Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Тесты по гидравлике.doc
Скачиваний:
334
Добавлен:
29.05.2015
Размер:
1.69 Mб
Скачать

Основные расчетные формулы

(кг/м3) – плотность

(н/м3) – удельный вес

ГИДРОСТАТИКА

р - давление или сжимающие напряжение (н/м2 = Па)

Свойства:

Давление всегда направлено к поверхности по внутренней нормали.

Действует одинаково по всем направлениям (не зависит от угла наклона площадки)

Основное уравнение гидростатики:

рА = ро + рв; рв = h·γ

рА абсолютное давление;

ро давление действующее на поверхность жидкости;

рв – весовое давление, т.е. давление столба жидкости.

рв = h·γ

hглубина расположения точки;

γ – удельный вес жидкости.

При атмосферном давлении на поверхности:

рА = ра + ризб; ризб = hизб·γ

раатмосферное давление;

ризбизбыточное давление.

Выводы:

  1. Закон Паскаля. Давление действующее на поверхность жидкости передается во все ее точки без изменения.

  2. Любая горизонтальная плоскость проведенная в жидкости, является плоскостью равного давления.

  3. Можем измерять величину давления эквивалентной ему высотой столба жидкости.

р = h·γ, отсюда h = р/γ

Например давление величиной в 1 атм. р = 1 кгс/см2 соответствует

h = 10 м вод. столба

Сила давления жидкости на плоскую поверхность

Р = рсS = hсγS (н)

рс = hсγ – давление в центре тяжести при атмосферном давлении на поверхности

рс = hсγ + рМ, либо рс = hсγрВАК

hс – глубина расположения центра тяжести поверхности (м);

S – площадь поверхности (м2).

Потенциальная энергия покоящейся жидкости величина постоянная, т.е. одинаковая для всех точек жидкости

Удельная энергия (напор) Э = Е/G = Е/mg (м)

Z + hп = НГС = Э = const

Z – геометрический напор;

hп пьезометрический напор;

НГСгидростатический напор или полная удельная потенциальная энергия жидкости.

ГИДРОДИНАМИКА

Уравнение неразрывности

Q = V1ω1 = V2ω2 = const

Q – расход жидкости (м3/с);

V – средняя скорость потока (м/с);

Ω – площадь живого сечения потока (м2).

Vi = Q / ωi – средняя скорость потока

Уравнение Бернулли для идеальной жидкости (при действии сил давления и сил тяжести)

где z - геометрический напор, м;

P/γ - приведенная пьезометрическая высота (если Р - абсолютное давление) или пьезометрическая высота (если Р - избыточное давление), м;

V2/2g - скоростной напор, м.

- гидростатический напор,

удельная потенциальная энергия жидкости

НГС = Э – гидродинамический напор или полная удельная энергия

Уравнение Бернулли для реальной жидкости (с учетом сил трения (вязкости)).

Σh = hпот = h + hм – потери энергии при движении жидкости от 1 до 2 сечений (м);

α= ЕКД КУ – коэффициент кинетический энергии (коэффициент Кориолиса);

h - потери по длине.

(м)

λ – коэффициент гидравлического трения f(Rе·Δ);

hм – потери на местных сопротивлениях.

(м)

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ

Число (критерий) Рейнольдса

Для кругло-цилиндрических труб

(м)

RГгидравлический радиус;

ω – площадь живого сечения потока (м2);

Х – смоченный периметр.

Ламинарный режим: Rе < Rекр ≈ 2320

Эпюра скорости при ламинарном движении.

umax = 2V; α = 2; λ = f(Rе); λ = 64/Rе; h = f (V1…1,4)

Турбулентный режим: Rе > Rекр

Профиль скорости при турбулентном движении

Толщина ламинарной пленки δ уменьшается с увеличением скорости V (числа Рейнольдса)

uV; α = 1…1,4

В турбулентном режиме имеется три вида трения:

Гидравлически гладкие русла

λ = f(Rе) λ = 0,3164/Rе0,25

Смешанное трение

λ = f(Rе;Δ)

Шероховатое трение, квадратичная область турбулентного режима

λ = f (Δ); λ = 0,11(Δ /d)0,25

h = f (V1,7…2)

СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ (ИСТЕЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ И НАСАДКИ

(м/с)

- коэффициент скорости

Но – действующий (расчетный напор (м)

Расход жидкости

3/с)

μ = φε – коэффициент расхода;

ω – площадь проходного (живого) сечения потока (м2);

Но – действующий напор (м).