- •1.Информация о дисциплине
- •1.1.Предисловие
- •1.2 Объем дисциплины и виды учебной работы.
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1 Рабочая программа (85 часов)
- •1.1 Введение (3 часа)
- •Раздел 1. Основные сведения о гидроприводах. (18 час)
- •1.1 Общие сведения о силовом объемном гидроприводе (6 часов)
- •1.2 Общие сведения о гидравлических следящих гидроприводах (6 часов)
- •1.3 Общие сведения о пневмоприводах (6 часов)
- •Раздел 2. Основные составные части гидроприводов (22 часа)
- •2.1 Объемные гидромашины (6 часов)
- •2.2 Аппаратура и оборудование гидропривода (6 часов)
- •2.3 Регулирование объемного гидропривода (6 часов)
- •2.4 Вспомогательные устройства гидроприводов (4 часа)
- •Раздел 3. Основы проектирования и расчета гидроприводов (22 часа)
- •3.1 Этапы проектирования и расчета объемного гидропривода
- •(18 Часов)
- •3.2 Статический и динамический расчет следящих гидроприводов станков станочных комплексов (2 часа)
- •3.3 Гидродинамические передачи (2 часа)
- •Раздел 4. Основы проектирования и расчета пневмоприводов станков и станочных комплексов(19 часов)
- •2.2.1 Тематический план дисциплины «Гидропневмопривод станков и станочных комплексов» для студентов очной формы обучения
- •2.2.2 Тематический план дисциплины «Гидропневмопривод станков и станочных комплексов» для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.2.3 Тематический план дисциплины «Гидропневмопривод станков и станочных комплексов» для студентов заочной формы обучения
- •2.4 Временной график изучения дисциплины
- •2.5 Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия для студентов очной формы обучения
- •2.5.1.1 Практические занятия для студентов очно-заочной и заочной форм обучения не предусмотрены
- •2.5.2. Лабораторные работы для студентов очной формы обучения не предусмотрены
- •2.5.2.1 Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения
- •2.5.2.2 Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения
- •2.6 Балльно-рейтинговая система
- •3.Информационные ресурсы дисциплины.
- •3.1 Библиографический список.
- •3.2 Опорный конспект
- •Введение Изучаемые вопросы:
- •Раздел 1. Основные сведения о гидроприводах
- •1.1 Общие сведения о силовом объемном гидроприводе Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.2 Общие сведенья о гидравлических следящих гидроприводах Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.3 Общие сведения о пневмоприводах. Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2. Основные составные части гидропривода.
- •2.1 Объемные гидромашины
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.2. Аппаратура и оборудование гидропривода Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.3 Регулирование объемного гидропривода Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.4 Вспомогательные устройства гидроприводов. Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 3. Основы проектирования и расчета гидроприводов.
- •3.1. Этапы проектирования и расчета объемного гидропривода.
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.2 Статический и динамически расчет следящих гидроприводов станков и станочных комплексов. Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.3. Гидродинамические передачи Изучаемые вопросы:
- •Раздел 4. Основы проектирования и расчета пневмоприводов.
- •4.1. Пневматические машины
- •Вопросы дляамопроверки:
- •4.2 Пневматическая аппаратура управления и контроля.
- •Вопросы для самопроверки:
- •4.3 Расчет пневматических приводов
- •Вопросы для самопроверки:
- •Заключение
- •3.3.1 Глоссарий-словарь терминов.
- •3.3.2. Принятые обозначения на основе латинского алфавита
- •На основе греческого алфавита
- •Безразмерные комплексы
- •3.4. Методические указания к выполнению лабораторных работ
- •3.4.1. Общие указания
- •Охрана труда и техника безопасности
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •Испытание гидропривода поступательного движения с дроссельным регулированием
- •I. Цель работы
- •II. Основные теоретические положения
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •III. Описание лабораторной установки
- •IV. Методика проведения работы
- •V. Содержание отчета
- •Вопросы для подготовки к защите отчета лабораторной работы
- •3.5. Методические указания к выполнению практических занятий
- •Расчет гидропривода поступательного движения с дроссельным регулированием
- •Расчет гидропривода вращательного движения с объемным регулированием
- •Методические указания к решению задачи №2
- •4.Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольную работу и методические указания к её выполнению
- •4.1.1. Задание на контрольную работу Задача №1
- •Методические указания к выполнению задачи №2
- •4.2. Текущий контроль Тренировочные тесты Тест №1
- •Раздел №2
- •Раздел №3
- •Раздел № 4
- •Правильные ответы на тренировочные тесты рубежного контроля
- •4.3. Итоговый контроль
- •Содержание
- •1.Информация о дисциплине..................................................................................3
4.3 Расчет пневматических приводов
Расчет при установившемся движении
Задачи расчета пневмоприводов по существу теже, что и при расчете гидроприводов, но отличается метод их решения. Во-первых, в расчетах используется массовый расход сжатого воздуха (кг/с) вместо объемного ( ) в гидроприводах. Во-вторых, плотность воздуха существенно зависит от давления, поэтому если давление вдоль потока вследствие трение уменьшается, то уменьшается и плотность, а скорость, наоборот, увеличивается. И в третьих, в потоках газа при больших давлениях может наступить так называемая критическая скорость близкая к скорости звука (сверхзвуковое течение), при этом, если скорость потока больше скорости звука, то массовый расход остается постоянным. В потоках жидкости такое явление имеет место только при безнапорном движении под большим уклоном (уклон больше критического) Уравнение массового расхода в трубопроводе при политропном процессе (формула Сан-Венана) приведено в пункте 1.6 (формула 3.1)
Методика расчета скорости в пневмоцилиндре представлена в методических указаниях к задаче 2 контрольного задания, заимстванного из [8].
