1827

11

Тема 1.5. Основные законы гидродинамики.

1.Напишите уравнения неразрывности струйки и потока жидкости.

2.Как определить соотношение диаметров и скоростей в трубопроводах?

3.Запишите уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.

4.Какую жидкость называют идеальной?

5.Запишите уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.

6.Приведите основные отличия в записи уравнения Бернулли для идеальной жидкости и реальной жидкости.

7.Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости.

8.Законы сохранения массы и энергии в идеальной жидкости.

9.Что такое полный пьезометрический и скоростной напоры?

10.Объясните физический смысл коэффициента Кориолиса.

11.Какие значения принимает коэффициент Кориолиса?

12.Объясните смысл понятий: пьезометрический и гидравлический уклон. 13.Может ли быть отрицательным пьезометрический уклон, гидравлический уклон?

14.Какая линия называется напорной?

1.6. Движение жидкости по трубопроводам.

1.Моделирование гидродинамических явлений. Основы теории подобия.

2.От каких характеристик потока зависит режим движения жидкости?

3.В чем состоит отличие турбулентного движения от ламинарного движения?

4.Поясните физический смысл и практическое значение критерия Рейнольдса?

5.Как распределяются скорости по сечению потока при ламинарном движении жидкости? Каково соотношение между максимальной и средней скоростями?

6.Как распределяются скорости по сечению потока при турбулентном движении жидкости? Каково соотношение между максимальной и средней скоростями?

7.При каком режиме имеет место большая неравномерность скоростей?

8.Что такое абсолютная шероховатость?

9.Дайте понятие относительной шероховатости.

10.Объясните понятие гидравлически гладкие трубы.

11.Объясните понятие гидравлически шероховатые трубы.

12.Особенности турбулентного движения жидкости. Пульсация скоростей и давлений. Касательные напряжения в турбулентном потоке.

13.Каковы причины возникновения потерь напора при движении реальной жидкости?

12

14.Что является причиной возникновения гидравлических сопротивлений?

15.Какие существуют виды потерь напора?

16.Какой формулой выражаются потери напора на местных сопротивлениях?

17.Какой формулой выражаются потери напора по длине потока?

18.Объясните физический смысл коэффициента гидравлического сопротивления.

19.Объясните физический смысл коэффициента гидравлического трения.

20.Чему равен коэффициент гидравлического трения при ламинарном режиме движения жидкости?

Темы 1.7. Истечение жидкости через отверстия и насадки.

1.Что такое коэффициент скорости истечения?

2.Что такое коэффициент расхода?

3.Каков физический смысл коэффициента сжатия струи?

4.В каком случае сжатие струи называется неполным несовершенным?

5.Как неполнота и несовершенство сжатия влияют на коэффициент расхода?

6.Как связаны между собой коэффициенты сопротивления сжатия скорости истечения и расхода?

7.Что такое насадок?

8.Назовите виды насадков. Где применяются насадки?

9.Какое отверстие называется малым?

10.Какое влияние оказывает вязкость жидкости на истечение из отверстий и насадков?

11.Процесс истечения жидкости через насадок на примере любого вида.

Тема 2. Гидропривод.

2.1. Гидропривод. Назначение. Классификация. Основные элементы схемы.

1.Объѐмный гидропривод. Дать определение. Что входит в его состав?

2.Функциональное назначение элементов гидропривода.

2.Основные элементы объемной гидропередачи.

3.Область применения гидропривода.

4.Что такое открытая и закрытая схема объемного гидропривода?

5.Укажите достоинства и недостатки объемного гидропривода.

6.Укажите назначение гидродвигателя.

7.Перечислите элементы устройств управления.

8.Какие устройства обеспечивающие работу гидропривода относят к вспомогательным?

9.Какие гидролинии различают в гидроприводе?

13

Тема 2.2. Насосы.

1.Какие существуют виды насосов?

2.Какие насосы относят к объемным?

3.Какие насосы относят к динамическим?

4.Что называют подачей насоса?

5.Каков физический смысл напора насоса?

6.Чем отличаются полезная и потребляемая мощности насоса?

7.Принцип работы простого поршневого насоса.

8.Формулы подачи поршневого насоса простого, двойного, тройного и четверного действия.

9.Дифференциальные насосы.

10.Пластинчатые насосы. Устройство и принцип действия.

11.Шестеренные насосы. Устройство и принцип действия.

12.Какие недостатки существуют в работе вышеперечисленных насосов? Как их избежать?

Тема 2.3.Гидродвигатели и гидроаппаратура

1.Что такое гидродвигатели? Какие они бывают?

2.Перечислите основные параметры насосов и гидромоторов, дайте им определение и приведите основные зависимости между ними.

3.Виды гидроцилиндров. Как они действуют?

4.Что такое гидроаппаратура? Какая она бывает?

5.Для чего предназначены направляющие и регулирующие гидроаппараты?

6.Для чего применяются гидрораспределители? Какие они бывают?

