Главная
страница 1страница 2 ... страница 21страница 22


Министерство образования и науки Российской Федерации
Владивостокский государственный университет

экономики и сервиса

_____________________________________________________________

С.А. ОСТРЕНКО

ГИДРАВЛИка


Лабораторный практикум

Владивосток

Издательство ВГУЭС

2011


ББК 22.253.3

О 76


Рецензенты: С.В. Чехранов, д-р техн. наук, профессор;

В.П. Рогов, канд. техн. наук, доцент




Остренко, С.А.

О 76 ГИДРАВЛИКА [Текст] : лабораторный практикум.  – Владивосток : Изд-во ВГУЭС, 2011. – 76 с.

В практикуме представлены описания шестнадцати лабораторных работ по дисциплине «Гидравлика», каждая из которых включает краткую теорию, методические указания по выполнению и контрольные вопросы. Справочный материал вынесен в приложение. Словарь терминов состоит из используемых понятий и их определений.

Для студентов, обучающихся по специальности 19060365 «Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (Автомобильный транспорт)» и 19050062 «Эксплуатация транспортных средств».

ББК 22.253.3

© Издательство Владивостокского


государственного университета

экономики и сервиса, 2011


УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

D, диаметр, м;

dэ – эквивалентный диаметр, м;

F – сила, Н;

g – ускорение свободного падения, м/с2;

напор, м;

h, – глубина погружения, м;

hпот – потери напора, м;

K, k – модули расхода м2 и м2,5/с соответственно;

l – линейный размер, м;

m – масса, кг;

N – мощность, Вт;

n – целое число, частота вращения,
с-1;

p – давление, Па;

pвак – давление вакуумметрическое, Па;

pи – давление избыточное, Па;

Q – объёмный расход, подача, м3/с;

r – радиус, м;

Re – число Рейнольдса;

s – площадь, м2;

T – температура, К;

время, с;

V – скорость, м/с;

W – объём, м3;

y – перемещение, м;

z – геометрическая высота, м;

П – периметр, м;



 − коэффициент кинетической энергии;

p − коэффициент сжимаемости,
Па-1;

T − коэффициент объёмного теплового расширения, К-1;

 − угол, о;

 − удельный вес, Н/м3;

 − абсолютная погрешность, разность;

ш − абсолютная шероховатость, м;

 − относительная шероховатость;

 − относительная погрешность;

 − коэффициент местных сопротивлений;

 − кпд;

 − коэффициент сопротивления трения;

 − коэффициент динамической вязкости,

Па∙с, коэффициент расхода;

 − коэффициент кинематической вязкости, м2/с;

 − плотность, кг/м3;

 − коэффициент поверхностного натяжения, Н/м;

 − угол, о.





ПРЕДИСЛОВИЕ


Изучение гидравлики студентами автотранспортных специальностей предусматривает проведение определённого количества лабораторных работ. В настоящем сборнике представлены описания лабораторных работ и методические указание для их выполнения.

Целью лабораторного практикума является закрепление студентами материала лекционного курса, развитие навыков самостоятельной работы с приборами при проведении экспериментов, обучение методам определения параметров движущейся жидкости и проведению расчётов, а также умению делать выводы на основании полученных результатов.

На выполнение каждой работы отводится 2 часа. Поскольку при изучении дисциплины часть разделов передана студентам для самостоятельного изучения, то в методических указаниях к каждой работе кратко излагается теоретический материал.

ВВЕДЕНИЕ


Гидравликой называют техническую науку, изучающую механические свойства, законы равновесия и движения жидкостей. Термином «жидкость» охватывают как капельные, практически несжимаемые жидкости, так и газообразные или сжимаемые среды.

В основе теоретического подхода лежит принцип непрерывности Эйлера, согласно которому жидкость рассматривается не как совокупность дискретных её материальных частичек, а как континуум, т.е. сплошная или непрерывная материальная среда, допускающая неограниченную делимость её частиц. Подобный взгляд на строение вещества допустим, если размеры объёмов, в которых рассматривается изучаемое явление, достаточно велики по сравнению с размерами молекул и длиной их свободного пробега.

В гидравлике широко пользуются экспериментальными способами исследования, что позволяет исправлять теоретические выводы, отклоняющиеся от реальных явлений.

Основными разделами практической гидравлики являются: течение по трубам, истечение жидкости из отверстий и через насадки, взаимодействие потока с препятствиями, движение в пористых средах (фильтрация), а также гидравлические машины.


ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Тема 1. ИЗУЧЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ЖИДКОСТИ


Цель работы: освоить методы измерения плотности, теплового расширения, вязкости и поверхностного натяжения жидкостей.

Общие сведения


Вещество, находящееся в жидком агрегатном состоянии (жидкой фазе), называют жидкостью. Жидкое агрегатное состояние является промежуточным между твёрдым состоянием, которому присущи сохранение своего объёма, образование поверхности, обладание определённой прочностью на разрыв, и газообразным, при котором вещество принимает форму сосуда, где оно заключено. В то же время жидкость обладает только ей присущим свойством − текучестью, т.е. способностью пластически или вязко деформироваться под действием любых (включая сколь угодно малые) напряжений. Текучесть характеризуется величиной, обратной вязкости.

