- •Основы гидравлики
- •Содержание
- •1.Рабочая программа
- •2.Указания к изучению теоретической части курса
- •2.1.Гидростатика
- •2.2.Движение невязкой жидкости
- •2.3.Основные уравнения гидравлики
- •2.4.Потери напора при движении жидкости
- •2.5.Движение жидкостей и газов в напорных трубопроводах
- •2.6.Истечение жидкостей из отверстий и насадков
- •2.7.Относительное движение тела и жидкости
- •3.Контрольные задания
- •3.1.Задание 1
- •3.1.1.Контрольные вопросы и вопросы к заданию 1
- •3.1.2.Контрольные задачи к заданию 1
- •3.2.Задание 2
- •3.2.1.Контрольные вопросы к заданию 2
- •3.2.2. Контрольные задачи к заданию 2
- •Указания к задачам второго задания
- •3.3.Задание 3
- •3.3.1.Контрольные вопросы к заданию 3
- •3.3.2.Контрольные задачи к заданию 3
- •Указания к задачам третьего задания
- •3.4.Примеры решения задач
- •3.5.Справочные материалы
- •Список использованных источников
3.5.Справочные материалы
Таблица 1 |
|||||||||||
Плотность воды, ρ, кг/м3, при изменении температуры от 40 до 99° С |
|||||||||||
t, °C |
Плотность |
t, °C |
Плотность |
Л «с |
Плотность |
t, -с |
Плотность |
t, 'С |
Плотность |
t, °с |
Плотность |
40 |
992,24 |
50 |
988,07 |
60 |
983,24 |
70 |
977,81 |
80 |
971,83 |
90 |
965,34 |
41 |
991,86 |
51 |
987,62 |
61 |
982,72 |
71 |
977,23 |
81 |
971,23 |
91 |
964,67 |
42 |
991,47 |
52 |
987,15 |
62 |
982,2 |
72 |
977,66 |
82 |
970,57 |
92 |
963,99 |
43 |
991,07 |
53 |
986,69 |
63 |
981,67 |
73 |
976,07 |
83 |
969,94 |
93 |
963,3 |
44 |
990,66 |
54 |
986,21 |
64 |
981,13 |
74 |
975,48 |
84 |
969,3, |
94 |
962,61 |
45 |
990,25 |
55 |
985,73 |
65 |
980,59 |
75 |
974,89 |
85 |
968,65 |
95 |
961,92 |
46 |
989,82 |
56 |
985,25 |
66 |
980,05 |
76 |
974,29 |
86 |
968 |
96 |
961,22 |
47 |
989,4 |
57 |
984,75 |
67 |
979,5 |
77 |
973,68 |
87 |
967,34 |
97 |
960,51 |
48 |
988,96 |
58 |
984,25 |
68 |
978,94 |
78 |
973,07 |
88 |
966,68 |
98 |
959,81 |
49 |
988,52 |
59 |
983,75 |
69 |
978,38 |
79 |
972,45 |
89 |
966,01 |
99 |
959,09 |
Таблица 2 |
|||||
Модуль упругости воды Е0, Н/см2 |
|||||
t, °C |
Давление, Н/см2 |
||||
50 |
100 |
200 |
390 |
780 |
|
0 5 10 15 20 |
185400 189300 191300 193300 194200 |
186400 191300 193300 196200 198200 |
188400 193300 197200 199100 202100 |
191300 197200 201100 205000 208000 |
197200 203100 208000 212900 217800 |
Таблица 6 |
||||||
Значения кинематической вязкости дымовых газов при разных температурах (Pсо2 =13%; Рн2о=11%) |
||||||
t, °С |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
νּ106 , м2/с |
20 |
30 |
43 |
57 |
72 |
90 |
Таблица 3 |
|||||
Кинематическая вязкость насыщенного пара |
|||||
Давление р, ата |
Температура t, °C |
νּ106, м2/с |
Давление р, ата |
Температура t, °C |
νּ106, м2/с |
1 |
99,1 |
21,6 |
20 |
211,4 |
1,7 |
2 |
119,6 |
12,1 |
30 |
232,8 |
1,2 |
3 |
132,9 |
8,8 |
40 |
249,2 |
0,92 |
4 |
142,9 |
7,0 |
50 |
262,7 |
0,74 |
5 |
151,1 |
5,0 |
