В.П. Корпачев
Г И Д Р А В Л И К А
Конспект лекций
Красноярск, 2011
Министерство образования и науки РФ
Г
В.П. Корпачёв
ГИДРАВЛИКА
Конспект лекций
Предназначен для студентов направления 250400.62 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профили
«Лесоинженерное дело», «Технология деревообработки»
очной и заочной форм обучения
Красноярск, 2011
Корпачев, В. П. Гидравлика [Текст]: конспект лекций для направления 250400.62 Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, профили «Лесоинженерное дело», «Технология деревообработки» очной и заочной форм обучения. – Красноярск: СибГТУ, 2011. – 52 с.
Изложено краткое содержание лекций по всем разделам дисциплины гидравлики: гидростатика, гидродинамика, гидравлические машины, объемный гидропривод.
Утвержден на заседании кафедры Лесоинженерное дело
«16» июня2011 г., протокол №10
Рекомендован к использованию в качестве электронного ресурса научно-методическим советом ЛфСибГТУ «28»сентября2011 г., протокол №5
© Корпачев В. П., 2011
© ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет», 2011
СОДЕРЖАНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 5
ВВЕДЕНИЕ 6
Раздел I Гидростатика 7
Лекция 1. Предмет гидравлики 7
Лекция 2. Силы, действующие на жидкость 8
Лекция 3. Сила давления жидкости на ограждающие поверхности и криволинейные поверхности 10
Лекция 4. Плавание тел в жидкости 11
РАЗДЕЛ II Основы кинематики и динамики капельных жидкостей 12
Лекция 5. Задачи, решаемые в гидродинамике 12
Лекция 6. Дифференциальные уравнения движения 13
Лекция 7. Приборы для определения пьезометрического и скоростного напора 15
PАЗДЕЛ III Режимы движения жидкости и гидравлические сопротивления 17
Лекция 8. Два вида потерь напора 17
Лекция 9. Ламинарный режим движения 18
Лекция 10. Tурбулентный режим движения 19
Лекция 11. Местные гидравлические сопротивления 22
Раздел IV Расчет напорных трубопроводов 23
Лекция 12. Определение «коротких» и «длинных» трубопроводов 23
Лекция 13. Расчет «длинных» трубопроводов 23
РАЗДЕЛ V Истечения жидкости через отверстия и насадки 24
Лекция 14. Истечение жидкости через малые и большие отверстия в тонкой стенке при постоянном и переменном напоре 24
Лекция 15. Классификация насадок. Истечение жидкости через насадки 26
Раздел VI Истечение через водосливы 27
Лекция 16. Классификация водосливов. Расчетные формулы для определения расхода жидкости через водосливы с тонкой стенкой и широким порогом 27
Раздел VII Установившееся движение жидкости в открытых руслах 28
Лекция 17. Дифференциальное уравнение установившегося движения жидкости в открытых руслах 28
Лекция 18. Равномерное движение жидкости в открытых руслах (каналах) 29
Раздел VIII Гидродинамические машины 30
Лекция 19. Схема насосной установки 30
Лекция 20. Эксплуатационные расчёты насосной установки при её работе на сеть 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 36
ПРИЛОЖЕНИЕ А 38
ПРЕДИСЛОВИЕ
Целью настоящего конспекта лекций по дисциплине «Гидравлика» является изучение теории покоя, движения жидкости и приложения теории к изучению специальных дисциплин.
Конспект лекций лаконично раскрывает содержание и структуру дисциплины без представления иллюстраций, обширных фактических данных и второстепенных деталей, представляет собой тезисы лекций, расположенные в соответствии с рабочим планом лекций.
Конспект лекций должен помочь студенту в организации самостоятельной работы по овладению теоретическим материалом дисциплины. Глубину приобретенных знаний при изучении дисциплины студент может самостоятельно проверить, отвечая на контрольные вопросы, приведенные для каждой лекции.
Работа над изучением дисциплины «Гидравлика» обязательно должна сопровождаться решением задач по изучаемому разделу курса. Задачи необходимо решать самостоятельно, так как только таким образом можно выявить возможные недоработки и недопонимание теоретического материала. В ходе решения задач лучше усваивается теоретический материал, понимается суть гидравлического явления, лучше закрепляется весь курс.
Изучение курса «Гидравлики» заканчивается сдачей экзамена.
Введение
Гидравлика – прикладная наука, в которой изучается законы равновесия и движения жидкости и даются методы применения этих законов для решения различных задач инженерной практики.
Во многих машинах, применяемых на лесозаготовках, сухопутном и водном транспорте леса, проектировании гидротехнических сооружений находят применение законы гидравлики.
Гидравлика делится на две части: гидростатику и гидродинамику.
В гидростатике рассматриваются механические свойства жидкости, законы равновесия жидкостей и действие их на соприкасающиеся с ними твёрдые тела.
В гидродинамике изучаются законы движения жидкостей и взаимодействие их с соприкасающимися твердыми телами.
Современная гидравлика базируется на теоретических основах классической гидромеханики, в которой законы механики жидкого тела изучаются строго математически на базе общих законов физики о сохранении материи и энергии, на применении основных принципов теоретической механики.
В отличие от теоретической механики, гидравлика широко используется теоретическими способами исследования гидравлических явлений, позволяющими исправлять теоретические выводы, отклоняющиеся от реальных явлений.
Современная гидравлика имеет тесную связь со многими техническими дисциплинами и является для некоторых из них основой, без знания которой изучение невозможно.