- •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
III. Описание лабораторной установки
Горизонтальная труба 1 круглого сечения диаметром d соединена с напорным баком 4 (рис. 4). Напорный бак заполняют жидкостью насосом 2 из приемного бака 3. Уровень жидкости в баке, благодаря постоянному сливу через стенку, поддерживается на постоянной отметке. Расход в трубе регулируют вентилем 7. Истечение происходит в мерный бак 10, имеющий уровнемер 9 со шкалой. Опорожнение мерного бака производят через трубу 11, снабженную кранами 12. Потери напора в трубе определяют на участке равномерного движения длины l между двумя контрольными сечениями. В этих. сечениях в трубе высверлены приемные отверстия 5, которые шлангами соединены с пьезометрическими трубками 6. Трубки смонтированы на щите и имеют шкалу отсчетов. По термометру 8 определяют температуру жидкости при проведении опытов.
Рис. 4. Схема лабораторной установки для определения потерь напора по длине IV.Порядок выполнения работы
Работа состоит из серии опытов (6—8 опытов), которые проводят при разных расходах жидкости в трубе. В опытах измеряют: расход жидкости Q, пьезометрические высоты и в контрольных сечениях потока и среднюю температуру жидкости t°.
После заполнения напорного бака жидкостью открывают полностью вентиль 7 и устанавливают наибольший расход в трубе.
Расход измеряют объемным способом с помощью мерного бака 10. По пьезометрам снимают отсчеты, соответствующие высотам и . Измеряют температуру жидкости (опыт 1). Измеренную разность отсчетов ( - ) делят на 6—8 равных интервалов. Все последующие опыты проводят с постепенным уменьшением расхода так, чтобы его значения соответствовали намеченным интервалам разности ( - ).
В каждом опыте повторяют все измерения, которые заносят в таблицу по форме 3. После окончания опытов вентиль 7 полностью закрывают и проверяют правильность показаний пьезометров: уровни жидкости в обоих трубках должны располагаться на одной отметке, т. е. разность ( - ) должна равняться нулю.
Для установления по графику (рис. 3) области гидравлического сопротивления определяют числа Рейнольдса и их предельные значения Re'пред и Rе"пред.
Форма 3
Номер опыта |
Пьезометрическая высота м |
Время наполнения объема V0 t, c |
Потеря напора hl, 10-2 м |
Расход Q, 10-3 м3/c |
Средняя скорость v, м/c |
|
|
|
Продолжение формы 3
Скоростной напор v2/2g, 10-2 м |
Число Рейнольдса Re |
Коэффициент гидравлического трения |
Расхождение % |
|
опыт.
|
расчет.
|
Вычисление опытных значений коэффициента гидравлического трения производится с использованием формулы (14). Расчетные значения коэффициентов гидравлического трения определяют по графику (см. рис. 5) в зависимости от числа Рейнольдса и величины /d. Расхождение между опытными и расчетными значениями коэффициентов гидравлического трения подсчитывают по формуле, аналогичной формуле (3).
При выполнении работы следует обратить особое внимание на:
а) изменение величины потери напора по длине вследствие изменения скорости течения воды в трубе;
б) изменение величины коэффициента гидравлического трения вследствие изменения числа Рейнольдса при постоянном значении относительной шероховатости.