Gidravlika_Potemina
.pdf
через которую будут сливаться излишки жидкости, а уровень воды в баке будет поддерживаться постоянным.
2.Открыть отверстие (насадок), приподнимая соответствующий стержень на высоту 120-150 мм и удерживая его в таком положении, произвести замер расхода жидкости при истечении из отверстия (насадка) объемным способом.
3.Закрывая отверстие (насадок) пробкой, произвести последовательно замеры при истечении жидкости из двух насадков. Результаты измерений занести в табл. 8.1.
4.После окончания опытов закрыть кран трубопровода 11 и открыть кран 9 для слива воды из мерного бака.
4. Обработка экспериментальных данных
2. |
Вычислить |
действительный |
расход жидкости при истечении из насадка (отверстия) : |
|
|
|
Qд = W/ . |
(8.7) |
|
где W - объем мерного бака, заполнившийся за время замера . |
|
2. Вычислить теоретический расход жидкости в баке:
|
|
|
d |
2 |
|
|
|
|
Qm 0 |
2gH |
|
|
|
|
|
||
0 |
|
2gH , |
(8.8) |
|||||
4 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где H = Hпр, т.к. Pн = Рк = Рат;
d0 - диаметр отверстия или выходного сечения насадка.
3.Вычислить коэффициент расхода = Qд /Qт.
4.Приняв степень сжатия = 0,64 для отверстия, = 0,98 для конического сходящегося насадка = 1,0 для остальных, определить коэффициент скорости = / .
5. |
Определить |
коэффициент сопротивления |
отверстия или насадка |
|||||||
= -2-1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все вычисления занести в табл. 8.1. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8.1. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Типы |
Данные замеров и расчетов |
|
|
|
|
|
|||
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
насадков |
W |
|
d |
|
|
Qд |
|
Qт |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
см3 |
сек |
см |
|
см2 |
см3/сек |
|
см3 /сек |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
6 |
7 |
|
8 |
|
1 |
Коничес. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сходящ. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
132
2Внешний цилиндр.
3Отверстие с остр. кр.
4Коничес. Расходящ.
5Коноидальный
Продолжение таблицы 8.1.
|
Коэффициенты истечения |
|
|
|
Погреш- |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ность экс- |
№ |
|
опытные |
|
|
табличные |
|
|||
|
|
|
|
перимента |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
оп |
оп |
|
оп |
m |
т |
m |
т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
10 |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
0,94 |
0,98 |
0,96 |
0,09 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
0,82 |
1,00 |
0,82 |
0,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
0.62 |
0,64 |
0,97 |
0.06 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
0,45 |
1,00 |
0,45 |
4,00 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
0.98 |
1,00 |
0,98 |
0,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные вопросы
1.Какие отверстия считаются малыми?
2.Какие коэффициенты истечения Вы знаете?
3.Каков физический смысл коэффициентов истечения?
4.Как связаны между собой коэффициенты истечения , , , ?
5.Зависит ли теоретическая скорость истечения через отверстие от физических свойств жидкости?
6.Изменяется ли с увеличением числа Рейнольдса коэффициент сжатия струи и почему?
7.Что называется насадком? Какие типы насадков Вы знаете?
8.Каково практическое применение насадков?
9.Какие имеются отличия в явлении истечения жидкости через малое отверстие и насадка?
133
10.В каком режиме и почему расход жидкости через насадок увеличивается?
11.Может ли проявиться кавитация при истечении через насадок?
Литература
Основная:
1.Гукасов Н.А. Механика жидкости и газа. — М.: Недра, 1993.—416c.
2.Гейер В.Г, и др. Гидравлика и гидропривод. — М.: Недра, 1991.— 331с.
3.Басниев К.С. и др. Подземная гидромеханика. — М.: Недра, 1993.— 416с.
4.Арустамова Ц.Т., Иванникова В.Г., Гидравлика. — М.: Недра, 1995.— 198с.
5.Альтшуль А.Д., Животовский А.С., Иванов И.П. Гидравлика и аэродинамика. — М.: Стройиздат, 1987.—414с.
6.Рабинович Е,3., Евгеньев А.Е. Гидравлика. — М.: Недра, 1987.—227c.
7.Сборник задач по гидравлике и газодинамике для нефтяных вузов./ Под ред. Г.Д. Розенберга. — М.: Недра, 1990.—238с.
8.Башта Т. М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. — М.: Машиностроение, 1982.—423с.
9.Чугаев Р.Р. Гидравлика (техническая механика жидкости). - Л.: Энергоиздат, 1982. —587с.
Дополнительная:
1.Розенберг Г.Д., Иванникова В.Г. Техническая гидромеханика. — М.:
ЦИНГ, 1989.—132с.
2.Сборник задач по машиностроительной гидравлике./ Под ред. И.И. Куколевского. — М.: Машиностроение, 1981.—464с.
3.Ибатулов К.А. Гидравлические машины и механизмы нефтяной промышленности. — М.: 1972.—208с.
4.Шищенко Р.И., Есьман Б.И. Практичекая гидравлика в бурении. — M.: Недра, 1969.—319c.
5.Лабораторный курс гидравлики, и гидропередач./ Под ред. С.С. Руднева и Л.Г. Подвидза. — М.: Машиностроение, 1984.—416c.
6.Гидравлика: Методические указания и контрольные задания для студентов — заочников инженерно-технических специальностей вузов./ И.А. Гилинский. — 4-е изд. — М.: Высш. шк., 1990.—62с.