Расчет при неустановившемся движении более сложный. В этом случае различают три фазы всего процесса:
- подготовительная фаза, в течение которой воздух заполняет одну из полостей силового цилиндра при неподвижном поршне;
- фаза движения начинается с момента страгивания силового цилиндра и началом торможения (при наличии тормозного устройства) или остановки поршня при соприкосновении с неподвижным упором;
- заключительная фаза начинается с момента включения тормозного устройства и заканчивает в момент начала подготовительной фазы ( в односторонних пневмоцилиндры). В пневмоцилиндрах двойного действия одновременно с наполнением рабочей полости цилиндра происходит опорожнение нерабочей полости.
Расчетные зависимости, необходимые для определения давления в рабочей полости, скорости и времени перемещения поршня на стр. 345-357 [8].
Вопросы для самопроверки:
- В чем заключается особенность расчета пневмоприводов при установившемся движении?
- Приведите формулу Сен-Венана массового расхода газа при политропном движении
- Что называется критическим отношением давлений газа?
- Какой коэффициент учитывает гидравлическое сопротивление трубопровода в формуле Сен-Венана ?
- Как влияет на скорость движения пневмопривода изменения приложенной нагрузки?
- Каким три фазы рассматриваются при расчете пневмоприводов при неустановившемся движении?
- Какие параметры процессы определяются при неустановившемся движении?
Заключение
Вы завершили изучение дисциплины «Гидропневмопривод станков и станочных комплексов». Проверьте уровень усвоения материала ответив на вопросы тренировочных тестов. Оптимальное время на ответы можно определить из расчета 5 минут на один вопрос.
3.3.1 Глоссарий-словарь терминов.
Термин |
Определение |
Адиабата |
( от греч. adiabatos – непроходимый ) Линия , изображающая на термодиаграмме равновесный адиабатный процесс ( процесс без теплообмена с окружающей средой) |
Алгоритм |
Совокупность предписанный , начинающегося с произвольного исходного данного и направленного на получение полностью определенного результата
|
Амплитуда колебаний |
Наибольшее отклонение ( от нулевого ) значения величины , совершающей гармоническое колебание |
Атмосфера стандартная и международная (МСА) |
Условная атмосфера , в которой распределение давления с высотой в земной атмосфере получается из барометрических формул (давление на среднем уровне моря при t=15 C, равное 101.3 км/ч или 760мм рт.ст |
Аккумулятор Гидравлический (пневматический) |
(лат. accumulator – собиратель). Устройство для накопления механической энергии жидкости или газа с целью последующего использования в гидравлических (пневматических) системах с выравненным давлением и расходом. |
Бар |
(от греч. baros тяжесть ) Внесистемная единица давления равная 101972 ~ Па |
Барометр |
Прибор для измерения атмосферного давления. |
Вакуум |
Среда , в которой давление ниже атмосферного ; недостаток давления до атмосферного (см. давление) |
Вакуум допускаемый |
Предельное значение вакуума, при котором возможны разрывы сплошности потока и образование кавитации (см. ниже) |
Водомер Вентури |
Конфузорно – диффузорный участок трубы, стенки которой очерчены по границе струи в диафрагме применяемой для измерения расхода. |
Вязкость и её характеристики. |
Физическое свойство жидких сред (противоположное текучести), которое оказывает сопротивление деформации сдвига слоев в потоке и обуславливает внутреннее трение. |
Вязкость - динамическая (молекулярная) |
Динамический коэффициент вязкости [Па*c], где - напряжение dU/dy – относительная скорость деформации сдвига (0,1 П*с=1ПУФЗ) |
Вязкость - кинематическая |
Кинематический коэффициент вязкости: [ ] , где - плотность жидкой среды ( ) |
Вязкость - турбулентная (вихревая) |
Динамический коэффициент турбулентной вязкости , где турбулентное напряжение ; - осредненная (во времени) продольные составляющая вектора скорости. |
Газ совершенный |
Идеальный газ, состояние которого определяется физическими величинами : давлением Р, температурой Т и объемом V |
Гидравлика (наука и дисциплина ) |
Техническая механика жидкости и газа. |
Гидромеханика |
Раздел механики , в котором изучается движение и равновесие жидкой среды. Соответственно подразделяется на гидродинамику и гидростатику |
Гидравлический двигатель |
Гидравлическая машина, преобразующая энергию потока жидкости в механическую энергию ведомого звена ( штока, вала) |
Гидравлическая машина |
Энергетическая машина , преобразующая энергию одного вида механического движения в энергию другого вида механического движения , при этом одним из энергоносителей является несжимаемая жидкость. |
Гидропередача |
Энергосиловое устройство , служащее для передачи вращательного движения в машине или механизму. Различают гидрообъемные и гидродинамические передачи. |
Гидропривод |
