- •1.Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины «Гидравлика» для специальностей 151001.65 и 150202.65 по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы для специальности 150202.65
- •1.2.3. Объем дисциплины и виды учебной работы для специальности 151001.65
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (102 часа)
- •Раздел 1. Основные теоретические положения (24 часа)
- •1.1. Физико-механические свойства жидкости. Модель сплошной среды и ее гидродинамические параметры (4 часа)
- •1.2. Гидростатика. Дифференциальные уравнения гидростатики Эйлера
- •1.3. Элементы кинематики сплошной среды (4 часа)
- •Раздел 2. Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости (26 часов)
- •2.1.Основные понятия и определения (2 часа)
- •2.2. Потери давления (напора) по длине потока и местные гидравлические потери (16 часов)
- •2.3. Законы гидравлического сопротивления при ламинарном движении (4 часа)
- •2.4. Законы гидравлического сопротивления при турбулентном движении (4 часа)
- •Раздел 3. Гидравлические напорные системы (26 часов)
- •3.1.Основные понятия и определения (2 часа)
- •3.2.Методика гидравлического расчета напорных систем (12 часов)
- •3.3.Гидравлический удар (6 часов)
- •3.4. Истечение жидкости через отверстия и насадки (6 часов)
- •Раздел 4. Одномерные потоки газа (21 час)
- •4.1. Некоторые сведения из прикладной газовой динамики (9 часов)
- •4.2. Истечение газа из резервуара (12 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3.Тематический план дисциплины
- •2.2.4. Тематический план дисциплины
- •2.2.5. Тематический план дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.2. Практические занятия для студентов очно-заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.5.2.2. Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения специальности 150202.65
- •2.5.2.3. Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.5.2.4. Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения специальности 150202.65
- •2.5.2.5. Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Введение
- •Раздел 1. Основные теоретические положения
- •1.1. Физико-механические свойства жидкости. Модель сплошной среды и ее гидродинамические параметры Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.2. Гидростатика. Дифференциальные уравнения гидростатики Эйлера Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.3. Элементы кинематики сплошной среды Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.4. Основы динамики жидкости Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2. Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости
- •2.1. Основные понятия и определения Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.2. Потери давления (напора) по длине потока и местные гидравлические потери Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.3. Законы гидравлического сопротивления при ламинарном движении Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.4. Законы гидравлического сопротивления при турбулентном движении Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 3. Гидравлические напорные системы.
- •3.1. Основные понятия и определения Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.2. Методика гидравлического расчета напорных систем Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.3. Гидравлический удар Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.4. Истечение жидкости через отверстия и насадки Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 4. Одномерные потоки газа
- •4.1. Некоторые сведения из прикладной газовой динамики Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •4.2. Истечение газа из резервуара Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.3.1. Глоссарий
- •3.3.2. Принятые обозначения: на основе латинского алфавита
- •На основе греческого алфавита:
- •Безразмерные комплексы
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.4.1. Общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •III. Описание лабораторной установки
- •V. Содержание отчета
- •3.5. Методические указания к выполнению практических занятий
- •Практическая работа №1 Определение гидравлических потерь
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа №2 Расчет напорной гидравлической системы
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа n3 Определение величины гидравлического удара в трубопроводе
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа №4 о пределение пропускной способности предохранительного клапана
- •Методические указания к решению
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению
- •4.1.1. Задания на контрольную работу Задача № 1
- •Методические указания к выполнению задачи 1
- •Задача № 2
- •Методические указания к решению:
- •4.2. Текущий контроль Тест №1
- •Тест №2
- •Тест №3
- •Тест №4
- •Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы к зачету:
- •Содержание
- •1. Информация о дисциплине..................................................................................3
Вопросы для самопроверки:
1. Напишите уравнение адиабатного истечения газа из резервуара и объясните его смысл.
2. Что называется критическим движением?
3. Запишите формулу скорости распространения звука.
4. Что определяет безразмерный критерий – число Маха?
5. Запишите уравнение массового расхода газа при истечении из резервуара в трубопровод с учётом гидравлического сопротивления.
6. Ответить на вопросы тренировочного теста №4.
7. Ответить на вопросы контрольного теста №4.
