- •1.Информация о дисциплине
- •1.1. Предисловие
- •1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы
- •1.2.1. Содержание дисциплины «Гидравлика» для специальностей 151001.65 и 150202.65 по гос
- •1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы для специальности 150202.65
- •1.2.3. Объем дисциплины и виды учебной работы для специальности 151001.65
- •2. Рабочие учебные материалы
- •2.1. Рабочая программа (102 часа)
- •Раздел 1. Основные теоретические положения (24 часа)
- •1.1. Физико-механические свойства жидкости. Модель сплошной среды и ее гидродинамические параметры (4 часа)
- •1.2. Гидростатика. Дифференциальные уравнения гидростатики Эйлера
- •1.3. Элементы кинематики сплошной среды (4 часа)
- •Раздел 2. Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости (26 часов)
- •2.1.Основные понятия и определения (2 часа)
- •2.2. Потери давления (напора) по длине потока и местные гидравлические потери (16 часов)
- •2.3. Законы гидравлического сопротивления при ламинарном движении (4 часа)
- •2.4. Законы гидравлического сопротивления при турбулентном движении (4 часа)
- •Раздел 3. Гидравлические напорные системы (26 часов)
- •3.1.Основные понятия и определения (2 часа)
- •3.2.Методика гидравлического расчета напорных систем (12 часов)
- •3.3.Гидравлический удар (6 часов)
- •3.4. Истечение жидкости через отверстия и насадки (6 часов)
- •Раздел 4. Одномерные потоки газа (21 час)
- •4.1. Некоторые сведения из прикладной газовой динамики (9 часов)
- •4.2. Истечение газа из резервуара (12 часов)
- •2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.1. Тематический план дисциплины
- •2.2.2. Тематический план дисциплины
- •2.2.3.Тематический план дисциплины
- •2.2.4. Тематический план дисциплины
- •2.2.5. Тематический план дисциплины
- •2.4. Временной график изучения дисциплины
- •2.5. Практический блок
- •2.5.1. Практические занятия
- •2.5.1.2. Практические занятия для студентов очно-заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.5.2.2. Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения специальности 150202.65
- •2.5.2.3. Лабораторные работы для студентов очно-заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.5.2.4. Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения специальности 150202.65
- •2.5.2.5. Лабораторные работы для студентов заочной формы обучения специальности 151001.65
- •2.6. Балльно-рейтинговая система оценки знаний
- •3. Информационные ресурсы дисциплины
- •3.1. Библиографический список
- •3.2. Опорный конспект
- •Введение
- •Раздел 1. Основные теоретические положения
- •1.1. Физико-механические свойства жидкости. Модель сплошной среды и ее гидродинамические параметры Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.2. Гидростатика. Дифференциальные уравнения гидростатики Эйлера Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.3. Элементы кинематики сплошной среды Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •1.4. Основы динамики жидкости Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 2. Гидравлическое сопротивление и диссипация энергии потока вязкой жидкости
- •2.1. Основные понятия и определения Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.2. Потери давления (напора) по длине потока и местные гидравлические потери Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.3. Законы гидравлического сопротивления при ламинарном движении Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •2.4. Законы гидравлического сопротивления при турбулентном движении Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 3. Гидравлические напорные системы.
- •3.1. Основные понятия и определения Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.2. Методика гидравлического расчета напорных систем Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.3. Гидравлический удар Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.4. Истечение жидкости через отверстия и насадки Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •Раздел 4. Одномерные потоки газа
- •4.1. Некоторые сведения из прикладной газовой динамики Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •4.2. Истечение газа из резервуара Изучаемые вопросы:
- •Вопросы для самопроверки:
- •3.3.1. Глоссарий
- •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. Порядок выполнения работы
- •V. Содержание отчета
- •III. Описание лабораторной установки
- •V. Содержание отчета
- •3.5. Методические указания к выполнению практических занятий
- •Практическая работа №1 Определение гидравлических потерь
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа №2 Расчет напорной гидравлической системы
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа n3 Определение величины гидравлического удара в трубопроводе
- •Методические указания к решению
- •Практическая работа №4 о пределение пропускной способности предохранительного клапана
- •Методические указания к решению
- •4. Блок контроля освоения дисциплины
- •4.1. Задания на контрольные работы и методические указания к их выполнению
- •4.1.1. Задания на контрольную работу Задача № 1
- •Методические указания к выполнению задачи 1
- •Задача № 2
- •Методические указания к решению:
- •4.2. Текущий контроль Тест №1
- •Тест №2
- •Тест №3
- •Тест №4
- •Правильные ответы на тренировочные тесты текущего контроля
- •4.3. Итоговый контроль
- •Вопросы к зачету:
- •Содержание
- •1. Информация о дисциплине..................................................................................3
Практическая работа n3 Определение величины гидравлического удара в трубопроводе
П о трубопроводу 2 (см рис.7) из гидроаккумулятора 1 подается через распределитель 4 рабочая жидкость в гидроцилиндр 5, поршень которого совершает возвратно-поступательное движение со скоростью . При реверсе поршня в момент переключения распределителя из одной позиции в другую происходит кратковременное торможение и прекращение движения жидкости по трубопроводу. В трубопроводе создается гидравлический удар с резким ударным скачком давления, отмечаемом по манометру 3.
Заданы: длина l и диаметр d трубопровода, диаметр поршня , скорость движения поршня , время переключения распределителя t. Плотность жидкости ; толщина стенки стального трубопровода δ=2мм; соотношение диаметров поршня и штока - 2. Модуль упругости стали - Eс = 2 МПа, Рис.3.Гидравлическая система
жидкости
Определить величину гидравлического удара .
Таблица 4
Параметры\ Цифра шифра |
Варианты и исходные данные |
|||||||||
00 |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
|
l, м \последняя |
10 |
10,5 |
11 |
12 |
12,5 |
13 |
14 |
14,5 |
15 |
16 |
d, мм \последняя |
20 |
22 |
24 |
25 |
26 |
28 |
26 |
25 |
24 |
26 |
t, с \последняя |
0,01 |
0,011 |
0,012 |
0,015 |
0,013 |
0,14 |
0,02 |
0,022 |
0,024 |
0,026 |
D1, мм \последняя |
60 |
70 |
50 |
80 |
100 |
75 |
85 |
90 |
55 |
65 |
v м/c \предпоследняя |
0,25 |
0,03 |
0,26 |
0,35 |
0,40 |
0,45 |
0,50 |
0,44 |
0,48 |
0,52 |
Методические указания к решению
Решение задания основано на уравнении Н.Е. Жуковского для гидравлического удара.
Д ля этого необходимо определить скорость жидкости в трубопроводе при установившемся движении - , скорость распространения при гидравлическом ударе упругих деформаций жидкости и трубопровода (скорость ударной волны) - , фазу гидравлического удара - .
Скорость движения определяется по расходу Q и площади живого сечения трубопровода :
.
Расход Q, подаваемый в гидроцилиндр, создает заданную скорость движения поршня :
,
г де - рабочая площадь поршня, равная
.
.
Для определения скорости ударной волны воспользуемся формулой Н.Е. Жуковского
, ,
где величины и - в ; ρ - ; d и δ в мм.
О пределив скорость , вычисляем фазу - время двойного пробега ударной волны по трубопроводу:
, с .
Из соотношения времени и t определяем вид гидравлического удара и выбираем соответствующую формулу для расчета:
а) при > гидравлический удар называется прямым (полным) и рассчитывается по формуле
, МПа ;
б) при < гидравлический удар непрямой:
, МПа.