Совокупность устройств , в число которых входят объемный насос и объемный гидродвигатель , предназначенный для приведения в движение механизмов и машин посредством рабочей жидкости под давлением. |
Гидропривод следящий |
Гидропривод в системах автоматического управления , алгоритм функционирования которого содержит предписание изменять управляемую величину в зависимости от заранее неизвестной переменной величины на входе в систему |
Гидродроссель |
Аппарат , регулирующий расход рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики |
Гидрораспределитель |
Аппарат , предназначенный для управления потоком рабочей жидкости в системах гидроприводов и гидроавтоматики. |
Гидроклапан давления |
Аппарат,ограничивающий,поддергивающий или регулирующий давление в гидросистеме. |
Гидравлический удар |
Явление резкого изменения давления в жидкости, вызванное мгновенным изменением скорости её течения в напорном трубопроводе при быстром перекрытии запорным устройством. |
Гидравлический усилитель |
Устройство для перемещения управляющих органов гидравлических исполнительных механизмов с одновременным усилением мощности управляющего воздействия. |
Гидравлическое сопротивление |
Сопротивление движению жидкостей ( и газов) в проточных трактах гидро – и пневмо систем .Количественно оценивается потерей давления ( напора) в системе. |
Гидралический радиус R |
Гидравлическая характеристика поперечного ( живого ) сечения потока , определяемого по формуле R=S/X , где S - площадь поперечного сечения; Х - смоченный радиус сечения |
Гидродинамическая передача |
Механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента и частота вращения , рабочий процесс в котором осуществляется за счет работы лопастного насоса и турбина в одном агрегате. Различают два вида гидродинамических передач : гидромуфта и гидротрансформатор. |
Гидроцилиндр силовой |
Гидравлический двигатель с возвратно-поступательным движением поршня. |
Градиент давления |
( от лат. gradientis - шагающий ) Вектор, показывающий направление наискорейшего изменения величины давления , значение которого изменяется от одной точки пространства к другой. Обозначается знаком grad p, составляющие которого равны dp/dx ; dp/dy ;dp/dz. |
Давление |
Давление твердых тел – физический Вектор , характеризующий интенсивность нормальных (направленных перпендикулярно к поверхности ) внешних сил , с которыми одно тело действует на поверхности другого, создавая нормальное напряжение. Давление жидкости или газа на твердое тело – тоже физический вектор , измеряемый в Давление в точке внутри объема , покоящейся жидкости или газа –физический скаляр (одинаковый по всем направлениям). |
Давление гидростатическое |
В общем случае общее значение трех нормальных напряжений в данной точке покоящейся жидкой среды , взятое со знаком минус В частном случае, в покоящейся жидкости
|
Давление гидродинамическое |
Давление в движущейся жидкости со скоростью U , равное величине |
Давление манометрическое Р ман. |
Избыточное давление по отношению к атмосферному Р ман=Р - Р атм. |
Давление вакуумметрическое Р вак. |
Недостаток давления до атмосферного (тоже, что и вакуум) Р вак.=Р атм.- Р |
Давление абсолютное Р |
Давление Р ,равное: - при Р>Р атм Р=Р атм.+Р ман. - при Р<Р атм Р=Р атм.- Р вак. |
Давление осредненное в точке |
Осредненная во времени величина пульсуирующего давления в точке потока жидкой среды при турбулентном движении (Т- период осреднения) |
Демпфер |
( нем. «Dampfer» - глушитель ) Устройство для искусственного подавления колебаний механических, электрических и других систем/ |
Диафрагма |
В технике деталь приборов , механизмов и т.д. представляет из себя пластину или перегородку (с отверстием или без него) |
Диссипация энергии потока жидкости |
( от лат. dissipation – рассеяние ) Переход полной механической энергии в тепловую вследствии работы сил трения и последующее рассеяние в окружающей среде. |
Движение жидкости ( газа) - безвихревое |
Движение , при котором в каждой точке потока состовляющие вектора вихря скорости равны нулю. |
- безнапорное |
Часть потока ограничена твердыми стенками , другая часть – свободной поверхностью. |
- винтовое |
Движение , при котором вихревые линии совпадают с линиями потока |
- ламинарное |
( от лат. lamina - пластинка ). Упорядоченное течение жидкости или газа , при котором жидкость (газ) перемещаются как бы слоями параллельно направлению течения. |
- напорное |
Поток со всех сторон ограничен твердыми стенками. |
- неустановившееся (нестационарное) |
Движение жидкой среды , при котором гидродинамические параметры потока ( скорость, давление ) изменяются во времени ( ) |
Потенциальное |
Безвихревое движение с потенциалом скоростей. |
- равномерное |
Движение жидкой среды , при котором линии тока являются прямыми. |
- резкоизменяющееся |
Движение жидкой среды , при котором линии тока имеют значительную кривизну и не параллельны. |