3.3.1. Глоссарий
Термин |
Определение |
Адиабата |
(от греч. adiabatos – непроходимый) Линия, изображающая на термодиаграмме равновесный адиабатный процесс (процесс без теплообмена с окружающей средой) |
Алгоритм |
Совокупность предписаний, начинающихся с произвольного исходного данного и направленного на получение полностью определенного результата
|
Амплитуда колебаний |
Наибольшее отклонение (от нулевого) значения величины, совершающей гармоническое колебание |
Атмосфера стандартная и международная (МСА) |
Условная атмосфера, в которой распределение давления с высотой в земной атмосфере получается из барометрических формул (давление на среднем уровне моря при t=15°C, равное 101.3 км/ч или 760 мм рт.ст.) |
Аккумулятор гидравлический (пневматический) |
(лат. accumulator – собиратель) Устройство для накопления механической энергии жидкости или газа с целью последующего использования в гидравлических (пневматических) системах с выравненным давлением и расходом |
Бар |
(от греч. baros - тяжесть ) Внесистемная единица давления равная 101972 ~ Па |
Барометр |
Прибор для измерения атмосферного давления |
Вакуум |
Среда, в которой давление ниже атмосферного; недостаток давления до атмосферного (см. давление) |
Вакуум допускаемый |
Предельное значение вакуума, при котором возможны разрывы сплошности потока и образование кавитации (см. ниже) |
Водомер Вентури |
Конфузорно – диффузорный участок трубы, стенки которой очерчены по границе струи в диафрагме, применяемой для измерения расхода |
Вязкость и её характеристики |
Физическое свойство жидких сред (противоположное текучести), которое оказывает сопротивление деформации сдвига слоев в потоке и обусловливает внутреннее трение |
Вязкость динамическая (молекулярная) |
Динамический коэффициент вязкости [Па*c], где - напряжение dU / dy – относительная скорость деформации сдвига (0,1 П*с=1ПУФЗ) |
Вязкость кинематическая |
Кинематический коэффициент вязкости [ ] , где - плотность жидкой среды,
|
Вязкость турбулентная (вихревая) |
Динамический коэффициент турбулентной вязкости , где турбулентное напряжение; - осредненная (во времени) продольная составляющая вектора скорости |
Газ совершенный |
Идеальный газ, состояние которого определяется физическими величинами: давлением Р, температурой Т и объемом V |
Гидравлика (наука и дисциплина ) |
Техническая механика жидкости и газа |
Гидромеханика |
Раздел механики, в котором изучается движение и равновесие жидкой среды. Подразделяется на гидродинамику и гидростатику |
Гидравлический двигатель |
Гидравлическая машина, преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию ведомого звена ( штока, вала) |
Гидравлическая машина |
Энергетическая машина, преобразующая энергию одного вида механического движения в энергию другого вида механического движения, при этом одним из энергоносителей является несжимаемая жидкость |
Гидропередача |
Энергосиловое устройство, служащее для передачи вращательного движения в машине или механизме. Различают гидрообъемные и гидродинамические передачи |
Гидропривод |
Совокупность устройств, в число которых входят объемный насос и объемный гидродвигатель, предназначенный для приведения в движение механизмов и машин
посредством рабочей жидкости под давлением |
Гидропривод следящий |
Гидропривод в системах автоматического управления , алгоритм функционирования которого содержит предписание изменять управляемую величину в зависимости от заранее неизвестной переменной величины на входе в систему |
Гидродроссель |
Аппарат, регулирующий расход рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики |
Гидрораспределитель |
Аппарат , предназначенный для управления потоком рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики. |
Гидроклапан давления |
Аппарат, ограничивающий, поддерживающий или регулирующий давление в гидросистеме |
Гидравлический удар |
Явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе при быстром перекрытии запорным устройством |
Гидравлический усилитель |
Устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия |
Гидравлическое сопротивление |
Сопротивление движению жидкостей (и газов) в проточных трактах гидро – и пневмосистем. Количественно оценивается потерей давления (напора) в системе |
Гидравлический радиус R |
Гидравлическая характеристика поперечного (живого ) сечения потока, определяемого по формуле R=S/X , где S - площадь поперечного сечения; Х - смоченный радиус сечения |
Гидродинамическая передача |
Механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента и частота вращения, рабочий процесс в котором осуществляется за счет работы лопастного насоса и турбин в одном агрегате. Различают два вида гидродинамических передач: гидромуфта и гидротрансформатор |
Гидроцилиндр силовой |
Гидравлический двигатель с возвратно-поступательным движением поршня |
Градиент давления |
(от лат. gradientis - шагающий) Вектор, показывающий направление наискорейшего изменения величины давления, значение которого изменяется от одной точки пространства к другой. Обозначается знаком grad p, составляющие которого равны dp/dx; dp/dy; dp/dz |
Давление |
Давление твердых тел – физический вектор , характеризующий интенсивность нормальных (направленных перпендикулярно к поверхности) внешних сил, с которыми одно тело действует на поверхности другого, создавая нормальное напряжение. Давление жидкости или газа на твердое тело – тоже физический вектор , измеряемый в Давление в точке внутри объема покоящейся жидкости или газа –физический скаляр (одинаковый по всем направлениям) |
Давление гидростатическое |
В общем случае общее значение трех нормальных напряжений в данной точке покоящейся жидкой среды взятое со знаком минус В частном случае, в покоящейся жидкости
|
Давление гидродинамическое |
Давление в движущейся жидкости со скоростью U, равное величине |
Давление манометрическое Р ман. |
Избыточное давление по отношению к атмосферному Р ман = Р - Р атм. |
Давление вакуумметрическое Р вак. |
Недостаток давления до атмосферного (то же, что и вакуум) Р вак.=Р атм.- Р |
Давление абсолютное Р |
Давление Р, равное: - при Р>Р атм. Р=Р атм.+Р ман. - при Р<Р атм. Р=Р атм.- Р вак. |
Давление осредненное в точке |
Осредненная во времени величина пульсуирующего давления в точке потока жидкой среды при турбулентном движении (Т- период осреднения) |
Демпфер |
( нем. dampfer - глушитель ) Устройство для искусственного подавления колебаний механических, электрических и других систем |
Диафрагма |
В технике - деталь приборов, механизмов и т.д., представляет из себя пластину или перегородку (с отверстием или без него) |
Диссипация энергии потока жидкости |
(от лат. dissipation – рассеяние). Переход полной механической энергии в тепловую вследствие работы сил трения и последующее рассеяние в окружающей среде |
Движение жидкости (газа) - безвихревое |
Движение, при котором в каждой точке потока составляющие вектора вихря скорости rot u равны нулю |
- безнапорное |
Часть потока ограничена твердыми стенками, другая часть – свободной поверхностью |
- винтовое |
Движение, при котором вихревые линии совпадают с линиями потока |
- ламинарное |
(от лат. lamina - пластинка) Упорядоченное течение жидкости или газа, при котором жидкость (газ) перемещаются как бы слоями параллельно направлению течения |
- напорное |
Поток со всех сторон ограничен твердыми стенками |
- неустановившееся (нестационарное) |
Движение жидкой среды, при котором гидродинамические параметры потока (скорость, давление) изменяются во времени ( ) |
Потенциальное |
Безвихревое движение с потенциалом скоростей |
- равномерное |
Движение жидкой среды, при котором линии тока являются прямыми |
- резкоизменяющееся |
Движение жидкой среды , при котором линии тока имеют значительную кривизну и не параллельны. |
- турбулентное
|
(от лат. turbulentus - бурный, беспорядочный). Движение жидкой среды, при котором частицы совершают неупорядоченное, неустановившееся движение по сложным траекториям, что приводит к интенсивному перемешиванию среды |
- установившееся |
Движение жидкой среды, при котором гидродинамические параметры потока не изменяются во времени |
Дивергенция скорости |
(от лат. divergenia – расхождение) Скалярная величина, определяемая равенством
|
Диффузор |
Гаситель канала или отдельных трубок, в которых происходит замедление (расширение) потока и возрастание давления |
Жидкость - аномальная |
Жидкость, для которой не выполняется реологический закон Ньютона о внутреннем трении, при котором касательные напряжения не зависят линейно от скорости деформации сдвига |
- вязкая |
Жидкость, при движении которой имеют место касательные напряжения трения |
- идеальная |
Жидкость, при изучении которой не учитывается количественная сторона вязкости при её движении и в состоянии покоя (невязкая жидкость) |
- несжимаемая |
Обычная капельная жидкость, при изучении которой плотность считается постоянной |
