- •ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПО КУРСУ
- •Схема изучения дисциплины
- •ГИДРАВЛИКА
- •Силы, действующие в жидкости
- •Силы, действующие в жидкости
- •Силы, действующие в жидкости
- •Давление и его свойства
- •Свойства давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Понятие о градиенте давления
- •Единицы давления
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Вязкость жидкости
- •Идеальная жидкость
- •ГИДРАВЛИКА
- •Основное уравнение гидростатики
- •Закон Паскаля
- •Относительный покой жидкости
- •Относительный покой жидкости
- •Закон Архимеда
- •Закон Архимеда
- •Закон Архимеда
- •Изотермическая атмосфера
- •Неизотермическая атмосфера
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Основные понятия кинематики жидкости
- •Уравнение неразрывности
- •Виды движения жидкости
- •Интегральная формула количества движения
- •Интегральная формула количества движения
- •Основы моделирования
- •Виды подобия. Масштабы моделирования
- •Виды подобия. Масштабы моделирования
- •Критерии подобия
- •Критерии подобия
- •Виды гидравлических сопротивлений
- •Формула Дарси-Вейсбаха
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Местные гидравлические сопротивления
- •Кавитация
- •Истечение из насадков
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет короткого трубопровода
- •Расчет длинных трубопроводов
- •Гидравлический удар
- •Гидравлический таран
Формула Дарси-Вейсбаха
Заменим в формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8νlQ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r04 = d |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
häë |
= |
|
|
Q = υñð |
πd |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
πr0 |
|
g |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Получаем формулу Пуазейля |
|
häë |
= |
|
|
32νlυñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
gd 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
häë |
= 32 |
ν l |
|
υñð |
|
||||||||||||||
Перепишем формулу Пуазейля следующим образом |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
d d |
|
g |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
умножим и разделим на |
|
|
υñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ν |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
то получаем |
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если |
|
|
|
|
= |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
ν l |
|
υñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
υñð d |
Re |
|
то получаем |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
häë = 32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64ν |
|
|
l υñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
g υñð |
|
|
häë |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
d d |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
häë = |
64 l υñð |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
υñð d d 2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Re d 2g |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Формула Дарси-Вейсбаха для определения потерь напораапора попо длинедлине
|
|
|
h = λ |
l υñð2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
äë |
d 2g |
|
|||
λ = |
64 |
|
|
|
|
|
|
|
– коэффициент гидравлического трения |
||||||||
|
Re |
|
|
|
|
|
|
|
Турбулентное движение в гидравлическии гладкихгладких ии шероховатых трубах
λ |
d |
ký
III
II
I
Re
График Мурина
Для ламинарного течения гидравлический коэффициентент трения
Линия I соответствует области гидравлически гладкихх трубтруб
λ= Re64
λ= 0,3164
Re0,25
Эту зависимость можно использовать в диапазоне чиселисел Re ≤ 20 d kэ
Турбулентное движение в гидравлическилически гладких и шероховатых трубахбах
Область II на графике является переходной областью отот гидравлически гладких к шероховатым трубам.
|
|
68 |
|
k |
ý |
0,25 |
|
|
|
|
|
|
|
λ = 0,11 |
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Re |
|
d |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
20 |
d |
< Re < 500 |
d |
|
|||||
Эту формулу можно использовать в диапазоне чисел |
|
|||||||||||
ký |
ký |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Область III является областью гидравлически шероховатыховатых трубтруб..
λ = 0,11 ký 0,25
d
можно использовать при |
Re > 500 |
d |
|
ký |
|
||
|
|
|
Турбулентное движение в гидравлическилически гладких и шероховатых трубахбах
В качестве интегральнойой
δхарактеристики состояниение внутреннейвнутренней поверхности трубы используетсяользуется
эквивалентная шероховатостьватость ký
δ
|
|
|
|
Материал и состояние трубы |
ký , мм |
|
|
|
|
Из цветных металлов и стекла |
≈ 0,001 |
|
Стальные бесшовные: |
≈ 0,014 |
|
– новые |
|
|
– бывшие в эксплуатации |
≈ 0,2 |
|
|
|
|
Стальные сварные: |
≈ 0,05 |
|
– новые |
|
|
– бывшие в эксплуатации |
≈ 0,5 |
|
|
|
Движение жидкости в трубахбах
некруглого сечения
Для транспорта капельных жидкостейдкостей ии газовгазов иногда используют трубопроводыоды некруглогонекруглого сечения: овальной, прямоугольнойьной формыформы.. ВВ таких трубах возникают так называемыеазываемые
вторичные течения, которые можноможно наблюдатьнаблюдать
при подкрашивании потока.
При турбулентном движении жидкости коэффициентыы гидравлического трения соответствуют коэффициентамтам длядля круглыхкруглых труб, а увеличение сопротивления учитывается тем, чточто трубатруба некруглого сечения приводится к трубе круглой соответствующеговетствующего диаметра. Для этого применяется эквивалентный диаметрметр
|
|
|
dý = 4Rã |
|
|
|
|
|
|
|
|
Rã = |
S |
|
|
где |
Rã |
– гидравлический радиус |
|
|
|||
|
χ |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
где S – площадь сечения трубопровода; χ – смоченныйый периметрпериметр..