- •Гидравлика
- •Предмет курса и его назначение
- •Краткий исторический очерк развития гидравлики
- •Определение жидкости. Понятия плотности и удельном весе.
- •Физические свойства жидкости.
- •Силы, действующие в жидкости. Понятие об идеальной жидкости.
- •Гидростатика. Гидростатическое давление и его свойства.
- •Дифференциальные уравнения равновесия жидкости.
- •8. Основное уравнение гидростатики
- •9. Пьезометрическая высота. Вакуум. Измерение давления.
- •10. Сила давления жидкости на плоскую стенку
- •11. Сила давления жидкости на цилиндрические и сферические поверхности.
- •12. Плавание тел.
- •13. Основы кинематики и динамики жидкости.
- •14. Кинематика жидкости. Основные понятия и определения.
- •15. Кинематические элементы и струйная модель потока.
- •17. Гидравлические элементы потока (живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус).
- •18. Понятие о расходе и средней скорости.
- •16. Виды движения (установившееся, неустановившееся, равномерное, неравномерное).
- •19.Уравнение неразрывности
- •20. Дифференциальное уравнение движения жидкости
- •21. Уравнение бернулли для элементарной струйки невязкой жидкости. Гидравлический смысл уравнения Бернулли.
- •22.Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости.
- •26.Основы подобия потоков. Виды подобия. Масштабы подобия.
- •27.Критерии подобия
- •29. Закон распределения скоростей по сечению.
- •35. Структура потока. Касат напряжения и эпюра скоростей.
- •36. Понятие о гидравлически гладких и шероховатых трубах.
- •37. Коэффициенты λ и с. Законы гидравлического сопротивления.
- •38. Местные сопротивления. Простейшие местные сопротивления.
- •39. Внезапное расширение русла.
- •40. Постепенное расширение трубы.
- •41. Сужение труб.
- •42. Поворот трубы.
- •43. Истечение жидкости через малые отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре
- •44. Истечение при несовершенном сжатии
- •45. Истечение под уровень.
- •46. Истечение через насадки при постоянном напоре
- •47. Условие безотрывного режима истечения. Виды насадков.
- •48. Истечение через отверстия и насадки при переменном напоре (опорожнение сосудов)
- •49. Гидравлический расчет трубопровода (простого).
- •50. Три типа задач на расчет простого трубопровода
- •52. Параллельное соединение
- •53. Разветвленное соединение.
- •54. Основы расчета газопроводов
- •55. Гидравлический удар в тубах
- •56. Теория гидравлического удара н.Е. Жуковского
- •59. Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости Навье-Стокса
- •60. Уравнения Рейнольдса
18. Понятие о расходе и средней скорости.
Расходом называют количество жидкости, проходящее через данное живое сечение в единицу времени.
В зависимости от того в каких единицах выражается расход, различают:
- объемный
- массовый
- весовой
Допустим, что через сечение w в единицу времени t dt проходит элементарный объем.
dt
dv/dt=dQ
Проинтегрируем:
Средняя скорость- такая фиктивная скорость, одинаковая для всех точек потока при которых расход равен действительному расходу.
Уравнение неразрывности.
Если
Q1=Q2=const
V1w1=V2w2= const-уравнение неразрывности
Следствие:
+
16. Виды движения (установившееся, неустановившееся, равномерное, неравномерное).
П о зависимости основных параметров движения о времени различают установившееся, если независят от времени и установившееся, если зависят от времени. Установившееся движение б/т
- равномерным
- Неравномерным
- плавноменяющееся
Если во всех точках потока направление и скорость движения жидкости не изменяются в течение времени – движение установившееся
Если это условие не выполняется – движение неустановившееся.
РАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ (по Н. Н. Павловскому) — движение жидкости, при котором величина скорости в любых живых сечениях потока одинакова.
ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ НЕРАВНОМЕРНОЕ — при котором величина скорости изменяется в разл. живых сечениях потока.
19.Уравнение неразрывности
dQV1= dQV1 = const Q – количество жидкости (расход);
если ρ=const
Q1=Q2=const
V1w1= V2w2=const уравнение неразрывности
Следствие Отношение скоростей пропорционально отношению площадей V1/V2=w1/w2
∂ Vх /∂х+∂Vу /∂у+∂ Vz /∂z=0
20. Дифференциальное уравнение движения жидкости
21. Уравнение бернулли для элементарной струйки невязкой жидкости. Гидравлический смысл уравнения Бернулли.
*хdx
*xdy
*xdz
(Xdx +ydy+zdz) – 1/ρ
X=0 y=0 z=-g =Ux; =Uy; =Uz
UxdUx+UydUy+UzdUz=d(U2 x/2+ U2 y/2+ U2 z/2)=d(U2/2)
-gdz-
При ρ≠const
U2/2+ρ
Домножим каждое слагаемое dm и учтем, что ;dmg=dG тогда получим:
=Eкинем кинемат энергия движущ жидкости
- потенциальн энергия обусл давлением жидкости
dGZ - потенциальная энергия положения жидкости
Закон сохранения энергии
При ρ=const; ρU2/2+P+ρgz=const
22.Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости.
H1-H2=H
23. Уравнение Д.Бернулли для потока вязкой жидкости. Мощность поток. Гидравлический уклон.
H=Hст+Hcк
Hcк=
Hпотер. =
N
Мощность потока
=PQN=
P-Па,Q-м3/с ,N-Вт,H-м.
i= - гидравлический уклон.
24.Гидравлические сопротивления. Формулы Шези и Вейсбаха-Дарси для потерь на трение по длине трубопровода. Формула Вейсбаха для определения потерь напора в местных сопротивлениях.
Они делятся на 2 вида:
Сопротивление по длине
Местные гидравлические сопротивления.
на переме.:Hтр= ф.Дарси
на местн.:Hмс=ζмс ф.Вейсбаха-Дарси.
Hпотерь=Hтр+Hмест. сопротивл.
v=c ф.Шези
Нтр= C=коэффициент Шези.
С= , λ-коэффициент сопротивления трения.
λ= для ?? давления
25.Опыты Рейнольдса. Режимы движения жидкости.
1883г. О.Рейнольдс доказал сущ-е 2 режима движения жидкости.
H-напор.
Re= ; M=
Re кр.= = 2320
Re > Rкр = 2320-турбул. режим.
Re < Rкр = 2320-ламинар. режим.