Закон - Архимеда |
На погруженное в жидкость (газ) тело действует выталкивающая сила гидростатического давления, равная весу вытесненной телом жидкой среды и приложения к центру тяжести вытесненного объема |
- Ньютона |
Закон о внутреннем трении в жидкости: «Сопротивление, возникающее вследствие недостатка скольжения между частицами жидкости, при прочих равных условиях пропорционально скорости, с которой частицы отделяются одна от другой» (см. вязкость) |
- Паскаля |
Закон гидростатики, согласно которому давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается жидкостью одинаково во все направлениях |
- изменение кинетической энергии |
Изменение кинетической энергии контрольного объема жидкости при перемещении его из одного положения в другое происходит под действием приложенных внешних и внутренних сил и равно сумме работ эти сил на данном перемещении |
- изменение количества движения |
Изменение количества движения контрольного объема жидкости за единицу времени равно сумме всех приложенных к нему внешних сил. Математическая формулировка ( - вектор количества движения, - главный вектор, т.е. равнодействующее внешних сил). Гидравлическое уравнение применительно к двум контрольным сечениям одномерного потока ( - средние скорости) |
- сохранение массы (инерции) |
Математическая формулировка закона: ( m- масса контрольного объема жидкой среды). Гидравлическое уравнение применительно к двум контрольным сечениям одномерного потока при (несжимаемая жидкость) - объемный расход
|
- сохранение энергии |
В гидромеханике потенциальная кинетическая энергии потока выражается через плотность. Плотность потенциальной энергии , плотность кинетической энергии . Баланс энергии, выражающий закон сохранения для двух контрольных сечений потока вязкой жидкости с учетом диссипации, имеет вид
( - диссипация, потеря энергии в единицах плотности) |
Интеграл Бернулли |
Решение дифференциального уравнения движения идеальной жидкости вдоль элементароной струйки в виде (Ф – потенциальная функция объемных сил) |
Инжектор |
(от лат injiecio – вбрасываю) Струйный насос, предназначенный для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости в различные аппараты и резервуары |
Кавитация |
Явление, возникающее в проточных элементных гидросистемах с пониженным давлением ниже давления насыщенных паров, при котором нарушаются сплошность потока, выделение пузырьков и каверн (двухфазная среда). Перенос потоком двухфазной среды на участок с повышенным давлением сопровождается «захлопыванием» пузырьков, гидравлическими ударами и эрозией материала. В гидравлических машинах кавитация снижает производительность, мощность, коэффициент полезного действия |
Конфузор |
Конический сходящийся насадок (сопло) |
Коэффициент - кинетической энергии |
Поправочный коэффициент ( <1) в формуле плотности кинетической энергии - , (коэффициент Кориолиса) |
- количества движения |
Поправочный коэффициент в гидравлическом уравнении количества движения (коэффициент Буссинеска) |
- местного гидравлического сопротивления |
Безразмерный коэффициент пропорциональности в формуле Вейсбаха для определения местной потери давления равный отношению потери давления к динамическому давлению (как правило, эмпирический) |
- гидравлического трения |
Безразмерный коэффициент пропорциональности в формуле Вейсбаха-Дарси для определения потери давления на длине |
- объемного сжатия жидкой среды |
Размерный коэффициент , характеризующий сжимаемость жидкой среды (жидкости, газа) как отношение приращения объема со знаком минус к первоначальному объему и приращению давления |
- полезного действия насоса |
Отношение эффективной (полезной) мощности к потребляемой (Q- подача насоса в , р – давление на выходе из насоса, ) |
- расхода проходного отверстия гидравлического аппарата |
Безмерный коэффициент пропорциональности в формуле расхода через проходное отверстие, равный отношению действительного расхода к теоретическому. Для отверстия в стенке резервуара и насадка , где - коэффициент сжатия струи; - коэффициент скорости (см. ниже) |
- сжатие струи |
Отношение площади сжатого сечения струи Sc к площади отверстий Sот. |
- скорость струи |
Безразмерный коэффициент, характеризующий отношение скоростей действительной и теоретической, и равный |
Критерий гидродинамического подобия |
(от греч. criterion – средство для суждения). Необходимые условия физического подобия двух гидродинамических явлений, представляемые безразмерными величинами, называемые характеристическими числами (см. число характеристическое) |
