Лекции решеные задачи из сборника (949132), страница 3
Текст из файла (страница 3)
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1. Как изменяется давление вдоль оси Х при “абсолютном” покое?2. Как изменяется давление вдоль оси Х, если сосуд с жидкостью движется прямолинейно с постоянным ускорением совпадающимс направлением оси Х?3. Как изменяется давление вдоль оси Х, если сосуд с жидкостью движется прямолинейно с постоянным ускорением направленнымпротивоположно направлению оси Х?4. Как изменяется давление вдоль оси Х, если сосуд с жидкостью движется в направлении оси Х равномерно и прямолинейно?5. Что называется свободной поверхностью и поверхностями уровня?6.
Как изменяется давление вдоль радиуса сосуда с жидкостью, вращающегося с постоянной частотой вдоль вертикальной оси,проходящей через его середину?7. Что представляет собой свободная поверхность, если сосуд с жидкостью движется равномерно и прямолинейно?8. Что представляет собой свободная поверхность, если сосуд с жидкостью движется прямолинейно с постоянным ускорением?9. Что представляет собой свободная поверхность, если сосуд с жидкостью вращается вокруг вертикальной оси, проходящей черезцентр сосуда?10.
Что представляет собой свободная поверхность, если сосуд с жидкостью равномерно движется по окружности?ИЗМЕРЕНИЕ ДАВЛЕНИЙ ЖИДКОСТИСовременная наука и техника предъявляют самые разнообразные требования кприборам для измерения давления. Прежде всего это связано с широким диапазономизмеряемых величин давления, от микропаскаля (мкПа) до гигапаскаля (ГПа).Возрастают требования к точности измерений, усложняются объекты исследований,которые накладывают дополнительные условия на конструктивное оформлениеприборов. Так например, приборы, используемые для измерения установившихсядавлений, оказываются непригодными при измерениях пульсаций давления, причем вреальных процессах встречаются частоты до мегагерц (МГц).Условно все приборы для измерения давления можно классифицировать последующим признакам:а) по роду измеряемой величины;б) по принципу действия;в) по классу точности.По роду измеряемой величины.В зависимости от вида измеряемого давления (избыточного Pизб, или абсолютного Pабс)существует несколько видов приборов:а) манометры - приборы для измерения положительного избыточного давления;б) вакуумметры - приборы для измерения отрицательного избыточного давления;в) мановакууметры - приборы, позволяющие измерять как положительное избыточноедавление, так и отрицательное;г) дифференциальные манометры - приборы, для измерения разности давлений в двухточках;д) барометры - приборы для измерения абсолютного давления, равного атмосферному.Для измерения абсолютного давления больше атмосферного используют два прибора барометр и манометр; меньше атмосферного - барометр и вакуумметр.2.1.2.
По принципу действияПриборы для измерения давления подразделяются по принципу действия на:а) жидкостные - основанные на гидростатическом принципе действия, то естьизмеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости, высота которогоопределяется непосредственно или путем расчета.Впервые идея измерения давления по величине столба жидкости была высказанаитальянским ученым Торричелли в 1640 году, а осуществлена итальянским механикомВивиани в 1642 году и французским ученым Паскалем в 1646 году. Жидкостныеприборы не утратили своего значения до настоящего времени. Это объясняется тем, чтопринцип действия этих приборов очень прост. Они не сложны в изготовлении, точны инадежны;б) механические - принцип действия которых заключается в том, что под действиемдавления происходит деформация некоторого упругого элемента, и величина этойдеформации служит мерой измеряемого давления;в) грузопоршневые - в которых измеряемое давление, действуя на одну сторону поршня,уравновешивается внешней силой, приложенной с противоположной стороны поршня.В качестве уравновешивающей силы используют грузы.
Вес груза, деленный наплощадь поршня, определяет величину измеряемого давления;г) электрические - принцип действия основан на изменении электрических свойствнекоторых материалов или изменении каких либо электрических параметров поддействием давления.д) комбинированные - принцип действия которых носит смешанный характер.2.1.3. По классу точностиПо точности показаний все выпускаемые серийно приборы делятся на классы. Классомточности прибора называется основная наибольшая допустимая приведеннаяпогрешность.Приведенная погрешность b (%)b = (∆ P / PНОР) 100%.Абсолютная погрешность ∆ P (кг/см2)∆P= PЭТ - PФакт.
ср .Норма измерения PНОР = Pк - Pнгде PК - конечное давление (кг/см2), то есть предел измерения данным манометром; PН начальное давление (кг/см2).Установленные классы точности для приборов давления соответствуют следующемуряду: 0,005, 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5, 4,0.Механические приборы разделяют также на технические и образцовые.
Образцовыеиспользуют для целей поверки так, как они сверяются с эталонными. Техническиеиспользуют непосредственно для измерения давления.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ6.1. Что называется гидростатическим давлением?6.2. В каких единицах измеряется гидростатическое давление?6.3.
