
128,0 |
90 |
31,2 |
32,0 |
20 |
99,6 |
100,0 |
100 |
28,1 |
28,9 |
30 |
79,9 |
80,4 |
150 |
18,7 |
19,1 |
40 |
65,1 |
65,7 |
200 |
13,8 |
14,2 |
50 |
54,9 |
55,4 |
250 |
11,1 |
11,5 |
60 |
47,1 |
47,7 |
300 |
|
9,5 |
70 |
40,7 |
41,4 |
350 |
|
7,6 |
Таблица 6 - Постоянные, используемые для определения коэффициента вязкости.
Газ |
С, К |
0105 Нсек/м2 |
Диапазон температур, К |
Погрешность,% |
Воздух |
122 |
1,72 |
1801400 |
0,5 |
Кислород |
126 |
1,92 |
1801500 |
0,5 |
Азот |
107 |
1,66 |
1701300 |
0,5 |
Гелий |
90 |
1,86 |
240900 |
2 |
Аргон |
170 |
2,1 |
|
|
Метан |
160 |
1,03 |
170560 |
0,5 |
Водяной пар |
1100 |
0,81 |
3731000 |
1 |
Углекислый газ |
238 |
1,37 |
2601800 |
1 |
Окись углерода |
100 |
1,66 |
|
|
Водород |
85 |
0,84 |
220900 |
2 |
Фреон-12 |
60 |
1,17 |
250370 |
1 |
Двуокись серы |
396 |
1,17 |
|
|
Сероводород |
|
1,16 |
|
|
Аммиак |
626 |
0,918 |
|
|
Хлор |
351 |
1,29 |
|
|
Таблица 7 - Динамическая вязкость водяного пара 105 Пасек
t, 0С |
Давление, МПа |
|||||
0,1 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
100 |
1,2 |
|
|
|
|
|
150 |
1,39 |
|
|
|
|
|
200 |
1,58 |
|
|
|
|
|
250 |
1,78 |
|
|
|
|
|
300 |
1,99 |
2,19 |
|
|
|
|
350 |
2,21 |
2,31 |
2,50 |
|
|
|
400 |
2,41 |
2,50 |
2,63 |
2,80 |
3,17 |
|
450 |
1,64 |
2,71 |
2,79 |
2,89 |
3,07 |
3,31 |
500 |
2,86 |
2,93 |
2,99 |
3,08 |
3,18 |
3,33 |
550 |
3,09 |
3,15 |
3,19 |
3,27 |
3,34 |
3,46 |
600 |
3,30 |
3,36 |
3,38 |
3,46 |
3,55 |
3,73 |
Таблица 8 - Динамическая вязкость газов при нормальном давлении, 105 Пасек
t,0C |
Воздух |
Кислород |
Метан |
Доменный газ |
Коксовый газ |
-50 |
1,44 |
1,61 |
0,86 |
|
|
0 |
1,72 |
1,92 |
1,03 |
1,47 |
1,03 |
50 |
1,94 |
2,19 |
1,18 |
1,67 |
1,19 |
100 |
2,17 |
2,43 |
1,32 |
1,85 |
1,34 |
200 |
2,56 |
2,86 |
1,61 |
2,24 |
1,66 |
300 |
2,94 |
3,30 |
1,87 |
2,62 |
1,97 |
400 |
3,24 |
3,70 |
2,08 |
3,00 |
2,29 |
500 |
3,53 |
4,03 |
2,28 |
3,38 |
2,60 |
600 |
3,81 |
4,26 |
2,46 |
|
|
700 |
4,08 |
|
|
|
|
800 |
4,33 |
|
|
|
|
900 |
4,58 |
|
|
|
|