10788
.pdf70
РАЗДЕЛ 4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ ПО
ДИСЦИПЛИНЕ
4.1. Введение
Курсовая работа (КР), содержащая гидростатические расчеты и решения,
стандартно оформляется как целостная проектная разработка, в которой объединяются текстовые и графические документы. Рекомендации по выполнению КР намеренно составлены таким образом, чтобы описание основной части пояснительной записки (см. подраздел 4.3) можно было воспринимать как пример выполнения КР.
4.2. Задание к курсовой работе и структура отчета о её выполнении
Задание к КР составлено таким образом, чтобы гидростатические расчеты относились не к автономным, разрозненным учебным заданиям, а представляли собой части той совокупности решений, которые входят в единый внутренне непротиворечивый комплекс проектной документации по инженерному объекту. Т.е. решение гидростатических задач подчиняется единой идеологии инженерного проектирования, что естественно отражается, во-первых, в
выполнении обязательных инструктивно-нормативных предписаний ГОСТ,
СНиП, СП и т.п., во-вторых, в строгом выполнении правил оформления текстовых и графических материалов подготавливаемого комплексного документа.
Структура отчета о выполнении КР формируется, в основном, согласно действующим стандартам, однако, графические документы (в виде рисунков расчетных и конструктивных схем) органично включаются (вслед за ссылками на них в тексте) в состав пояснительной записки. При этом все рисунки оформляются только на отдельных листах формата А4 (или в виде дополнительных к нему вариантах).
71
4.3.Пример выполнения курсовой работы
Вполном объеме выполнение расчетов, их оформление и исполнение чертежей представлено в приложении 4 данного пособия.
4.4.Вопросы защиты курсовой работы
Законченная КР представляется на итоговую оценку качества выполнения, в ходе проведения которой не только проверяется правильность гидравлических расчетов и технических решений, а также оформления текстовых и графических материалов пояснительной записки, но и обсуждается достаточная полнота и обоснованность применения теоретических предпосылок и алгоритмов, положенных в основу гидравлических расчетов, в
рамках заданных конструктивно-технологических ограничений и целевых установок при разработке проектной документации тех или иных элементов инженерных систем. При обсуждении законченной КР основное внимание обращается на методику применения теоретических основ гидростатики (см.
подраздел 1.2 пособия) в отношении конкретизации морфологических и корректировки функциональных состояний технических объектов, принятых к проектной разработке в КР.
Формулировать все варианты вопросов при защите КР нет необходимости; достаточно рассмотреть несколько характерных примеров:
1) Описать методику применения универсального аналитического метода расчета значений Pi и ZDi при распределении равнозагруженных ригелей в каркасе жесткости плоского щитового затвора.
2) Представить методику построения и применения интегральной кривой для определения hDi -высот положения равнозагруженных ригелей в конструкции щита-регулятора.
3) Объяснить необходимость применения фильтр-вентиляционной камеры в комплексе с резервуаром чистой воды (РЧВ) при аварийном
72
изменении pизб и pвак над свободной поверхностью воды в данной запасно-
регулирующей емкости.
4)Пояснить методику подготовки исходных данных для заполнения акта приемочного гидравлического испытания законченного строительством напорного трубопровода.
5)Обосновать закономерный характер возникновения сдвигающего усилия на повороте напорного трубопровода и целесообразность использования компенсационных упоров.
73
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чугаев, Р. Р. Гидравлика : учебник для вузов / Р. Р. Чугаев. – Москва :
Бастет, 2008. – 672 с.
2.Штеренлихт, Д. В. Гидравлика : учебник для вузов / Д. В. Штеренлихт.
–Москва : Энергоатомиздат, 1984. – 640 с.
3.Тужилкин, А. М. Примеры гидравлических расчетов : учеб. пособие для студентов вузов по направлению подгот. «Стр-во» / А. М. Тужилкин. –
Москва : АСВ, 2008. – 167 с.
4. Примеры расчетов по гидравлике / под ред. А. Д. Альтшуля. – Москва :
Стройздат, 1977. – 225 c.
5. Примеры гидравлических расчетов : учеб. пособие для автодорож.