Как классифицируются приборы для измерения давления по роду измеряемойвеличины?6.4. Как классифицируются приборы измерения давления по принципу действия?6.5. Как классифицируются приборы для измерения давления по классу точности?6.7. Какое давление называется абсолютным?6.8. Какое давление называется избыточным?6.9. Какое давление называется полным?6.10. С помощью каких приборов можно измерит избыточное давление?6.11. С помощью каких приборов можно измерить абсолютное давление?6.23.
Чему равно избыточное давление, если абсолютное давление равно 120 кПа?6.24. Чему равно вакуумметрическое давление, если абсолютное давление равно 68кПа?СодержаниеГИДРОДИНАМИКАВиды движенияНапорное, безнапорное движение и свободные струиТраектория, линия тока, элементарная струйкаПотокЭлементы потокаРасход жидкости и средняя скоростьУравнение неразрывностиДифференциальные уравнения движения идеальной жидкостиИнтегрирование дифференциальных уравнений движения идеальной жидкости.Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкостиУравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкостиУравнение Бернулли для потока реальной жидкостиГеометрическая интерпретация уравнения БернуллиДва режима движения жидкостиОсновное уравнение установившегося равномерного движенияЛаминарный режимТурбулентный режимПОНЯТИЕ О ГИДРАВЛИЧЕСКИ ГЛАДКИХ И ШЕРОХОВАТЫХПОВЕРХНОСТЯХОпределение потерь напора по длинеМестные потери напораРасчет трубопроводовРасчет длинного трубопроводаРасчет короткого трубопроводаТраектория движения струиИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ЧЕРЕЗ НАСАДКИВеличина вакуума в сжатом сечении насадкаПредельная длина насадкаИстечение жидкости при переменном напореГИДРОДИНАМИКАИзучает законы движения жидкости и взаимодействие с омываемыми телами.Причина движения - действие сил на жидкость.Основными параметрами, характеризующими движение, являются внутреннеедавление и скорость в отдельных точках.
Давление называется гидродинамическим.В общем случае скорость и давление являются функциями координаты и времени.Задача гидродинамики изучать взаимодействие между скоростью и давлением вотдельных точках.Виды движенияВ зависимости от изменения основных параметров p и u различают двавида движения: установившееся и неустановившееся.Неустановившееся - самый общий случай движения. p и u зависят откоординаты и времениp=f(x,y,z,t), u=g(x,y,z,t).Установившееся - p и u не зависят от времени, т.е.p=f(x,y,z), u=g(x,y,z) или dp/dt=0, du/dt=0.Установившееся движение может быть равномерным и неравномерным.Равномерное - скорость, а в ряде случаев и давление не меняются вдоль потока.Напорное, безнапорное движение и свободные струиНапорным называется движение жидкости со всех сторон ограниченноетвердыми стенками.Безнапорное - часть периметра жидкости не ограничено твердымистенками, т.е.
имеется свободная поверхность.Свободная струя - поток не ограничен стенками.Траектория, линия тока, элементарная струйкаТраектория - след движущейся частицы.Линия тока - линия, в каждой точке которойвектор скорости направлен по касательной. Приустановившемся движении линия тока совпадаетс траекторией движущейся частицы.Трубка тока - элементарная площадка, через контур которой проведены линии тока.Элементарная струйка - часть жидкости ограниченная трубкой тока.Совокупность линий тока проходящих через элементарную площадку.Элементарная струйка обладает следующими свойствами:1. форма элементарной струйки остается неизменной во времени.2. обмен частицами между отдельными струйками не возможен (вектор скоростинаправлен по касательной, нормальная составляющая равна 0).3.
скорость и давление во всех точках сечения одинаковы в виду малости сечения.ПотокСовокупность элементарных струек протекающих через площадь достаточнобольшую, но ограниченных размеров.При изучении потока рассматривают плавно изменяющееся движение и резкоизменяющееся движение.В дальнейшем будем рассматривать только плавно изменяющееся движение.Плавно изменяющееся движение - движение близкое к параллельно струйчатомудвижению.Свойства:1. Кривизна линии тока незначительна, т.е. радиус кривизны стремится кбесконечности.2. Угол, образующий линии тока близок к 0.3.
Поперечное сечение потока плоское нормальное к оси потока.4. Давление в пределах сечения подчиняется законам гидростатики.Элементы потокаПлощадь живого сечения - площадь плоского поперечного сечения нормального кнаправлению движения.Смоченный периметр - часть периметра, на котором потоксоприкасается с твердыми стенками.`Гидравлический радиус – отношение площади живого сечения к смоченномупериметруR=ω/χ`Для круглого сечения R = π r2 / (2 π r) = r / 2 = d / 4.Расход жидкости и средняя скоростьРасходом называется количество жидкости, проходящее через данноесечение в единицу времениdQ = dW / dt = dω dS / dt = u dωQ=vωРасход равен объему эпюры скорости.Уравнение неразрывностиУчитывая, что1. проникновение жидкости через боковую поверхность невозможно (т.к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