7. Гидроклапаны. Назначение. Классификация.

8.Дроссели. Их виды. Принцип работы.

9.Как обозначаются элементы гидравлических схем приводов по ГОСТу?

10.Принцип действия дроссельного и объѐмного регулирования.

11.В каком случае применяется объѐмно-дроссельное регулирование?

12.В каких местах гидросистемы целесообразнее устанавливать дроссели?

5.Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети «Интернет»

Для освоения дисциплины могут быть использованы следующие Ин- тернет-ресурсы:

5.2.1.Международный научно-образовательный сайт EqWorld. – Режим дос-

тупа свободный: http://eqworld.ipmnet.ru/ru/library/mechanics/fluid.htm

5.2.2.Лекции по гидравлике. Режим доступа свободный: http://portal.tpu.ru/SHARED/s/SMAILOV/teaching/hydraulics

5.2.3.Принцип работы гидроцилиндра: Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=oZ3OZ9UetHc

14

5.2.4.Гидравлика. Учебный фильм. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=m5NI8WrMVPg

5.2.5.Работа гидрораспределителя. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=wlRbmVE0iqI

5.2.6. Гидрораспределители. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=-9qd6HCKme8

5.2.7.Практическое применение гидродинамики. Применение гидропривода в технологических машинах. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=zjXqGO-VUjo

5.2.8. Гидравлические цилиндры. Режим доступа свободный: http://www.youtube.com/watch?v=1Oakbuu-i4g

5.2.9. Гидравлика. Лекции по гидравлике. Режим доступа свободный: www.prepodu.net/lec-gidrav.html

6. Библиографический список

Основная литература

1.Ухин Б. В. Гидравлика [Электронный ресурс]: доп. Федеральным Агентством по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству в качестве учебника / Б.В. Ухин, А.А. Гусев. – М.: ИНФРА-М, 2017. – 432 с. – ЭБС "Знаниум".

2.Корнюшенко С.И. Основы объемного гидропривода и его управления [Электронный ресурс]: доп. УМО вузов РФ по университетскому политехническому образованию в качестве учебного пособия / Корнюшенко С.И. – М.: НИЦ ИНФРА-М, 2016. – 304 с. – ЭБС "Знаниум".

Дополнительная литература

1.Кондратенко, И.Ю. [Электронный ресурс] Гидравлика и гидропривод: Методические указания к выполнению лабораторных работ студентов специальности 35.02.03 «Технология деревообработки» по профессии среднего профессионального образования подготовки квалифицированных рабочих и служащих / И.Ю. Кондратенко; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ». – Воронеж, 2018. – 60 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.

2.Кондратенко И. Ю. Гидравлика, гидропривод и гидросистемы [Текст] :учеб. пособие / И. Ю. Кондратенко, А. П. Новиков; ВГЛТА. - Воронеж, 2006. - 152 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТУ.

15

7. Приложение.

Словарь основных терминов

Безнапорное движение - это движение жидкости, при котором поток имеет свободную поверхность, а давление атмосферное.

Вакуумметрическое давление, или вакуум - недостаток давления до атмо-

сферного (дефицит давления), т. е. разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением.

Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. Характеристиками вязкости являются: динамический коэффициент вязкости μ и кинематический коэффициент вязкости ν.

Гидравлический диаметр Dг - размерная величина, равная учетверенному гидравлическому радиусу.

Гидравлический удар - явление резкого изменения давления в напорном трубопроводе при внезапном изменении скорости движения жидкости, связанном с быстрым закрытием или открытием задвижки, крана, клапана и т. п., быстрым остановом или пуском гидродвигателя или насоса. В указанных случаях при уменьшении или увеличении скорости движения жидкости давление перед запорным устройством соответственно резко увеличивается (положительный гидравлический удар) или уменьшается (отрицательный гидравлический удар). Это изменение давления распространяется по всей длине трубопровода с большой скоростью с, называемой скоростью распространения ударной волны.

Гидродинамический привод (передача) состоит из лопастных гидромашин

- насосного и турбинного колес, предельно сближенных друг с другом и расположенных соосно.

Гидропривод - совокупность устройств гидромашин и гидроаппаратов, предназначенных для передачи механической энергии и преобразования движения при помощи жидкости. По принципу действия гидромашин гидроприводы делятся на объемные и гидродинамические.

Живое сечение потока — поверхность в пределах потока жидкости, перпендикулярная в каждой своей точке к вектору соответствующей местной скорости в этой точке. При плавно изменяющемся движении жидкости живое сечение представляет плоскость, перпендикулярную к направлению движения. Живое сечение потока характеризуется площадью живого сечения w, смоченным периметром f, гидравлическим радиусом Rг и гидравлическим диаметром Dг.

Гидравлический радиус Rг - размерная величина, равная от-ношению площади живого сечения к смоченному периметру:Rг= S/χ.

Жидкость - непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т. е. способная неогра-ниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил, но в отличие от газа мало изменяющая свою плотность при изменении давления.

