Лекции решеные задачи из сборника (949132)
Текст из файла
ГидравликаЛекции•••••••••••••••••••Предмет гидравлики. Краткая история развития. Понятие реальной и идеальнойжидкости. Вязкость. Физические свойства жидкости и газов.•Гидростатика. Гидростатическое давление. Свойства гидростатического давления.Абсолютный и относительный покой. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости.Интегрирование уравнений равновесия. Вел•Определение величины и точки приложения силы гидростатического давления,действующего на плоскую поверхность.•Определение величины и точки приложения силы гидростатического давления,действующего на криволинейную поверхность.
Равновесие плавающих тел.•Кинематика. Диф. уравнения движения идеальной жидкости. Методы описаниядвижения жидкости. Параллельно струйное, плавно изменяющееся и резко изменяющеесядвижение жидкости. Траектория, линия тока, эл•Уравнение неразрывности. Расход. Поток. Гидравлические элементы потока.Уравнение Бернулли.•Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Полный напор.Пьезометрический и гидравлический уклоны.•Основное уравнение установившегося равномерного движения.
Режимы движенияжидкости. Гидравлические сопротивления.•Местные сопротивления.•Истечение из малого отверстия в атмосферу. Инверсия струи. Траектория струи.Истечение из малого отверстия под уровень. Типы насадков. Истечение из насадков.Истечение при переменном напоре.•Классификация трубопроводов. Понятие коротких и длинных трубопроводов.Параллельное и последовательное соединение трубопроводов. Расчет простых и сложныхтрубопроводов. Расчет сложных замкнутых трубо•Сифоны.
Гидравлический удар.•Равномерное безнапорное движение. Гидравлические элементы живого сеченияпотока в канале. Гидравлически наивыгоднейшее сечение. Основные задачи при расчететрапецеидальных каналов при равномерном дви•Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного движения. Удельнаяэнергия сечения. Бурное, спокойное и критическое состояние потока. Нормальная глубина.Критические глубина и уклон•Истечение из малых отверстий и насадков.•Гидравлический прыжок. Основное уравнение прыжка. Прыжковая функция.Определение сопряженных глубин. Длина прыжка.
Потери энергии в прыжке.•.Классификация трубопроводов. Расчет простых и сложных трубопроводов.Фильтрация. Основной закон ламинарной фильтрации.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙСодержаниеФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙПлотностьУдельный весКоэффициент объемного сжатияКоэффициент температурного расширенияВязкостьСИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЖИДКОСТЬГИДРОСТАТИКАГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО СВОЙСТВАДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТИИНТЕГРИРОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙПЬЕЗОИЕТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТАВАКУУМУДЕЛЬНАЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЙ НАПОР.СИЛА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ, ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА ПЛОСКУЮ ФИГУРУГРАФОАНАЛИТИЧЕСКИЙ СПОСОБСИЛА ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ ДЕЙСТВУЮЩАЯ НА КРИВОЛИНЕЙНУЮПОВЕРХНОСТЬЗАКОН АРХИМЕДА.
ПЛАВНИЕ ТЕЛОСТОЙЧИВОСТЬЖидкостью называется физическое тело, обладающее двумя отличительнымиособенностями: незначительным изменением своего объема под действием большихвнешних сил и текучестью, то есть изменением своей формы под действием даженезначительных внешних сил.Одной из основных механических характеристик жидкости является плотность.ПлотностьПлотностью ρ (кг/м3) называется масса единицы объема жидкости:,где m - масса жидкого тела, кг; W - объем, м3.Плотность жидкостей уменьшается с увеличением температуры. Исключениепредставляет вода в диапазоне температур от 0 до 40С, когда ее плотностьувеличивается, достигая наибольшего значения при температуре 40С ρ = 1000 кг/м3.Удельный весУдельным весом γ (Н/м3) жидкости называется вес единицы объема этой жидкости:,где G - вес жидкого тела, Н; W - объем, м3.Для воды при температуре 40С g = 9810 Н/м3.Между плотностью и удельным весом существует связь:,где g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.Сопротивление жидкостей изменению своего объема под действием давления итемпературы характеризуется коэффициентами объемного сжатия и температурногорасширения.Коэффициент объемного сжатия-1Коэффициент объемного сжатия β w (Па ) - это относительное изменение объемажидкости при изменении давления на единицу:,где ∆ W - изменение объема W; ∆ ρ - изменение плотностиρ , соответствующиеизменению давления на величину ∆ p.Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, называется модулем упругостижидкостей Eж (Па).Значение модуля упругости жидкостей зависит от давления и температуры.Коэффициент температурного расширения0-1Коэффициент температурного расширения β t ( С) , выражает относительноеизменение объема жидкости при изменении температуры на один градус:,где ∆ W - изменение объема W, соответствующее изменению температуры на величину∆ t.Коэффициент температурного расширения воды увеличивается с возрастаниемтемпературы и давления; для большинства других капельных жидкостей β t сувеличением давления уменьшаетсяВязкостьВязкостью называется свойство жидкости оказыватьсопротивление перемещению одной части жидкостиотносительно другой.
