Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 1
Лабораторная работа №1 7
РЕЖИМЫ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ 7
Лабораторная работа №2 9
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА ПО ДЛИНЕ ТРУБОПРОВОДА ПЕРЕМЕННОГО СЕЧЕНИЯ 9
Лабораторная работа №3 11
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТРЕНИЯ 11
Лабораторная работа №4 17
ПОТЕРИ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО НАПОРА В МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ 17
Лабораторная работа №5 22
Истечение жидкости через отверстия и насадки 22
Лабораторная работа №6 26
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР В ТРУБОПРОВОДЕ 26
Лабораторная работа №7 30
ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 30
Лабораторная работа №8 32
КАВИТАЦИОННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 32
Лабораторная работа № 9 33
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕМНЫХ НАСОСОВ 33
Лабораторная работа № 10 35
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГИДРОАККУМУЛЯТОРА 35
Лабораторная работа №11 38
ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИЛЬТРА ГИДРОСИСТЕМЫ 38
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 40
Введение
Гидромеханикой называется часть механики, занимающаяся изучением равновесия и движения жидкости, ее взаимодействия с телами. Зародившаяся в глубокой древности, как наука оформилась в середине семнадцатого века в работах Архимеда, Галилея, Торричелли, Паскаля, Ньютона и др.
Гидравлика или прикладная гидромеханика – это наука, изучающая равновесие и движение жидкостей, а также их силовое взаимодействие с твердыми телами при решении прикладных задач. В гидравлике рассматривают движение жидкости, ограниченное и направляемое стенками. Таким образом, гидравлика занимается решением так называемых внутренних задач.
Исторически сложилось, что основным методом решения задач в гидравлике являются экспериментальные исследования. Это связано со сложностью нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих движение жидкости. Теоретические результаты, полученные при использовании упрощающих допущений, обязательно проверяются в экспериментальных исследованиях.
Целью данного практикума является ознакомление студентов с приборами и методами проведения экспериментальных исследований в области гидравлики и гидромашин, а также наглядное представление физической природы изучаемых процессов.
Свойства жидкостей
При изучении движения жидкостей необходимо знать следующие их свойства.
Плотность – масса жидкости, заключенная на единице объема
Удельный или объемный вес – вес единицы объема жидкости
Относительный удельный вес – отношение удельного веса жидкости к удельному весу воды при температуре t=4˚C.
Сжимаемость – свойство жидкости изменять свой объем под действием сил давления. Сжимаемость характеризуется коэффициентом объемного сжатия
Знак минус здесь указывает на то, что положительному приращению давления соответствует отрицательное приращение объема. Заменив в формуле 4 объемы на плотности из выражения (1), получим
Величина k, обратная называется модулем всестороннего сжатия
где а– скорость распространения упругих возмущений (скорость звука в среде).
Силы поверхностного натяжения возникают на поверхности раздела и стремятся придать объему жидкости сферическую форму. Они вызывают дополнительное (Лапласово) давление в жидкости.
Причиной является неуравновешенность межмолекулярных сил на поверхности раздела. Поверхностные силы проявляются при малых масштабах и в условиях малой гравитации.
Вязкость – это свойство жидкости сопротивляться сдвигу или скольжению ее слоев друг относительно друга. Это свойство противоположно текучести. Вязкость характеризуется коэффициентом динамической вязкости , имеющим размерность Н·с/м2. Наряду с коэффициентом вязкости применяют еще и кинематический коэффициент вязкости
,
в котором отсутствуют размерности силы и массы.
Вязкость жидкости (рис. 1) уменьшается с увеличением температуры, что связано с ослаблением межмолекулярного взаимодействия.
Испаряемость характеризуется давлением (упругостью) насыщенных паров жидкости и зависит от температуры. Чем больше давление насыщенных паров приданной температуре, тем больше испаряемость жидкости. С увеличением температуры давление насыщенных паров увеличивается.