- тубулентное -бурный, беспорядочный)Движение жидкой среды,при |
(от лат. turbulentus - -бурный, беспорядочный) Движение жидкой среды, при котором частицы совершают неупорядоченное, неустановившееся движения по сложным траекториям, что приводит кК интенсивному перемешиванию среды. |
- установившееся |
Движение жидкой среды, по котором гидродинамические параметры потока не изменяются во времени |
Дивергенция скорости |
( от лат. divergenia – расхождение) Скалярная величина, определяемая равенством
|
Диффузор |
Гасить канала или отдельный на трубок , в котором происходит замедление (расширение) потока и возрастание давления. |
Жидкость - аномальная |
Жидкость, для которой не выполняется реологический закон Ньютона о внутреннем трении, при котором касательные напряжения не зависят линейно от скорости деформации сдвига |
- вязкая |
Жидкость, при движении которой имеют место касательные напряжения трения |
- идеальная |
Жидкость, при изучении которой не учитывается количественная сторона вязкости при её движении и в состоянии покоя (невязкая жидкость) |
- несжимаемая |
Обычная капельная жидкость, при изучении которой плотность считается постоянным |
Закон - Архимеда |
На погруженный в жидкость (газ) тело действует выталкивающая сила гидростатического давления, равная весу вытесненной телом жидкой среды и приложения к центру тяжести вытесненного объема |
- Ньютона |
Закон о внутреннем трении в жидкости: «Сопротивление, возникающее вследствие недостатка скольжения между частицами жидкости , при прочих равных условиях пропорционально скорости, су которой частицы отделяются одна от другой» ( см. вязкость) |
- Паскаля |
Закон гидростатики, согласно которому давление на поверхность жидкости, произведенное внешними силами, передается жидкостью одинаково во все направлениях |
- изменения кинетичесукой энергии |
Изменение кинетической энергии контрольного объема жидкости при перемещении его из одного положения в другое происходит под действием приложенных внешних и внутренних сил и равно сумме работ эти сил на данном перемещении. |
- изменение количества движения |
Изменение количества движения контрольного объема жидкости за единицу времени равно сумме всех приложенных к нему внешних сил. Математическая формулировка ( - вектор количества движения, - главный вектор, т.е. равнодействующее внешних сил). Гидравлическое уравнение применительно к двум контрольным сечениям одномерного потока ( - средние скорости) |
- сохранение массы (инерции) |
Математическая формулировка закона: ( m- масса контрольного объема жидкой среды) Гидравлическое уравнение применительно к двум контрольным сечениям одномерного потока при (несжимаемая жидкость) - объемный расход ,
|
- сохранение энергии |
В гидромеханике потенциальная кинетическая энергии потока выражаются через и плотность. Плотность потенциальной энергии ,плотность кинетической энергии Баланс энергии, выражающий закон сохранения для двух контрольных сечений потока вязкой жидкости с учетом диссипации имеет вид
( - диссипация, потеря энергии в единицах плотности) |
Интеграл Бернулли |
Решение дифференциального уранения движения идеальной жидкости вдоль элементароной струйки в виде (Ф – потенциальная функция объемных сил.) |
Инжектор |
( от лат injiecio – вбрасываю) Струйный насос, предназначенный для сжатия газов и паров, а также нагнетания жидкости в различные аппараты и резервуары. |
Кавитация |
Явление, возникающее в проточных элементных гидросистем с пониженным давлением ниже давления насыщенных паров, при котором нарушаются сплошность потока, выделение пузырьков и каверн (двухфазная среда). Перенос потоком двухфазной среды на участок су повышенным давлением сопровождается « захлопыванием» пузырьков, гидравлически ударов и эрозией материала. В гидравлических машинах кавитация снижает производительность , мощность, коэффициент полезного действия |
Конфузор |
Конически сходящийся насадок (сопло) |
Коэффициент - кинетической энергии |
Поправочный коэффициент ( <1) в формуле плотности кинетической энергии - , ( коэффициент Кориолиса) |
- количества движения |
Поправочный коэффициент в гидравлическом уравнении количества движении ( >1, коэффициент Буссинески). |
- местного гидравлического сопротивления |
Безразмерный коэффициент пропорциональности в формуле Вейбаха- Дарси местной потери давления , равный отношению потери давления к динамическому давлению ( как правило , эмпирический) |
- гидравлического трения |
Безразмерный коэффициент пропорциональности в формуле Дарси потери давления на длине , равный ,где - локальный коэффициент трения , определяемый отношением среднего значения касательного напряжению на стенке к динамическому давлению |
- объемного сжатия жидкой среды |
Размерный коэффициент характеризующий сжимаемость жидкой среды (жидкости, газа) как отношение приращения объема со знаком минус к первоначальному объему и приращению давления |