16

Избыточное давление - разность между абсолютным давлением и атмосферным давлением.

Испарение - парообразование, происходящее лишь на поверхности капельной жидкости.

Кавитационный запас - превышение полного напора жидкости во всасывающем патрубке насоса над давлением р н.п насыщенных паров этой жидкости.

Кавитационный режим насоса - режим работы насоса в условиях кавитации, вызывающей изменение основных технических показателей.

Кипение - парообразование по всему объему жидкости. Оно происходит при определенной температуре, зависящей от давления.

Ламинарный режим движения жидкости - жидкость движется слоями без поперечного перемешивания, причем пульсации скорости и давления отсутствуют. Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса.

Напорное движение представляет движение жидкости в закрытом русле, при котором поток не имеет свободной поверхности, а давление отличается от атмосферного.

Насосы - машины для создания напорного потока жидкой среды. Этот поток создается в результате силового воздействия на жидкость в рабочей камере насоса. По характеру силового воздействия, а следовательно, и по виду рабочей камеры различают насосы динамические и объемные. В динамическом насосе силовое воздействие на жидкость осуществляется в проточной камере, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. В объемном насосе силовое воздействие на жидкость происходит в рабочей камере, периодически изменяющей свой объем и попеременно сообщающейся со входом и выходом насоса.

Неустановившееся движение жидкости - это движение, при котором пара-

метры жидкости (давление, скорость, а иногда и плотность) в каждой точке потока зависят не только от координат, но и от времени. Таким образом, для одномерного потока p = f1(L,t) и υ=f2(L,t), где L - длина пути жидкости.

Ньютоновские жидкости - жидкости, в которых напряжения трения определяются эмпирической формулой Ньютона: τ = μ·(dυ/dn), определяющей закон вязкого трения: напряжения трения пропорциональны градиенту скорости υ в относительном движении. Здесь n – нормаль к поверхности, вдоль которой движется жидкость; коэффициент пропорциональности μ называется динамическим коэффициентом вязкости. Он измеряется в пуазах, в (Н/м2)·c (Па·с) в СИ, (кГ/м2)·с - (МКГСС).

Неньютоновскими, или аномальными, жидкостями называют жидкости,

которые не подчиняются основному закону внутреннего трения Ньютона, выраженному уравнением выше. К ним относятся: литой бетон, глинистые, цементные, известковые и коллоидные растворы, нефтепродукты и смазочные масла при температуре, близкой к температуре застывания, краски, клей, смолы, целлюлоза, бумажная масса, растворы каучука, желатин, крахмал,

17

различные белки, жиры и другие продукты пищевой промышленности, огнеупоры, шлаки, расплавленные силикаты и т. п.

Оптимальный режим насоса - режим работы насоса при наибольшем значении к. п. д. Номинальный режим насоса - режим работы насоса, обеспечивающий заданные технические показатели.

Парообразование - свойство капельных жидкостей изменять свое агрегатное состояние на газообразное.

Равномерное движение - это установившееся движение жидкости, при котором скорости частиц в соответствующих точках живых сечений, а также средние скорости не изменяются вдоль потока. При неравномерном движении скорость частиц в соответствующих точках живых сечений и средние скорости изменяются вдоль потока.

Расход - количество жидкости, протекающей через живое сечение потока в единицу времени.

Сжимаемость — свойство жидкости изменять свой объем под действием давления.

Смоченный периметр f - длина линии, по которой живое сечение потока соприкасается с ограничивающими его стенками.

Турбулентный режим движения жидкости - слоистость нарушается, дви-

жение жидкости сопровождается перемешиванием и пульсациями скорости и давления. Критерием для определения режима движения является безразмерное число Рейнольдса.

Установившееся движение жидкости - когда характеристики (скорость,

давление и др.) движения во всех точках рассматриваемого пространства не изменяются с течением времени. Движение жидкости, при котором скорость и давление жидкости изменяются во времени, называется неустановившимся.

18

8. СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение.

1.1.Самостоятельная работа как важнейшая форма учебного

1.2.Общие рекомендации по организации самостоятельной работы .….4

2.Гидравлика и гидропривод…………………………...……………………5

2.1.Цели и задачи дисциплины «Гидравлика и гидропривод». ……..…….5 2.2.Требования к результатам освоения дисциплины………………………5

3.Тематический план и содержание учебной дисциплины «Гидравлика и гидропривод» ………………………………………….…………………...6

4.Вопросы для самоконтроля.………………………………………..……...9

5.Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети

«Интернет»………………………………………………………………...13

6.Список литературы……….……………………………………………....14

7.Приложение.

Словарь основных терминов……………………………………………..15

8.Содержание……………………………….………………………..…...…18

19

Кондратенко Ирина Юрьевна

Гидравлика и гидропривод

Методические указания для самостоятельной работы студентов,

обучающихся по специальности 35.02.03 - Технология деревообработки