100 |
309,5 |
0,39 |
10 |
179,0 |
3,1 |
|
|
|
Таблица 9 |
|||||||||
Динамическая вязкость μ воды, Па∙с (Н с/м2) |
|||||||||
t,°С |
μ |
t,°С |
μ |
t,°С |
μ |
t,°С |
μ |
t,°С |
μ |
0 |
0,00179 |
12 |
0,00124 |
24 |
0,00092 |
36 |
0,000706 |
48 |
0,000568 |
1 |
0,00173 |
13 |
0,00127 |
25 |
0,00089 |
37 |
0,000693 |
49 |
0,000558 |
2 |
0,00167 |
14 |
0,00117 |
26 |
0,00087 |
38 |
0,000679 |
50 |
0,000549 |
3 |
0,00162 |
15 |
0,00114 |
27 |
0,00086 |
39 |
0,000666 |
51 |
0,000541 |
4 |
0,00157 |
16 |
0,00112 |
28 |
0,00084 |
40 |
0,000654 |
52 |
0,000532 |
5 |
0,00152 |
17 |
5,00109 |
29 |
0,00082 |
41 |
0,000642 |
53 |
0,000524 |
6 |
0,90147 |
18 |
0,00106 |
30 |
0,00080 |
42 |
0,000630 |
54 |
0,000515 |
7 |
0,00143 |
19 |
0,00103 |
31 |
0,000783 |
43 |
0,000618 |
55 |
0,000507 |
8 |
0,00139 |
20 |
0,00101 |
32 |
0,000767 |
44 |
0,000608 |
56 |
0,000499 |
9 |
0,00135 |
21 |
0,00098 |
33 |
0,000751 |
45 |
0,000597 |
57 |
0,000492 |
10 |
0,00131 |
22 |
0,00096 |
34 |
0,000736 |
46 |
0,000587 |
58 |
0,000484 |
11 |
0,00127 |
23 |
0,00094 |
35 |
0,000721 |
47 |
0,000577 |
59 |
0,000477 |
Таблица 11 |
|||||||||||
Зависимость атмосферного давления от высотного расположения местности |
|||||||||||
Высота над уровнем моря, м |
0 |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
800 |
1000 |
1500 |
2000 |
Атмосферное давление, кПа |
101 |
100 |
99 |
97,5 |
96,5 |
95 |
94 |
92 |
90 |
84,5 |
80 |
Таблица 12 |
|||||||||
Зависимость коэффициента расхода водомера Вентери от числа Рейнольдса (при d/D = 0,5) |
|||||||||
Red |
150 |
200 |
250 |
350 |
400 |
500 |
600 |
800 |
|
μ |
0,66 |
0,70 |
0,74 |
0,78 |
0,80 |
0,82 |
0,84 |
0,86 |
|
Red |
1000 |
2000 |
4000 |
6000 |
10000 |
20600 |
40000 |
300000 |
110 |
μ |
0,88 |
0,91 |
0,93 |
0,94 |
0,95 |
0,96 |
0,97 |
0,98 |
0,99 |
Примечание. Число Рейнольдса Red относится к узкому сечению водомера
Таблица 13 |
|||||
Отношение максимальной скорости к средней и коэффициент Кориолиса при турбулентном течении в трубах (А. Д. Альтшуль) |
|||||
λ |
umax/v |
α |
λ |
umax/v |
α |
0,005 |
1,096 |
1,014 |
0,016 |
1,171 |
1,042 |
0,006 |
1,105 |
1,018 |
0,017 |
1,176 |
1,045 |
0,007 |
1,113 |
1,019 |
0,018 |
1,181 |
1,018 |
0,003 |
1,121 |
1,021 |
0,019 |
1,186 |
1,050 |
0,009 |
1,128 |
1,024 |
0,020 |
1,191 |
1,053 |
0,010 |
1,135 |
1,027 |
0,025 |
1,214 |
1,066 |
0,011 |
1,142 |
1,029 |
0,030 |
1,234 |
1,079 |
0,012 |
1,148 |
1,032 |
0,035 |
1,253 |
1,093 |
0,013 |
1,154 |
1,034 |
0,040 |
1,270 |
1,106 |
0,014 |
1,160 |
1,037 |
0,045 |
1,287 |
1,119 |
0,015 |
1,165 |
1,040 |
0,050 |
1,302 |
1,133 |
Таблица 14 |
||
Основные зависимости для равномерного напорного течения в круглых трубах |
||
Наименование величины |
Ламинарное течение |
Турбулентное течение |
Потери напора по длине |
|
|
Коэффициент гидравлического трения |
|
|
Распределение осредненных скоростей по сечению |
|
|
Отношение местной скорости к максимальной |