- полезного действия насоса |
Отношение эффективной (полезной) мощности к подведенной (Q- подача насоса в , р – давление на выходе из насоса, ) |
- расхода проходного отверстия гидравлического аппарата |
Безмерный коэффициент пропорциональности в формуле расхода через проходное отверстие, равный отношению действительного расхода к теоретическому. Для отверстия в стенке резервуара и насадка , где - коэффициент сжатия струи; - коэффициент скорости (см. ниже) |
- сжатие струи |
Отношение площади сжатого сечения струи Sc к площади отверстий Sот. : |
- скорость струи |
Безразмерный коэффициент, характеризующий отношение скоростей действительный и теоретической и равный |
Критерий гидродинамического подобия |
( от греч. Criterion – средство для суждения). Необходимые условия физического подобия двух гидродинамических явлений , представляемые безразмерными величинами, называемые характеристическими числами (см. число характеристическое) |
Линия тока |
Кривая в поле скоростей сплошной среды, в каждой точке которой вектор скорости направлен по касательной к ней. |
- напорная |
Линия полного напора на диаграмме уравнения Бернулли. |
- пьезометрическая |
Линия статического (потенциального ) напора на диаграмме уравнения Бернулли |
Манометр |
Прибор для измерения манометрического (избыточного) давления |
Метод Эйлера |
Метод описания поля скоростей в сплошной среде, в точка которой определяют значение скоростей и другие характеристики как функции координат и времени |
Модель сплошной среды |
Материальная среда с непрерывным распределением макрочастиц и всех механических и термодинамических величин. |
Модуль объемной упругости |
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия |
Манжета |
Резиновое или резинотканевые уплотнительное устройство, предназначенное для уплотнения деталей гидроцилиндров. |
Мощность гидравлическая |
Мощность потока жидкости, равная и мощность потока газа , равная (М – массовый расход газа кг/с) |
Мультипликатор давления |
Механизм внутри которого перемещается двухступенчатый поршень , предназначенный для кратковременного движения давления в какой либо части гидросистемы |
Момент вращающий |
Мера внешнего воздействия (силы), изменяющего угловую скорость вращения вала |
НапорH |
Удельная механическая энергия, единица веса, жидкости (газа). Измеряется в единицах длины |
- потенциальный Hn |
Удельная потенциальная энергия, единица веса жидкости (газа) |
-кинетический Hk |
Удельная кинетическая энергия, единица веса жидкости (газа) |
-инерционный Hин |
Локальная составляющая единицы веса жидкости (газа) при неустановившемся движении |
Напряжение |
Плотность распределения поверхностной силы на заданной поверхности Измеряется в н/м2 (1н/м2=1Па) |
-касательное |
Плотность распределения касательной поверхностной силы (силы трения) на заданной поверхности |
-нормальное |
Плотность распределения нормальной поверхностной силы (сжимающей силы давления) на заданной поверхности |
-турбулентное |
Осредненная во времени величина пульсирующей составляющей вектора скорости |
Насадок |
Короткий патрубок (цилиндрический, конический, коноидальный) длиной обычно до 20 диаметров, присоединяемый к стенке резервуара, шлангов и других устройств |
Область гидравлического сопротивления |
Область значений коэффициента гидравлического трения в трубах в функции числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости стенки , ограниченная критическими и предельными значениями чисел Рейнольдса и представленная на графике , где Δ - «гидравлическая шероховатость», d – диаметр трубы. Различают одну область при ламинарном режиме и четыре области при турбулентном режиме : 1 - область гидравлически гладких труб; 2 – доквадратичная область сопротивления; 3 – квадратичная область сопротивления |
Облитерация |
(лат. Obliterate – уничтожение). Зарастание проходных отверстий вследствие облегчения на твердой поверхности его краев слоя поляризованных молекул рабочей жидкости |
Объемные силы |
Так называемые силы дальнего действия на все частицы рассматриваемого объема жидкости; величина этих сил пропорциональна массе жидкости, а при одинаковой плотности во всем объеме( ) – объему жидкости |
Обратный клапан |
Гидравлический или пневматический клапан, пропускающий жидкость (газ) только в одном направлении |
Объемный вес |
Вес единицы объема жидкой среды - |
Осредненная скорость |
Осредненная во времени скорость в точке пульсирующего потока (газа) |
Парабола Пуазейля |
Огибающая кривая эпюры местных скоростей течения в цилиндрической трубе, названная по имени французского врача и физика (1799 – 1869гг) |
Парадокс -гидростатический |
(от греч. Paradoxes – неожиданный, странный) непривычное представление о значении силы давления на дно сосудов разной формы, но имеющих одинаковую площадь, и заполненных жидкостью, уровень которой расположен на одинаковой высоте от дна |