вузов и фак. / А. И. Богомолов, Н.М. Константинов – Москва : Автотрансиздат, 1962. – 574 с.
6. Справочник по гидравлическим расчетам / под ред. П. Г. Киселева. –
Москва : Энергия, 1972. – 312 c.
7. Лукиных, А. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского : справ.
пособие / А. А. Лукиных, Н. А. Лукиных. – Москва : Стройиздат, 1987. – 152 с.
8.Шевелев, Ф. А. Таблицы для гидравлического расчета водопроводных труб : справ. пособие / Ф. А. Шевелев, А. Ф. Шевелев. – Москва : Стройиздат, 1995. – 172 с.
9.Большой химический справочник / А. И. Волков, И. М. Жарский. –
Минск : Современная школа, 2005. – 608 с.
74
П Р И Л О Ж Е Н И Я
75
Приложение 1.
Физические величины и характеристика свойств жидкостей и газов
П 1.1. Плотность |
некоторых жидкостей (при атмосферном давлении) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Название |
t, C |
|
, кг/м3 |
Название |
t, C |
, кг/м3 |
жидкости |
|
жидкости |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
999,87 |
Спирт метиловый |
15 |
810 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
1000,00 |
Глицерин |
20 |
1260 |
|
|
|
|
(безводный) |
||
|
10 |
|
999,73 |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
998,23 |
Нефть |
15 |
700 – 900 |
|
|
натуральная |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
|
995,67 |
Соляровое масло |
– |
880 |
|
|
|
|
|
|
|
Вода |
40 |
|
992,24 |
Керосин |
15 |
790 – 820 |
|
|
|
|
|
|
|
50 |
|
988,07 |
Бензин |
15 |
680 – 740 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
|
983,36 |
Масло веретенное |
20 |
889 |
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
977,94 |
Масло машинное |
20 |
898 |
|
|
|
|
|
|
|
|
80 |
|
971,94 |
Масло |
15 |
890 – 960 |
|
|
минеральное |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
90 |
|
956,56 |
Масло |
20 |
887 |
|
|
|
|
трансформаторное |
||
|
100 |
|
958,65 |
|||
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Морская |
15 |
|
1020 – 1030 |
Ртуть |
0 |
13596 |
вода |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ацетон |
15 |
|
790 |
Ртуть |
20 |
13546 |
|
|
|
|
|
|
|
Эфир |
15 – 18 |
|
740 |
Скипидар |
18 |
870 |
этиловый |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Спирт |
15 – 18 |
|
790 |
Чугун |
1200 |
7000 |
этиловый |
|
расплавленный |
||||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
76
П1.2. Значения коэффициента кинематической вязкости воды ν
взависимости от температуры
t, С |
ν, см2 /с |
t, С |
ν, см2 /с |
t, С |
ν, см2 /с |
t, С |
ν, см2 /с |
10 |
0,0131 |
14 |
0,0118 |
18 |
0,0106 |
22 |
0,0099 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
0,0127 |
15 |
0,0115 |
19 |
0,0104 |
23 |
0,0094 |
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
0,0124 |
16 |
0,0112 |
20 |
0,0101 |
24 |
0,0092 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
0,0121 |
17 |
0,0109 |
21 |
0,0098 |
25 |
0,00894 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок П 1.3 – Значения коэффициента кинематической вязкости воды ν
в зависимости от температуры
77
П 1.4 Значения коэффициента кинематической вязкости ν для некоторых жидкостей
Название жидкости |
t, С |
ν, м2/с |
|
|
|
Бензин |
15 |
0,930·10-6 |
|
|
|
Спирт этиловый |
20 |
1,540·10-6 |
|
|
|
Ртуть |
15 |
0,110·10-6 |
|
|
|
Скипидар |
16 |
1,830·10-6 |
|
|
|
Керосин |
15 |
2,700·10-6 |
|
|
|
Глицерин (50 %-ный) |
20 |
5,980·10-6 |
|
|
|
Масло: |
|
|
трансформаторное |
20 |
31,000·10-6 |
веретенное «АУ» |
20 |
48,000·10-6 |
турбинное |
20 |
96,000·10-6 |
|
|
|
П 1.5 Давление насыщенных паров воды pН.П.