|
|
Коэффициент Ко риолиса |
α=2 |
α=1+2,65λ |
Длина начального участка |
|
|
Положение слоя, движущегося со средней скоростью |
yср=0,293r |
yср=0,223г |
Касательное напряжение |
|
|
Коэффициент турбулентной вязкости |
- |
А=αu*ρy |
Таблица 19 |
|
||||||||||||||||
Ориентировочные значения коэффициентов местных сопротивлений для входа в трубопровод (квадратичная область) |
|
||||||||||||||||
Схемы |
Описание |
Коэффициент сопротивления |
|
||||||||||||||
а) |
Всасывающий клапан с сеткой при насосах |
ξ = 5 - 10 в зависимости от конструкции |
|
||||||||||||||
б) |
Прямой |
ξ = 0,5 |
|
||||||||||||||
в) |
Округленный |
|
|
||||||||||||||
г) |
Внутренний ℓ > 0,5 |
|
|
||||||||||||||
д) |
Прямолинейная входная — коническая воронка |
ξ = 0,25 |
|||||||||||||||
е) |
Плавный криволинейный вход |
ξ = 0,005 - 0,06 |
Таблица 20 |
||||
Значения коэффициента ξcт для различных видов сварных стыков (А. Д. Альтшуль и В. И. Калицун) |
||||
Вид стыка |
Диаметр труб, мм |
|||
200 |
300 |
400 |
500 |
|
С подкладными кольцами (δ = 5 мм) |
0,06 |
0,03 |
0,018 |
0,013 |
Электродуговые и контактные |
0,026 |
0,0135 |
0,009 |
0,006 |
С подкладными кольцами (δ = 5 мм) |
0,009 |
0,007 |
0,006 |
0,005 |
Электродуговые и контактные |
0,004 |
0,0028 |
0,0023 |
0,002 |
Таблица 22 |
|||||||||||||||||||||||
Теоретическиезначениякоэффициентовместныхсопротивленийпривнезапномизменениисеченияпотока(квадратичная область) |
|||||||||||||||||||||||
№ ч/п |
Описание |
Рисунок |
Коэффициент сопротивления |
||||||||||||||||||||
1 |
Внезапное расширение трубопровода (Борда) |
|
ξрр = (1-n)2 |
||||||||||||||||||||
2 |
Внезапное сужение трубопровода (Идельчик, Альтшуль) |
|
|
||||||||||||||||||||
3 |
Диафрагма в трубе постоянного сечения (Альтшуль) |
|
|
||||||||||||||||||||
4 |
Диафрагма в трубе постоянного сечения (Хане-манн) |
|
|
||||||||||||||||||||
5 |
Диафрагма в трубе постоянного сечения (Хане-манн) |
1
|
|
||||||||||||||||||||
6 |
Вход в трубу из резервуара через диафрагму (Альтшуль) |
|
|
Примечание. n=ω/Ώ —, где ω — более узкое, а Ώ — более широкое сечение.
Таблица 23 |
|||||||||||
Значения модуля расхода K для круглых труб [по формуле λ = 011 (k/d)0,25 при k = 0,22 мм] |
|||||||||||
d, мм |
40 |
50 |
75 |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
300 |
К, л/c |
6,16 |
11,1 |
32 |
68,5 |
128 |
204 |
303 |
421 |
581 |
780 |
1235 |
d, мм |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
1200 |
|
К, л/c |
1890 |
2630 |
3580 |
4720 |
7550 |
1135 |
1620 |
2230 |
2920 |
4720 |
|
Г рафик 4. Зависимость коэффициента сопротивления давления шара и диска от числа Рейнольдса |
Г рафик 6. Зависимость коэффициента сопротивления трения пластинки от числа Рейнольдса (А. Д. Альтшуль) |
Конический сходящийся насадок |
|
|
|
|
|
Конический расходящийся насадок со скругленным входом |
|
|
|
График 7. Коэффициенты истечения из насадок |