Даламбера |
Главный вектор сил, действующих на цилиндр при его безотрывном обтекании потенциальным потоком жидкости, назван по имени Даламбера, французского математика и философа (1717 – 1783гг) |
Переменные -Лагранжа |
Характеристики сплошной среды (скорость, плотность, давление и т.п.) связанные с движущимися частицами сплошной среды, как и её координаты, названые по имени Лагранжа, французского математика и механика (1736 – 1813) |
-Эйлера |
Характеристики сплошной среды (поля скоростей, давлений, напряжений) отнесенные и фиксированные в неподвижной точке пространства, как и сама точка. Названа по имени Эйлера, швейцарца, математика, физика (1707 – 1783) |
Плотность -жидкой среды |
Плотность в точке пространства определяется зависимостью где – элементарная масса в элементарном объеме V |
-распределения внешней объемной силы |
Векторная величина, равная силе F, действующей на единицу объема V В частности, сила тяжести, действующая на единицу объема, представляет так называемый удельный вес |
-распределения поверхностной силы давления |
Векторная величина, равная силе, действующая на единицу поверхности, то же, что напряжение н/м2 . Напряжение нормальной поверхностной силы в точке объема жидкости, называется градиентом давления, векторная величина – grad |
-распределения энергии -потенциальной |
Векторная величина, равная потенциальной энергии единицы объема жидкой среды, то же, что напряжение от силы давления в точке объема - , н/м2 |
-кинетической |
Скалярная величина, равная кинетической энергии единицы объема жидкой среды, движущейся со скоростью u - (то же, что гидродинамическое давление) |
Количество движения |
Векторная величина, равна количеству движения единицы объема жидкой среды, кг/м2с |
Паскаль – Па |
Единица напряжения, давления, названа, по имени Паскаля, французского религиозного философа , писателя, математика и физика (1623 – 1662)
|
Периметр смоченный |
Периметр той части поперечного сечения русла, которая смочена движущейся жидкостью |
Площадь поперечного сечения |
Площадь поперечного сечения потока, нормального к элементарным струйкам |
Подслой вязкий |
Очень тонкий, измеряемый десятками микрометров слой, прилегающий непосредственно к стенке трубы |
Показатель адиабаты |
Показатель степени основания плотности в формуле адиабатического процесса |
Постоянная газовая |
Удельная газовая постоянная R=287 Дж/кгКо , не зависящая от температуры, различная для различных газов |
Потеря энергии |
То же, что диссипация энергии, обусловленная работой сил трения и выраженная объемной плотностью (потери давления) или весовой (потери напора) |
Производная субстанциональная |
Производная от гидромеханической характеристики по времени, связанная с рассмотрением движения текучей среды (в общем случае материи, субстанции) |
Пуаз |
Единица динамического коэффициента вязкости жидкой среды 1пуаз=0,1Па.с, названа в честь французского врача, физика Пуазейля (1799 – 1869) |
Пьезометр |
Прозрачная трубка со шкалой для измерения невысоких давлений, заполненная жидкостью (атмосферное давление измеряется ртутным пьезометром или барометром) |
Радиус гидравлический |
Отношение площади поперечного сечения к смоченному периметру. На длине потока, равной гидравлическому радиусу, потеря давления равна касательному напряжению трения |
Равновесие жидкой среды |
Равновесие жидкой среды означает равенство нулю суммы всех внешних сил, приложенных к контрольному объему. Равновесие может быть абсолютное в неподвижной системе координат и относительное (по отношению к ограничивающим стенкам) в системе координат, движущимися вместе с жидкой средой
|
Расход жидкой среды -массовый -объемный |
Количество жидкой среды, проходящей через живые сечения русла в единицу времени. Расход, выраженный в единицах массы жидкой среды. Расход, выраженный в единицах объема жидкой среды |
Рабочий объем насоса или гидро-пневмодвигателя |
Объем жидкой среды, вытесняемый объемным насосом в один такт, пропускаемый гидродвигателем в один такт (за один оборот вала) |
Регулирование дроссельное |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидропневмодвигателя величиной расхода жидкой среды, изменяемой дросселем (регулятором расхода) |
Регулирование объемное (машинное) |
Регулирование скорости (частоты вращения) гидродвигателя величиной расхода, изменяемой объемом рабочих камер в гидромашинах (насосе или двигателе) |
Режим движения ламинарный |
Устройство, структурированное (слоистое) движение жидкой среды |
Режим движения турбулентый |
Квазиустойчивое (пульсирующее) беспорядочное движение жидкой среды |
Сечение -живое |
Поперечное сечение потока, в котором местные скорости жидкой среды ортогональны к элементам сечения |
-сжатое |