7.Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы: Методические указания и контрольные задания для студентов заочников инженернотехнических специальностей вузов./ В.П. Норкус и др. — 5-е изд. —
М.: Высш. шк., 1989.—56с.
8.Потѐмина Т.П. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Гидрамеханика» для специальности 0906 — НГР и 0907
— НТХ очной и заочной формы обучения. Тюмень. — 2000г.
134
9.Потѐмина Т.П. Методические указания к курсовому проекту на тему «Совместная работа пласта и скважины». Тюмень. — 1995г.
10.Методические указания к лабораторным работам по гидромеханике. /Под ред. Антипьева В.Н. — ТюмГНГУ, 1997.—58с.
11.Двинина И.С., Кудрявцева Н.А. Методические указания «Гидравлический расчѐт простых гидропроводов». — Тюмень 1989.— 46с.
12.Аэродинамика в вопросах и задачах /Под ред. Н.Ф. Краснова. - М.: Высшая школа, 1985.
13.Дейч М.Е. Техническая газодинамика. М.: Энергия, 1974.
14.Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика. М.: Машиностроение, 1987.
15.Сборник задач по машиностроительной гидравлике /Под ред. И.И. Куколевского и Л.Г. Подвидза. -М.: Машиностроение, 1981.
16.Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука,
1987.
17.Тугунов П.И., Новоселов В.Ф. Типовые расчеты при проектировании
иэксплуатации нефтебаз и нефтепроводов. М.: Недра, 1981.
18. Чарный И.А. Основы газовой динамики. М.: Гостоптехиздат, 1961. 19.Яблонский B.C., Исаев ИА. Сборник задач и упражнений по техничес-
кой гидромеханике. М.: Физматгиз, 1963.
20.Калицун В.И., Дроздов Е.в. и др. Основы гидравлики и аэродинамики.
М.: Стройиздат, 2002. – 296с.
135
Содержание
Введение…………………………………………………………..……….……..3 I. Курс лекций………………………………………………….………………..5
1.Основные свойства жидкости и газа. Гидростатика ……......…....…....…...5
1.1.Основные свойства жидкости ………………………………..……….5
1.2 Физические свойства газа ………………………………….……..….10
1.3 Давление в покоящейся жидкости ……………………………....…..15
1.4 Сила статического давления жидкости на плоскую стенку ……….17
1.5 Сила статического давления жидкости на криволинейные стенки. Закон Архимеда ……………………………………...…………...…...19
1.6 Относительный покой жидкости ………………………..……..……22
1.6.1Прямолинейное равноускоренное движение сосуда …………….22
1.6.2Равномерное вращение сосуда вокруг вертикальной оси ………24
2.Основные понятия кинематики и динамики жидкости ……………..…...26
3.Режимы движения жидкости и основы гидродинамического подобия ....29
4.Основные законы движения газа …………………………………..…..…..32
5.Гидравлические сопротивления …………………………………..……..…35
6.Гидравлический расчет простых напорных трубопроводов ………......…38
7.Гидравлический расчет сложных трубопроводов …………………..….....42
8.Истечение жидкости через отверстия и насадки ………………………….43
9.Гидравлический удар в трубопроводах ……………………………..…..…49
10.Движение неньютоновских жидкостей в трубах ………………………...51
Приложения……………………………………………………….….…..…55
II. Задания для выполнения контрольных работ
студентами – заочниками …………………………………….....….....….….57
Вариант 1…………………………………………………………….…….……57 Задачи ………………………………………………………………….…..……57
Приложения к задачам варианта 1 ………….……………….……...…….… 71
Вариант 2 …………………………………………………………….….……...73 Задачи………………………………………………………………….…..…….73
Приложения к задачам варианта 2………………………………………..…..85
II. 1. Методические указания к выполнению контрольных
заданий ………………………………………………………………….…..….88
II.2. Методика построения напорной и пьезометрической линий…………91
III.Лабораторные работы ……………………………………………....… 94
136
3.1.Указания к выполнению лабораторных работ ……………….…… 94
3.2.Содержание отчета ………………………………………..…...… 94
Лабораторная работа №1 …………………………………………...…..94
Методы измерения гидростатического давления
Лабораторная работа №2 ……………………………………..…....…101
Определение выигрыша в силе при работе на гидравлическом прессе
Лабораторная работа №3. ……………………………………….........105
Относительный покой жидкости
Лабораторная работа №4 ……………………………………..……....108
Изучение режимов течения жидкости (опыт Рейнольдса)
Лабораторная работа №5 ………………………………………..……114
Исследование уравнения Бернулли
Лабораторная работа №6 …………………………………………..…117
Определение коэффициента гидравлического сопротивления по длине трубопровода при напорном движении жидкости
Лабораторная работа №7 ………………………………………..……123
Определение коэффициентов местных сопротивлений
Лабораторная работа №8 …………………………………………..…126
Истечение жидкости через малые отверстия и насадки при постоянном напоре
Литература ………………………………………………………………..…..133
137
Потѐмина Татьяна Петровна Кудрявцева Надежда Архиповна
ГИДРАВЛИКА
Учебное пособие
Редактор Г.Б. Мальцева
Подписано к печати |
Бум. писч. №1 |
Заказ № |
Уч. – изд. л. 8,4 |
Формат 60x841/16 |
Усл. – печ. л. 8,4 |
Отпечатано на RISO GR 3750 |
Тираж 400 экз. |
Издательство «Нефтегазовый университет»
Государственного образовательного учреждения профессионального образования
«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
625000, Тюмень, ул. Володарского, 38
Отдел оперативной полиграфии издательства «Нефтегазовый университет»
625039, Тюмень, ул. Киевская, 52
138