Линия тока |
Кривая в поле скоростей сплошной среды, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной к ней |
- напорная |
Линия полного напора на диаграмме уравнения Бернулли |
- пьезометрическая |
Линия статического (потенциального) напора на диаграмме уравнения Бернулли |
Манометр |
Прибор для измерения манометрического (избыточного) давления |
Метод Эйлера |
Метод описания поля скоростей в сплошной среде, в точке которой определяют значение скоростей и другие характеристики как функции координат и времени |
Модель сплошной среды |
Материальная среда с непрерывным распределением макрочастиц и всех механических и термодинамических величин |
Модуль объемной упругости |
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия |
Манжета |
Резиновое или резинотканевое уплотнительное устройство, предназначенное для уплотнения деталей гидроцилиндров |
Мощность гидравлическая |
Мощность потока жидкости, равная и мощность потока газа, равная (М – массовый расход газа кг/с) |
Мультипликатор давления |
Механизм, внутри которого перемещается двухступенчатый поршень, предназначенный для кратковременного движения давления в какой-либо части гидросистемы |
Момент вращающий |
Мера внешнего воздействия (силы), изменяющего угловую скорость вращения вала |
Напор |
Удельная механическая энергия, единица веса, жидкости (газа). Измеряется в единицах длины |
- потенциальный Hn |
Удельная потенциальная энергия, единица веса жидкости (газа) |
-кинетический Hk |
Удельная кинетическая энергия, единица веса жидкости (газа) |
-инерционный Hин |
Локальная составляющая единицы веса жидкости (газа) при неустановившемся движении |
Напряжение |
Плотность распределения поверхностной силы на заданной поверхности. Измеряется в н/м2 (1н/м2=1Па) |
-касательное |
Плотность распределения касательной поверхностной силы (силы трения) на заданной поверхности |
-нормальное |
Плотность распределения нормальной поверхностной силы (сжимающей силы давления) на заданной поверхности |
-турбулентное |
Осредненная во времени величина пульсирующей составляющей вектора скорости |
Насадок |
Короткий патрубок (цилиндрический, конический, коноидальный) длиной обычно до 20 диаметров, присоединяемый к стенке резервуара, шлангов и других устройств |
Область гидравлического сопротивления |
Область значений коэффициента гидравлического трения в трубах в функции числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости стенки , ограниченная критическими и предельными значениями чисел Рейнольдса и представленная на графике , где Δ - «гидравлическая шероховатость», d – диаметр трубы. Различают одну область при ламинарном режиме и четыре области при турбулентном режиме: 1 - область гидравлически гладких труб; 2 – доквадратичная область сопротивления; 3 – квадратичная область сопротивления |
Облитерация |
(лат. obliterate – уничтожение) Зарастание проходных отверстий вследствие облегчения на твердой поверхности его краев слоя поляризованных молекул рабочей жидкости |
Объемные силы |
Так называемые силы дальнего действия на все частицы рассматриваемого объема жидкости; величина этих сил пропорциональна массе жидкости, а при одинаковой плотности во всем объеме ( ) – объему жидкости |
Обратный клапан |
Гидравлический или пневматический клапан, пропускающий жидкость (газ) только в одном направлении |
Объемный вес |
Вес единицы объема жидкой среды - |
Осредненная скорость |
Осредненная во времени скорость в точке пульсирующего потока (газа) |
Парабола Пуазейля |
Огибающая кривая эпюры местных скоростей течения в цилиндрической трубе, названная по имени французского врача и физика (1799 – 1869 гг.) |
Парадокс -гидростатический |
(от греч. paradoxes – неожиданный, странный). Непривычное представление о значении силы давления на дно сосудов разной формы, но имеющих одинаковую площадь, и заполненных жидкостью, уровень которой расположен на одинаковой высоте от дна |
Даламбера |
Главный вектор сил, действующих на цилиндр при его безотрывном обтекании потенциальным потоком жидкости, назван по имени Даламбера - французского математика и философа (1717 – 1783 гг.) |
Переменные -Лагранжа |
Характеристики сплошной среды (скорость, плотность, давление и т.п.) связанные с движущимися частицами сплошной среды, как и её координаты, названые по имени Лагранжа - французского математика и механика (1736 – 1813 гг.)