t, С |
|
pН.П. |
t, С |
|
pН.П. |
||
|
кПа |
|
мм рт.ст. |
|
кПа |
|
мм рт.ст. |
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
0,61129 |
|
4,585 |
55 |
15,752 |
|
118,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
0,87260 |
|
6,545 |
60 |
19,932 |
|
149,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
1,2281 |
|
9,212 |
65 |
25,022 |
|
187,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
1,7056 |
|
12,79 |
70 |
31,176 |
|
233,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
2,3388 |
|
17,54 |
75 |
38,563 |
|
289,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
3,1690 |
|
23,77 |
80 |
47,373 |
|
355,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
30 |
4,2455 |
|
31,84 |
85 |
57,815 |
|
433,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
35 |
5,6267 |
|
42,20 |
90 |
70,117 |
|
525,90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
7,3814 |
|
55,37 |
95 |
84,529 |
|
634,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
45 |
9,5898 |
|
71,93 |
100 |
101,32 |
|
760,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
50 |
12,344 |
|
92,59 |
110 |
143,24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
78
Приложение 2.
Моменты инерции IC (относительно горизонтальной оси, проходящей через
центр тяжести С), координаты центра тяжести yc и площади ω плоских фигур
Вид фигуры |
|
|
|
|
|
|
IC |
|
|
yc |
|
|
|
|
|
ω |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
bh3 |
|
y0 |
|
h |
|
|
|
|
|
bh |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
bh3 |
|
y0 |
2 |
h |
|
|
|
|
|
bh |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
2 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
36 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
h3(a2 4ab b2) |
|
y0 |
h(a 2b) |
|
|
h(a b) |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3(a b) |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
36(a b) |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
d4 |
|
y0 |
|
d |
|
|
|
d2 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
9 2 64 |
r4 |
|
y0 |
4r |
|
|
|
|
r2 |
|||||||||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
72 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
(R4 r4 ) |
|
y0 R |
|
(R2 r2) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
a3b |
|
y0 a |
|
|
|
ab |
|||||||||||||||||||
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
79
Приложение 3.
Параметры, характеризующие гидравлические сопротивления
П 3.1. Значения эквивалентной разнозернистой абсолютной шероховатости э
Материал и вид трубы |
|
Состояние трубы |
|
|
|
|
|
|
э, мм |
||||||
|
|
Новые и чистые |
|
|
|
|
|
0,03 0,10 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
С незначительной коррозией после |
|
0,10 0,20 |
|||||||||||
|
|
очистки |
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стальные |
трубы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Умеренно заржавленные |
|
|
|
0,30 0,70 |
|||||||||||
сварные |
|
|
|
|
|
|
0,50 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Старые, заржавленные |
|
|
|
|
|
0,80 1,50 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Сильно |
заржавленные |
или |
с |
|
|
|
|
2,0 4,0 |
|||||
|
|
большими отложениями |
|
|
|
|
3,0 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Бесшовные |
стальные |
Новые |
и чистые, |
тщательно |
|
0,02 0,05 |
|||||||||
трубы |
|
уложенные |
|
|
|
0,03 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
После |
нескольких |
|
лет |
|
|
|
0,15 0,30 |
||||||
|
|
эксплуатации |
|
|
|
|
0,20 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Оцинкованные |
Новые и чистые |
|
|
|
0,10 0,20 |
||||||||||
стальные трубы |
|
|
|
|
|
0,15 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
После |
нескольких |
|
лет |
|
0,40 0,70 |
||||||||
|
|
эксплуатации |
|
|
|
0,50 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Чугунные трубы |
Асфальтированные |
|
|
|
|
|
0,12 0,30 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0,18 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Новые |
|
|
|
|
0,20 0,50 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,30 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Бывшие в употреблении |
|
|
|
|
|
|
|
0,5 1,5 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Очень старые |
|
|
|
|
|
|
|
До 3,0 |
|||||
|
|
|
|
|
|||||||||||
Бетонные трубы |
При хорошей поверхности |
с |
|
0,30 0,80 |
|||||||||||
|
|
затиркой |
|
|
|
|
0,50 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|