- •1.Предмет гидравлика
- •2.Область использования
- •3.Краткие исторические сведения развития г.
- •4.Физическое строение жидкости
- •5.Основные свойства жидкости
- •6.Режимы движения жидкости
- •7.Кавитация
- •8 Требования к жидкости для гидросистем:
- •9.Методы описания движения
- •10. Силы действующие в жидкости
- •11.Силы, действующие на жидкость. Давление в жидкости.
- •12.Дифференциальное уравнение равновесия жидкости (уравнения Эйлера)
- •13.Основное уравнение гидростатики
- •14 Сила давления жидкости на плоскую стенку.
- •15 Сила давления жидкости на криволинейные стенки.
- •16.Коэфициент потерь на трение
- •17.Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.
- •18. Использование уравнения Бернулли в технике.
- •7.Прибордля для измерения скорости жидкости
- •5.Область завихрения крыкрыла самолета
- •19.Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
- •20.Потери напора(гидравлического сопротивления) при ламинарном течении жидкости
- •21.Потери напора (гидравлическое сопротивление) при турбулентном течении жидкости
- •22.Зоны сопротивления при турбулентном режиме
- •23.Истечение через малые отверстия
- •24.Истечение жидкости через насадки
- •25.Простой трубопровод постоянного сечения
- •27(1). Следящий гидропривод.
- •29(3). Формулы пересчета лопастных машин
- •30(4). Гидродинамическая муфта
- •31(5). Основные параметры и х-ки гидромуфт
- •32(6). Общие сведения о гидромашинах
- •33(7). Принцип действия динам и объемных машин
- •34(8). Последовательное и пар-ое соединение насосов.
- •35(9). Регулирование гидромуфты.
- •36(10). Гидродинамические трансформаторы
- •37(11). Центробежные насосы
- •38(12). Основные параметры и хар-ки гидротрансформатора.
- •39(13). Насосы возвратно-пост. Действия. (ПоршневоЙ)
- •40(14). Роторные насосы
- •41(15). Шестеренчатые насосы
- •42(16). Пластинчатые насосы
- •43(17). Аксиально-поршневые насосы
- •44(18). Двойной гидрозамок.
- •45(19). Редукционные клапаны.
- •46(20). Регуляторы расхода.
- •47(21). Напорный клапан непрямого действия.
- •48(22). Делитель потока.
- •49(23). Гидрораспределители
- •51(25). Гидроаккумуляторы.
- •52(26). Гидроцилиндры.
19.Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
При движении реальной (вязкой) жидкости в трубке происходит торможение потока в следствии влияния вязкости, а также из-за действия сил молекулярного сцепления между жидкостью и стенками, поэтому наибольшее значение скорости достигает в центральной части потока, а по мере приближения к стенке они уменьшаются практически до нуля. В результате получается распределение скорости:
Кроме того движение вязкой жидкости сопровождается вращением частиц, вихреобразованием и перемешиванием. Все это требует затраты энергии и по этому удельная энергия движущейся вязкой жидкости не остается постоянной, как в случае идеальной жидкости, а постепенно расходуется на преодоление сопротивлений и следовательно уменьшается вдоль потока. Т.образом при переходе от элементарной струйки идеальной жидкости к потоку реальной (вязкой) жидкости необходимо учесть:1) неравномерность скоростей по сечению потока; 2) потери энергии (напора). С учетом этих особенностей, движение вязкой жидкости уравнение Бернулли имеет вид:
(1) .
- суммарные потери полного напора между рассматриваемыми сечениями 1-1 и 2-2 обусловленное вязкостью жидкости; - коэффициент Кориолиса, учитывает неравномерность распределения V по сечениям и равно отношению действительной кинетической энергии потока кинетической энергии того же потока при равномерном распределении скоростей:
- средняя скорость по сечению потока и определяется:
Коэффициент зависит от эпюры скоростей. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости является уравнением баланса удельной энергии с учетом потерь. Энергия трения жидкостью не исчезает а превращается в тепловую, т.к. удельная теплоемкость жидкости величина по сравнению с потерями удельной энергии, а также ввиду этого, что тепловая энергия непрерывно рассеивается в окружающую среду, увеличение температуры обычно мало заметно. Следовательно этот процесс является необратимым.
20.Потери напора(гидравлического сопротивления) при ламинарном течении жидкости
Как показывают исследования, при ламинарном течении жидкости в круглой трубе максимальная скорость находится на оси трубы. У стенок трубы скорость равна нулю, т.к. частицы жидкости покрывают внутреннюю поверхность трубопровода тонким неподвижным слоем. От стенок трубы к ее оси скорости нарастаю плавно. График распределения скоростей по поперечному сечению потока представляет собой параболоид вращения
Рис. 4.3. Схема для рассмотрения ламинарного потока
Уравнение, связывающее переменные υ и r, имеет следующий вид:
где P1 и P2 - давления соответственно в сечениях 1 и 2.
У стенок трубы величина r = R, , значит скорость υ = 0, а при r = 0 (на оси потока) скорость будет максимальной
Теперь определим расход жидкости при ламинарном течении в круглой трубе. Так как эпюра распределения скоростей в круглой трубе имеет вид параболоида вращения с максимальным значением скорости в центре трубы, то расход жидкости численно равен объему этого параболоида. Определим этот объем.
Максимальная скорость дает высоту параболоида
Как известно из геометрии, объем параболоида высотой h и площадью ρR2 равен
а в нашем случае
Если вместо R подставить диаметр трубы d, то формула (4.4) приобретет вид
Расход в трубе можно выразить через среднюю скорость:
откуда
Для определения потерь напора при ламинарном течении жидкости в круглой трубе рассмотрим участок трубы длиной l, по которому поток течет в условиях ламинарного режима (рис.4.3).
Потеря давления в трубопроводе будет равна
Если в формуле динамический коэффициент вязкости μ заменить через кинематический коэффициент вязкости υ и плотность ρ ( μ = υ ρ ) и разделить обе части равенства на объемный вес жидкости γ = ρ g, то получим:
Так как левая часть полученного равенства равна потерям напора hпот в трубе постоянного диаметра, то окончательно это равенство примет вид:
Уравнение может быть преобразовано в универсальную формулу Вейсбаха-Дарси, которая окончательно записывается так:
где λ - коэффициент гидравлического трения, который для ламинарного потока вычисляется по выражению:
Однако при ламинарном режиме для определения коэффициента гидравлического трения λ Т.М. Башта рекомендует при Re < 2300 применять формулу