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.
Дианетика и Саентология Словарь Технических Терминов Словарь состоит из двух частей
5443.14kb.
39 стр.
-
2046.85kb.
13 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.