- •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
Задача № 2
По стальному трубопроводу 2 из пневмогидравлического аккумулятора 1 подаётся рабочая жидкость плотностью кг/м2и вязкостью м2/c, с расходом В конце трубопровода установлен быстродействующий запорный клапан 3, время срабатывания которого равно Давление за клапаном атмосферное. Длина трубопровода l, внутренний диаметр , толщина стенки . Коэффициент сопротивления клапана в открытом положении . Определить давление в аккумуляторе в момент срабатывания запорного клапана. Высота уровня жидкости в аккумуляторе z.
Рис. 2.
Решая задачу, используем при установившемся движении уравнение Бернулли, а при гидравлическом ударе – уравнение Жуковского.
Таблица 2
Параметры |
Варианты и исходные данные |
|||||||||||||||||||
00 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|||||||||||
Последняя цифра шифра студента |
||||||||||||||||||||
Qх10-3, м3/c |
1,1 |
1,2 |
1,5 |
0,9 |
1,2 |
1,0 |
1,1 |
1,4 |
1,0 |
0,9 |
||||||||||
l, м |
20 |
22 |
29 |
27 |
24 |
22 |
20 |
24 |
25 |
27 |
||||||||||
dх10-3, м |
20 |
24 |
26 |
18 |
22 |
20 |
24 |
26 |
20 |
18 |
||||||||||
z, м |
2,6 |
2,8 |
2,4 |
2,6 |
2,7 |
2,5 |
2,0 |
2,1 |
2,0 |
2,6 |
||||||||||
Предпоследняя цифра шифра студента |
||||||||||||||||||||
х10-8, м |
1,6 |
1,8 |
1,8 |
1,6 |
1,6 |
1,6 |
1,8 |
1,8 |
1,4 |
1,4 |
||||||||||
tх10-2, с |
2,0 |
2,0 |
3,0 |
3,0 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,0 |
3,5 |
2,5 |
||||||||||
|
3,1 |
3,4 |
2,8 |
2,9 |
3,2 |
3,3 |
3,0 |
3,1 |
2,9 |
3,2 |
Методические указания к решению:
Давление в аккумуляторе в момент срабатывания запорного клапана
,
где - избыточное статическое давление в аккумуляторе при установившемся течении в трубопроводе с расходом жидкости ;
– ударное давление, вызванное быстрым торможением потока при срабатывании запорного клапана. Статическое давление определяется на основании уравнения Бернулли, составленного для контрольных сечений потока а – а, b – b:
где υ – средняя скорость в сечении трубопровода при установившемся движении;
- коэффициент кинетической энергии - при ламинарном режиме;
- при турбулентном режиме;
- коэффициент сопротивления трубопровода;
где - = 0,5- коэффициент сопротивления на входе в трубопровод,
– коэффициент гидравлического трения,
Коэффициент определяется по формулам:
соответствующим закону гладкой стенки
где - площадь поперечного сечения потока в трубопроводе
Число Рейнольдса:
Для определения ударного давления сначала вычисляем скорость распространения ударной волны:
где - объёмный модуль упругости жидкости;
- модуль упругости стали.
Находим время фазы гидравлического удара:
Из сопоставления и t устанавливаем характер гидравлического удара:
- при полном гидравлическом ударе;
- при не полном гидравлическом ударе;
Далее находим искомую величину .