Сужение поперечного сечения струи, вытекающей через отверстие в стенке бака (через диафрагму). В сжатом сечении движение считается равномерным, параллельно – струйным |
Сжимаемость жидкой среды |
Упругая деформация (уменьшение) объема жидкой среды под воздействием сил сжатия |
Сила Архимедова |
Сила, действующая на погруженное в жидкую среду тело, равная весу вытесненной телом жидкой среды и направлена вверх |
-гидростатического давления |
Вектор, направленный со стороной жидкости по нормали на малую площадку, равный произведению давления на площадку или единичного вектора нормали
|
-гидравлического сопротивления (трения) |
Вектор, направленный против движения жидкой среды, выделяемый касательными напряжениями в потоке |
-объемная |
Сила дальнего действия на все частицы объема жидкости, пропорциональная величине объема |
-поверхностная |
Сила ближнего действия на поверхности, ограничивающей объем жидкого тела, пропорциональная площади поверхности |
Скорость -звука в жидкой среде |
Скорость распространения волны возмущения, зависит от упругости и плотности жидкой среды |
-местная |
Скорость в фиксированной точке среды, заданная в переменных Эйлера |
-критическая |
Скорость в газовом потоке, равная скорости звука |
-осредненная по времени |
Интегральное среднее значение скорости в точке пульсирующего потока за определенный промежуток времени |
-средняя |
Скорость в живом течении потока при одномерном движении, определяемая отношением расхода к площади живого сечения |
Слой пограничный |
Тонкий слой в потоке жидкой среды, в котором скорость возрастает от нуля на твердой границе обтекаемого тела до скорости набегающего потока |
Сопло Лаваля |
Сопло, составленное из конфузорного (сужающего) и диффузорного (расширяющего) насадков, служащее для преобразования дозвукового движения газа в сверхзвуковое. Названное по имени шведского инженера и изобретателя Лаваля (1845 – 1913) |
Среда жидкая |
Среда, используемая для описания общего характера поведения как собственно жидкостей, называемых капельными так и газов |
Степень турбулентности |
Отношение стандарта пульсационной скорости, равного корню квадратному из её среднеквадратичного значения к осредненной во времени местной скорости |
Струя |
Поток жидкой среды не ограниченной твердой поверхностью |
Текучесть |
Легкоподвижность частиц жидкой среды как некоторый суммарный эффект от большого числа молекулярных переходов между временным положением равновесия |
Тензор |
Матрица, определяющая какую-либо физическую величину – величину не зависящую от выбора системы координат |
Теорема Бернулли |
При установившемся движении идеальной несжимаемой жидкости в поле сил тяжести- сумма скоростного (динамического) и статического (геометрического плюс изометрического) напоров, сохраняет постоянное значение вдоль линии тока или элементарной струи. Названа по имени Даниила Бернулли – шведского ученого, медика, математика, гидромеханика (1700-1782) |
- Остроградского – Гаусса (в гидромеханике) |
Преобразование поверхностного интеграла от напряжения сжатия в объемный интеграл от градиента давления со знаком минус, равного нормальной поверхностной силе, приложенной и ограничивающей объем поверхности. (Гаусс – немецкий математик, физик, астроном, 1777-1855; Остроградский – русский математик, 1801-1862) |
Течение Куэтта |
Фрикционное, обусловленное внешними силами трения, ламинарное течение жидкости (например, в подшипниках скольжения) |
Течение Пуазейля |
Ламинарное течение, обусловленное внешними нормальными силами (силами давления) |
Течение адиабатическое |
Течение газа без притока тепла извне |
Течение изотермическое |
Течение при постоянной температуре |
Траектория |
Геометрическое место последовательных положений материальной точки (элементарные частицы жидкой среды) при её движении в пространстве |
Трансформатор давления |
Автоматически действующий мультипликатор (усилитель) давления жидкости |
Трубки Пито |
Трубка с изогнутым под прямым углом концом, устанавливаемая в поток против течения для измерения динамического напора. Вместе с пьезометром служит для измерения местной скорости |
Удар гидравлический |
Комплекс явлений, возникающих в трубопроводе при резком изменении скорости течения жидкости, носящих волновой характер. При резком увеличении скорости давление резко падает, при резком торможении – резко увеличивается. При гидравлическом ударе наряду с силами инерции действуют и силы упругости жидкости и стенок трубопровода |
Уравнение - неразрывности |
Выражает закон сохранения массы в потоке жидкой среды (постоянный расход вдоль потока без притока и оттока) |
- количеств. движения |
Гидравлическое уравнение, выражающее второй закон механики Ньютона: производная по времени от вектора количества движения равна главному вектору внешних сил, действующих на выделенный контрольный объем жидкой среды |