|
-Эйлера |
Характеристики сплошной среды (поля скоростей, давлений, напряжений) отнесенные и фиксированные в неподвижной точке пространства, как и сама точка. Названа по имени Эйлера - швейцарец, математик, физик (1707 – 1783 гг.) |
Плотность -жидкой среды |
Плотность в точке пространства определяет зависимостью где – элементарная масса в элементарном объеме V |
-распределение внешней объемной силы |
Векторная величина, равная силе F, действующей на единицу объема V: . В частности, сила тяжести, действующая на единицу объема, представляет так называемый удельный вес |
-распределение поверхностной силы давления |
Векторная величина, равная силе, действующий на единицу поверхности, то же, что напряжение н/м2. Напряжение нормальной поверхностной силы в точке объема жидкости, называется градиентом давления, векторная величина – grad |
-распределение энергии -потенциальной |
Векторная величина, равная потенциальной энергии единицы объема жидкой среды, то же, что напряжение от силы давления в точке объема - , н/м2 |
-кинетической |
Скалярная величина, равная кинетической энергии единицы объема жидкой среды, движущейся со скоростью u - (то же, что гидродинамическое давление) |
Количество движения |
Векторная величина, равна количеству движения единицы объема жидкой среды, кг/м2с |
Паскаль – Па |
Единица напряжения, давления, названа по имени Паскаля - французский религиозный философ , писатель, математик и физик (1623 – 1662 гг.)
|
Периметр смоченный |
Периметр той части поперечного сечения русла, которая смочена движущейся жидкостью |
Площадь поперечного сечения |
Площадь поперечного сечения потока, нормального к элементарным струйкам |
Подслой вязкий |
Очень тонкий, измеряемый десятками микрометров слой, прилегающий непосредственно к стенке трубы |
Показатель адиабаты |
Показатель степени основания плотности в формуле адиабатического процесса |
Постоянная газовая |
Удельная газовая постоянная R=287 Дж/кгКо, не зависящая от температуры, различная для различных газов |
Потеря энергии |
То же, что диссипация энергии, обусловленная работой сил трения и выраженная объемной плотностью (потери давления) или весовой (потери напора) |
Производная субстанциональная |
Производная от гидромеханической характеристики по времени, связанная с рассмотрением движения текучей среды (в общем случае материи, субстанции) |
Пуаз |
Единица динамического коэффициента вязкости жидкой среды 1пуаз=0,1Па.с, названа в честь французского врача, физика Пуазейля (1799 – 1869 гг.) |
Пьезометр |
Прозрачная трубка со шкалой для измерения невысоких давлений, заполненная жидкостью (атмосферное давление измеряется ртутным пьезометром или барометром) |
Радиус гидравлический |
Отношение площади поперечного сечения к смоченному периметру. На длине потока, равной гидравлическому радиусу, потеря давления равна касательному напряжению трения |
Равновесие жидкой среды |
Равновесие жидкой среды означает равенство нулю суммы всех внешних сил, приложенных к контрольному объему. Равновесие может быть абсолютное в неподвижной системе координат и относительное (по отношению к ограничивающим стенкам) в системе координат, движущихся вместе с жидкой средой
|
Расход жидкой среды -массовый -объемный |
Количество жидкой среды, проходящей через живые сечения русла в единицу времени. Расход, выраженный в единицах массы жидкой среды. Расход, выраженный в единицах объема жидкой среды |
Рабочий объем насоса или гидро-пневмовигателя |
Объем жидкой среды, вытесняемый объемным насосом в один такт, то же- пропускаемый гидродвигателем в один такт (за один оборот вала) |
Регулирование дроссельное |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидропневмодвигателя величиной расхода жидкой среды, изменяемой дросселем (регулятором расхода) |
Регулирование объемное (машинное) |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидродвигателя величиной расхода, изменяемой объемом рабочих камер в гидромашинах (насосе или двигателе) |
Режим движения ламинарный |
Устройство структурированное (слоистое) движения жидкой среды |
Режим движения турбулентки |
Квазиустойчивое (пульсирующее) беспорядочное движение жидкой среды |
Сечение -живое |
Поперечное сечение потока, в котором местные скорости жидкой среды ортогональны к элементам сечения |
-сжатое |
Сужение поперечного сечения струи, вытекающей через отверстие в стенке бака (через диафрагму). В сжатом сечении движение считается равномерным, параллельно- струйным |
Сжимаемость жидкой среды |
Упругая деформация (уменьшение) объема жидкой среды под воздействием сил сжатия |
Сила Архимедова |
Сила, действующая на погруженное в жидкую среду тело, равная весу вытесненной телом жидкой среды. Направлена вверх |