Основные характеристики жидкости – плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость и поверхностное натяжение.



Плотностью однородного вещества называют отношение массы m жидкости к её объему W:

ρ = m/W.

Сжимаемость – свойство жидкости уменьшать объём под действием всестороннего давления. Она оценивается коэффициентом сжимаемости p, показывающим относительное уменьшение объёма жидкости ΔW/W при повышении давления Δρ на единицу:

βρ = (ΔW/W)/Δρ.

Тепловое расширение – свойство жидкости изменять объём при нагревании – характеризуется, при постоянном давлении, коэффициентом объёмного теплового расширения T, который равен относительному приращению объёма ΔW/W в случае изменения температуры Т на один градус:

βT =(ΔW/W)/ΔT.

Как правило, при нагревании объём жидкости увеличивается.



Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Её оценивают коэффициентом динамической вязкости , который имеет размерность Па∙с. Он характеризует сопротивление жидкости (газа) смещению её слоёв.

Наряду с динамической вязкостью в расчётах часто используют коэффициент кинематической вязкости ν, который определяют по формуле



ν = μ/ρ 

и измеряют м2/с или стоксами (1 Ст = 1 см2).

Коэффициенты динамической и кинематической вязкости определяются родом жидкости, не зависят от скорости течения, существенно уменьшаются с возрастанием температуры.

Поверхностное натяжение – термодинамическая характеристика поверхности раздела двух фаз, определяемая работой обратимого изотермического образования единицы площади этой поверхности. В случае жидкой поверхности раздела поверхностное натяжение рассматривают как силу, действующую на единицу длины контура поверхности и стремящуюся сократить поверхность до минимума при заданных объёмах фаз. Характеризуется коэффициентом поверхностного натяжения , Дж/м2 = Н/м. Работа образования новой поверхности затрачивается на преодоление сил межмолекулярного сцепления (когезии) при переходе молекул вещества из объёма тела в поверхностный слой. Равнодействующая межмолекулярных сил в поверхностном слое не равна нулю и направлена внутрь той фазы, в которой силы сцепления больше. Таким образом, поверхностное натяжение является мерой некомпенсированности межмолекулярных сил в поверхностном (межфазном) слое, или избытка свободной энергии в поверхностном слое по сравнению со свободной энергией в объёмах фаз.

Значения плотности, коэффициентов сжимаемости, объёмного теплового расширения, кинематической вязкости и поверхностного натяжения при температуре 20°С приведены в табл. П. 3.1 приложения.


Описание устройства для изучения
физических свойств жидкости


Устройство для изучения физических свойств жидкости содержит 5 приборов, выполненных в одном прозрачном корпусе (рис. 1), на котором указаны параметры, необходимые для обработки опытных данных. Приборы 3–5 начинают действовать после переворачивания на 180о устройства. Термометр 1 показывает температуру окружающей среды и, следовательно, температуру жидкостей во всех приборах.

следующая страница >>
Смотрите также:
Методические указания по выполнению и контрольные вопросы. Справочный материал вынесен в приложение. Словарь терминов состоит из используемых понятий и их определений
1170.76kb.
22 стр.
Методические указания по их выполнению, необходимые формы таблиц, справочный материал и вопросы для самоконтроля, рекомендована специальная литература
438.05kb.
3 стр.
Методические указания для студентов инженерно-технических специальностей заочной формы обучения
226.1kb.
1 стр.
Контрольные вопросы по каждой теме, словарь терминов, варианты контрольных работ (домашних заданий), вопросы к экзамену
2783.54kb.
10 стр.
С. А. Ваксман, И. Н. Пугачёв, Ю. И. Куликов Транспортные системы городов Терминологический словарь Хабаровск 2013
2362.67kb.
11 стр.
Методические указания по выполнению контрольных работ, контрольные задания для студентов заочного отделения
2046.85kb.
13 стр.
Дианетика и Саентология Словарь Технических Терминов Словарь состоит из двух частей
5443.14kb.
39 стр.
Принципы выбора терминов и разработки определений
66.56kb.
1 стр.
Методические указания по выполнению курсовой работы 2013 Общие вопросы
72.28kb.
1 стр.
Словарь терминов по истории России. Здесь представлена вся терминология, которая понадобится при сдаче истории – вопросы по терминам есть в частях а и В. Материал большой
824.33kb.
6 стр.
Методические указания и контрольные задания для студентов заочников образовательных учреждений среднего
341.41kb.
1 стр.
Методические указания по изучению каждой темы и выполнению контрольной работы. Приведены вопросы для самоконтроля студентов, задания по выполнению домашней контрольной работы, перечень практических заданий
417.2kb.
1 стр.