- баланса механической энергии |
Уравнение в единицах объемной плотности потенциальной и кинетической энергии с учетом потерянной (рассеянной) энергии, измеренной в Па. Уравнение в единицах весовой плотности энергии – уравнение Бернулли |
Ускорение - локальное |
Изменение скорости во времени в данной точке пространства, занятого потоком жидкой среды в связи с нестационарностью (изменчивостью) поля скоростей |
- конвективное |
Характеризует изменение скорости, в связи с переносом частицы из одной точки в другую за бесконечно малый интервал времени, обусловленное неоднородностью поля скоростей |
Фаза гидравлического удара |
Время пробега ударной волны двойной длины трубопровода, равное отношению двойной длины к скорости распространения ударной волны |
Формула Жуковского прямого гидравлического удара |
Выражает зависимость величины ударного давления от скорости стационарного движения, скорости распространения ударной волны и плотности жидкости |
-Альтшуля |
Зависимость коэффициента гидравлического трения в трубах от числа Рейнольдса и относительной шероховатости в доквадратичной области сопротивления |
- Блазиуса |
Зависимость коэффициента гидравлического трения от числа Рейнольдса в области гидравлического гладкого сопротивления |
Борда |
Зависимость коэффициента местного сопротивления при резком расширении потока при напорном давлении |
Вейсбаха |
Зависимость потери давления (напора) в местном сопротивлении от пограничной геометрии |
Вейсбаха-Дарси |
Зависимость потери давления (напора) по длине потока, выраженная через динамическое давление (динамический напор) |
Котельная |
Зависимость растягивающих напряжений в трубе от давления, диаметра и толщины стенки трубы. Аналогичная зависимость для сферы |
Характеристика - насоса рабочая |
Зависимость подачи, мощности и КПД от давления (напора) |
- гидродвигателя объемного |
Зависимость развиваемого усилия (момента), мощности и КПД от скорости (частоты вращения) исполнительного механизма |
- насоса кавитационная |
Зависимость подачи, мощности и КПД от величины вакуума в полости всасывания насоса |
- трубопровода |
Зависимость пропускаемого расхода от перепада давления (напора) |
Характеристическое уравнение |
Уравнение знаменателя передаточной функции САУ в оперативной форме , приравненного к нулю |
Центр давления |
Точка, в которой приложена сила гидростатического давления |
Циркуляция скорости |
Циркуляция скорости на некоторой кривой равна интегралу вдоль этой кривой от скалярного произведения вектора скорости на дифференциал вектора перемещения вдоль этой кривой |
Число Вебера We |
Величина, пропорциональная отношению сил поверхностного натяжения к силам инерции (безразмерная величина) |
- Ньютона Ne |
Общий безразмерный критерий гидродинамического подобия (отношение силы к силам инерции) |
- Маха M |
Величина, равная отношению скорости потока газа и скорости звука в газе |
- Рейнольдса Re |
Величина, характеризующая соотношения в потоке, сил инерции к силам вязкости |
- Струхаля Sh |
Число, характеризующее колебание жидкости, составленное из скорости потока, линейного размера колеблющегося тела и частоты в виде дроби, числитель которой равен произведению частоты на линейный размер, а знаменатель - скорость |
- Фруда Fr |
Число в виде дроби, составленной в виде квадрата скорости на произведение двух величин: ускорение силы тяжести на линейный размер, характеризует соотношение в открытом потоке сил тяжести и инерции |
- Эйлера Еu |
Число в виде дроби, числитель которой равен перепаду давления, а знаменатель динамическое давление, которое характеризует соотношение в потоке статистического и динамического давлений |
Шероховатость – зернистая (песочная) |
Искуственная шероховатость стенок трубы, создаваемая калиброванным песком, наклеиваемым изнутри на стенки. Создавалось для проведения серии опытов в Гёттингенском университете в Германии исследователем И. Никурадзе под руководством Л. Прандтля, немецкого ученого в области гидроаэродинамики (1815 – 1953.) |
- относительная |
Шероховатость, отнесенная к линейному параметру (в трубах к диаметру) |
Эксцентриситет осей |
Смещение оси вращения вала от его геометрической оси |
Энергия - внутренняя удельная (газа) |
Энергия выделенного объема газа, связанная с его термодинамическим состоянием |
- кинетическая удельная |
Кинетическая энергия потока жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (динамического) |
- потенциальная (удельная) |
Потенциальная энергия единицы объема жидкой среды, отнесенная к единице объема, размерностью давления (статического) |
Энтальпия |
Удельная энергия выделенного объема газа, состоящая из внутренней энергии и удельной (отнесенной к единице массы) потенциальной энергии |
Ядро турбулентное |
Основная часть потока в поперечном сечении за исключением вязкого подслоя при турбулентном режиме течения в трубах |