-гидростатического давления |
Вектор, направленный со стороны жидкости по нормали на малую площадку, равный произведению давления на площадку или единичного вектора нормали
|
-гидравлического сопротивления (трения) |
Вектор, направленный против движения жидкой среды, выделяемый касательными напряжениями в потоке |
-объемная |
Сила дальнего действия на все частицы объема жидкости, пропорциональная величине объема |
-поверхностная |
Сила ближнего действия на поверхности, ограничивающие объем жидкого тела, пропорциональная площади поверхности |
Скорость -звука в жидкой среде |
Скорость распространения волны возмущения. Зависит от упругости и плотности жидкой среды
|
-местная |
Скорость в фиксированной точке среды, заданная в переменных Эйлера |
-критическая |
Скорость в газовом потоке, равная скорости звука
|
-осредненная по времени |
Интегральное среднее значение скорости в точке пульсирующего потока за определенный промежуток времени |
-средняя |
Скорость в живом течении потока при одномерном движении, определяемая отношением расхода к площади живого сечения |
Слой пограничный |
Тонкий слой в потоке жидкой среды, в котором скорость возрастает от нуля на твердой границе обтекаемого тела до скорости набегающего потока |
Сопло Лаваля |
Сопло, составленное из конфузорного (сужающего) и диффузорного (расширяющего) насадков, служащее для преобразования дозвукового движения газа в сверхзвуковое. Названное по имени шведского инженера и изобретателя Лаваля (1845 – 1913 гг.) |
Среда жидкая |
Среда, используемая для описания общего характера поведения как собственно жидкостей, называемых капельными, так и газов |
Степень турбулентности |
Отношение стандарта пульсационной скорости, равного корню квадратному из её среднеквадратичного значения, к осредненной во времени местной скорости |
Струя |
Поток жидкой среды не ограниченной твердой поверхностью |
Текучесть |
Легкоподвижность частиц жидкой среды как некоторый суммарный эффект от большого числа молекулярных переходов между временным положением равновесия |
Тензор |
Матрица, определяющая какую-либо физическую величину – величину не зависящую от выбора системы координат |
Теорема Бернулли |
При установившемся движении идеальной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести - сумма скоростного (динамического) и статического (геометрического плюс изометрического) напоров сохраняет постоянное значение вдоль линии тока или элементарной струи. Названа по имени Даниила Бернулли – шведского ученого, медика, математика, гидромеханика (1700-1782 гг.) |
- Осторогродского – Гаусса (в гидромеханике) |
Преобразование поверхностного интеграла от напряжения сжатия в объемный интеграл от градиента давления со знаком минус, равного нормальной поверхностной силе, приложенной и ограничивающей объем поверхности. (Гаусс – немецкий математик, физик, астроном, 1777-1855 гг.; Острогродский – русский математик, 1801-1862 гг.) |
Течение Куэтта |
Фрикционное, обусловленное внешними силами трения, ламинарное течение жидкости (например, в подшипниках скольжения) |
Течение Пуазейля |
Ламинарное течение, обусловленное внешними нормальными силами (силами давления) |
Течение адиабатическое |
Течение газа без притока тепла извне |
Течение изотермическое |
Течение при постоянной температуре |
Траектория |
Геометрическое место последовательных положений материальной точки (элементарные частицы жидкой среды) при её движении в пространстве |
Трансформатор давления |
Автоматически действующий мультипликатор (усилитель) давления жидкости |
Трубки Пито |
Трубка с изогнутым под прямым углом концом, устанавливаемая в поток против течения для измерения динамического напора. Вместе с пьезометром служит для измерения местной скорости |
Удар гидравлический |
Комплекс явлений, возникающих в трубопроводе при резком изменении скорости течения жидкости, носящих волновой характер. При резком увеличении скорости давление резко падает, при резком торможении – резко увеличивается. При гидравлическом ударе наряду с силами инерции действуют и силы упругости жидкости и стенок трубопровода |
Уравнение - неразрывности |
Выражает закон сохранения массы в потоке жидкой среды (постоянный расход вдоль потока без притока и оттока) |
- количественного движения |
Гидравлическое уравнение, выражающее второй закон механики Ньютона: производная по времени от вектора количества движения равна главному вектору внешних сил, действующих на выделенный контрольный объем жидкой среды |
- баланса механической энергии |
Уравнение в единицах объемной плотности потенциальной и кинетической энергии с учетом потерянной (рассеянной) энергии, измеренной в Па. Уравнение в единицах весовой плотности энергии – уравнение Бернулли |
