- •В.С. Козлов, Л.А. Семенова
- •ГИДРАВЛИКА
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •Раздел А. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
- •1. ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
- •1.1. Основные понятия и определения
- •1.2. Единицы давления
- •1.3. Классификация манометров
- •1.4. Жидкостные манометры
- •1.5. Грузопоршневые манометры
- •1.6. Деформационные (пружинные) манометры
- •1.7. Поверка деформационных манометров
- •2. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ РАВНОВЕСИЕ ЖИДКОСТИ
- •Когда жидкость покоится в неподвижном относительно Земли сосуде или в сосуде, движущемся равномерно и прямолинейно, на нее действует только одна массовая сила – ее собственный вес. Этот случай равновесия жидкости называется абсолютным покоем.
- •2.2. Равновесие жидкости в сосуде, движущемся прямолинейно с постоянным ускорением
- •3.1. Уравнение расхода
- •3.2. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости
- •3.3. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли
- •3.4. Трубки пьезометрического и полного напоров
- •4.2. Число Рейнольдса
- •4.3. Особенности ламинарного и турбулентного движения жидкости
- •5. ПОТЕРИ НАПОРА ПРИ ДВИЖЕНИИ ЖИДКОСТИ
- •5.1. Потери напора на трение
- •5.2. Понятие шероховатости поверхности
- •5.3. Коэффициент гидравлического трения
- •6. МЕСТНЫЕ ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ
- •6.1. Резкое расширение трубопровода
- •6.2. Постепенное расширение трубопровода
- •6.3. Резкое сужение трубопровода
- •6.4. Постепенное сужение трубопровода
- •6.5. Поворот трубопровода
- •7. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ
- •7.1. Истечение через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре
- •7.1.1. Истечение идеальной жидкости
- •7.1.2. Истечение реальной жидкости
- •7.1.3. Экспериментальное определение коэффициентов расхода, скорости и сжатия для малого отверстия в тонкой стенке
- •7.3. Истечение жидкости при переменном напоре
- •УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СТЕНДА ТМЖ-2
- •Подготовка стенда к работе
- •Лабораторная работа № 1
- •Лабораторная работа № 2
- •Измеренные величины
- •Вычисленные величины
- •Лабораторная работа № 3
- •Измеренные величины
- •Вычисленные величины
- •Лабораторная работа № 4
- •ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЕЛ РЕЙНОЛЬДСА
- •Вычисленные величины
- •Лабораторная работа № 5
- •ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ
- •Цели работы:
- •Измеренные величины
- •Лабораторная работа № 6
- •Измеренные величины
- •Вычисленные величины
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 7
- •Лабораторная работа № 8
- •ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ПРИ ПЕРЕМЕННОМ НАПОРЕ
- •БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
- •ПРИЛОЖЕНИЯ
δ |
Таким образом, коэффициент со- |
||||||||
противления колена |
|
|
|
|
|
|
|||
хс |
|
|
1 |
− |
|
2 |
|
||
|
ζ кол = |
ε |
1 . |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Коэффициент сжатия ε зависит от |
||||||||
х |
угла поворота δ. Так, |
|
ε =1 |
при δ = 0o и |
|||||
|
ε = 0,5 при δ = 90o , т. |
е. ширина вихря со- |
|||||||
|
ставляет около половины ширины трубы, |
||||||||
Рис. 6.6. Поворот трубопровода |
а коэффициент сопротивления колена |
||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
ζ кол= |
0,5 |
−1 |
=1. |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
При плавном повороте трубы (закругленное колено, отвод) вихреоб- |
|||||||||
разования уменьшаются, и потери напора будут значительно меньше (рис. |
|||||||||
6.7). Это уменьшение будет тем больше, чем больше относительный ради- |
|||||||||
|
ус кривизны R/d и при достаточно большом |
||||||||
|
его значении вихреобразования ликвидиру- |
||||||||
R |
ются полностью. Коэффициент сопротивле- |
||||||||
ния отвода зависит от |
|
относительного ра- |
|||||||
|
диуса кривизны, угла поворота, коэффици- |
||||||||
d |
ента гидравлического сопротивления λ , а так |
||||||||
же от формы поперечного сечения трубы. |
|||||||||
δ |
|||||||||
Для отводов кругового сечения с δ = 90o ко- |
|||||||||
|
эффициент сопротивления может быть опре- |
||||||||
Рис. 6.7. Плавный поворот |
делен по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
d |
||
трубопровода |
|
|
|
|
|
|
|||
ζ отв= [0,2 +0,001(100λ) ] |
R . |
||||||||
|
|||||||||
При повороте на любой угол δ можно использовать зависимость |
|||||||||
|
ζ отв=ζ кол k , |
|
|
|
|
|
|
|
|
где k – коэффициент смягчения, в первом приближении |
|
|
|
|
|||||
|
k = 0,05 + 0,2 d . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
Другие более сложные случаи местных сопротивлений представля- |
ют собой соединения или комбинации рассмотренных простейших сопротивлений.
7. ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ
Законы истечения жидкости через отверстия и насадки имеют большое практическое значение, поскольку они встречаются при решении многих технических задач.
В процессе истечения потенциальная энергия жидкости частично превращается в кинетическую энергию струи и частично затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений. Задача состоит в определении
47