Вязкость проявляется толькопри движении жидкости и сказывается нараспределении скоростей по живому сечениюпотока (рис. 1.1).Согласно гипотезе Ньютона сила внутреннего трения F в жидкостях пропорциональна, площади соприкосновения слоев S, зависит от родаградиенту изменения скоростижидкости и очень незначительно зависит от давления.,где S - площадь соприкасающихся слоев, м2; du - скорость смещения слоя "b"относительно слоя "a", м/с; dy - расстояние, на котором скорость движения слоевизменилась на du, м;- градиент скорости, изменение скорости по нормали к-1направлению движения (с ); µ - коэффициент динамической вязкости (Па ? с).Если силу трения F отнести к единице площади соприкасающихся слоев, то получимвеличину касательного напряжения τ.При градиенте скорости= 1; µ = τ и выражает силу внутреннего трения,приходящуюся на единицу площади поверхности соприкасающихся слоев жидкости.В практике для характеристики вязкости жидкости чаще применяют не коэффициентдинамической вязкости, а коэффициент кинематической вязкости ν (м2/с).Коэффициентом кинематической вязкости называется отношение коэффициентадинамической вязкости к плотности жидкости:.Вязкость жидкости зависит от рода жидкости, от температуры и от давления.СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ЖИДКОСТЬСилы, действующие на жидкость можно разделить на две группы: внутренние ивнешние.Внутренние силы - силы взаимодействия между частицами жидкости.Внешние – силы, приложенные к частицам рассматриваемого объёма со стороныдругих тел.Внешние силы, в свою очередь, делятся на массовые и поверхностные.Поверхностные силы приложены к отдельным частицам, находящимся наповерхности раздела.
Пропорциональны площади поверхности, на которую действуют.Передаются от частицы к частице без изменения. Например, атмосферное давление,действующее на свободную поверхность, а также силы трения.Массовые силы - эти силы действуют на все частицы, рассматриваемого объема,величина сил пропорциональна массе этих частиц. Передаются от частицы к частице,суммируясь.ГИДРОСТАТИКАИзучает законы давления жидкости на плоскости и криволинейные поверхности, изаконы равновесия плавающих тел.ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ И ЕГО СВОЙСТВАГидростатическое давление - это сжимающее напряжение,которое возникает в жидкости находящейся в состоянииотносительного покоя.1 свойство: Гидростатическое давление действует нормальнок площадке действия и является сжимающим, т.е. ононаправлено внутрь того объема жидкости, которыйрассматриваем.2 свойство: Гидростатическое давление в данной точке независит от направления.3 свойство: Гидростатическое давление есть функциякоординаты.ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЕ УРАВНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ ЖИДКОСТИРассмотрим равновесие жидкости.
Вобъеме жидкости произвольно проведемсистему координат. Выделим некоторуюточку А. Вокруг, которой проведембесконечно малый параллелепипед.Рассмотрим внешние силы, действующиена этот параллелепипед.1. массовые силыпроекция на ось х2. поверхностные силыСумма проекций всех сил на ось хИНТЕГРИРОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙУмножим каждое из уравнений соответственно на dx, dy и dz и просуммируем.ПроинтегрируемВведем граничные условия, тогдаРассмотрим частный случай, когда на жидкость действуеттолько сила тяжести.
Проведем оси координат поповерхности жидкости. Проекции массовых сил будутследующимиX=0, Y=0, Z=-gТогдаp=p0 –z=hПЬЕЗОИЕТРИЧЕСКАЯ ВЫСОТАРассмотрим закрытый резервуар не полностью заполненныйжидкостью давление, на свободной поверхности которого большеатмосферного. Подключим к т. N тонкую открытую стекляннуютрубку – пьзометр благодаря действию давления в т. N уровеньжидкости в трубке поднимется на некоторую высоту hизб.Со стороны жидкости в сосуде давление в т.
N равноСо стороны жидкости в трубке давление в т. NТак как давления в т. N слева и справа равны можно записатьилиВысота hизб называется пьзометрической высотойВАКУУМРассмотрим закрытый резервуар не полностьюзаполненный жидкостью давление, на свободнойповерхности которого меньше атмосферного.Подключим к т. M обратный пьзометр.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