Ускорение - локальное |
Изменение скорости во времени в данной точке пространства, занятого потоком жидкой среды в связи с нестационарностью (изменчивостью) поля скоростей |
- конвективное |
Характеризует изменение скорости в связи с переносом частицы из одной точки в другую за бесконечно малый интервал времени, обусловленное неоднородностью поля скоростей |
Фаза гидравлического удара |
Время пробега ударной волны двойной длины трубопровода, равное отношению двойной длины к скорости распространения ударной волны |
Формула Жуковского прямого гидравлического удара |
Выражает зависимость величины ударного давления от скорости стационарного движения, скорости распространения ударной волны и плотности жидкости
|
-Альтшуля |
Зависимость коэффициента гидравлического трения в трубах от числа Рейнольдса и относительной шероховатости в доквадратичной области сопротивления |
- Блазиуса |
Зависимость коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса в области гидравлически гладкого сопротивления |
Борда |
Зависимость коэффициента местного сопротивления при резком расширении потока при напорном давлении |
Вейсбаха |
Зависимость потери давления (напора) в местном сопротивлении от пограничной геометрии |
Вейсбаха-Дарси |
Зависимость потери давления (напора) по длине потока, выраженная через динамическое давление (динамический напор) |
Котельная |
Зависимость растягивающих напряжений в трубе от давления, диаметра и толщины стенки трубы. Аналогичная зависимость для сферы |
Характеристика - насоса рабочая |
Зависимость подачи, мощности и КПД от давления (напора) |
- гидродвигателя объемного |
Зависимость развиваемого усилия (момента), мощности и КПД от скорости (частоты вращения) исполнительного механизма |
- насоса кавитационная |
Зависимость подачи, мощности и КПД от величины вакуума в полости всасывания насоса |
- трубопровода |
Зависимость пропускаемого расхода от перепада давления (напора) |
Характеристическое уравнение |
Уравнение знаменателя передаточной функции САУ в оперативной форме, приравненного к нулю |
Центр давления |
Точка, в которой приложена сила гидростатического давления |
Циркуляция скорости |
Циркуляция скорости на некоторой кривой равна интегралу вдоль этой кривой от скалярного произведения вектора скорости на дифференциал вектора перемещения вдоль этой кривой |
Число Вебера We |
Величина, пропорциональная отношению сил поверхностного натяжения к силам инерции (безразмерная величина) |
- Ньютона Ne |
Общий безразмерный критерий гидродинамического подобия (отношение силы к силам инерции) |
- Маха M |
Величина, равная отношению скорости потока газа и скорости звука в газе |
- Рейнольдса Re |
Величина, характеризующая соотношения в потоке сил инерции к силам вязкости |
- Струхаля Sh |
Число, характеризующее колебание жидкости, составленное из скорости потока, линейного размера колеблющегося тела и частоты в виде дроби, числитель которой равен произведению частоты на линейный размер, а знаменатель - скорость |
- Фруда Fr |
Число в виде дроби, составленной в виде квадрата скорости на произведение двух величин: ускорение силы тяжести на линейный размер, характеризует соотношение в открытом потоке сил тяжести и инерции |
- Эйлера Еu |
Число в виде дроби, числитель которой равен перепаду давления, а знаменатель - динамическое давление, которое характеризует соотношение в потоке статистического и динамического давлений |
Шероховатость – зернистая (песочная) |
Искуственная шероховатость стенок трубы, создаваемая колиброванным песком, наклеиваемым изнутри на стенки. Создавалось для проведения серии опытов в Гетингенстском университете в Германии исследователем И. Никурадзе под руководством Л. Прандтля - немецкого ученого в области гидроаэродинамики (1815 – 1953 гг.) |
- относительная |
Шероховатость, отнесенная к линейному параметру (в трубах - к диаметру) |
Эксцентриситет осей |
Смещение оси вращения вала от его геометрической оси |
Энергия - внутренняя удельная (газа) |
Энергия выделенного объема газа, связанная с его термодинамическим состоянием |
- кинетическая удельная |
Кинетическая энергия потока жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (динамического) |
- потенциальная (удельная) |
Потенциальная энергия единицы объема жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (статического) |
Энтальпия |
Удельная энергия выделенного объема газа, состоящая из внутренней энергии и удельной (отнесенной к единице массы) потенциальной энергии |
Ядро турбулентное |
Основная часть потока в поперечном сечении за исключением вязкого подслоя при турбулентном режиме течения в трубах |