Глава 1. Свойства жидкостей

Самара

Самарский государственный технический университет

Печатается по решению редакционно-издательского совета СамГТУ

УДК 621.22

Гидравлика: практический курс Т.Б. Тарабрина, К.В. Трубицын. - Самара: Самар. гос. техн. ун-т, 2012. - 103 с.

В практикуме, выполненном на кафедре «Теоретические основы теплотехники и гидромеханика» теплоэнергетического факультета Самарского государственного технического университета и предназначенном для использования в качестве учебного пособия для студентов дневного отделения, рассмотрены все основные разделы курса – краткие теоретические сведения, методические указания и примеры решения задач, вопросы для подготовки к тестовому контролю знаний.

Содержание пособия соответствует требованиям Федерального Государственного образовательного стандарта (ФГОС – 3) для направлений подготовки бакалавров 140100 «Теплоэнергетика и теплотехника» и 141100 «Энергетическое машиностроение».

Составители: Т.Б. Тарабрина, К.В. Трубицын Рецензенты: д.ф.-м-н., профессор В.А. Кудинов,

Предисловие

Предлагаемый практикум предназначен для студентов, специализирующихся в области теплоэнергетики и теплотехники, энергетического машиностроения, а также других направлений подготовки бакалавров и специалистов, в учебных планах которых предусмотрены дисциплины «Гидрогазодинамика», «Гидравлика», «Механика жидкостей и газов» и др.

Основное назначение этого пособия – помочь студентам выработать навыки самостоятельного применения теоретических знаний к решению конкретных задач технического характера и освоить практику гидравлических расчетов; приобрести навыки использования основных уравнений гидравлики для расчета течений, выработать умения экспериментального исследования.

Все главы практикума содержат краткие теоретические сведения по каждому из разделов гидравлики, методические указания и примеры решения задач, классифицированных по различным уровням сложности, вопросы для подготовки к тестовому контролю знаний.

При написании пособия преследовалась цель добиться максимально широкого разнообразия задач, многие из которых имеют повышенную категорию сложности. При решении некоторых задач используются графические методы, дающие возможность наглядно продемонстрировать влияние различных факторов на конечный результат.

При написании данного пособия особое внимание уделялось формированию у студентов следующих общекультурных и профессиональных компетенций:

- способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения, необходимых для дальнейшей самообразовательной деятельности;

- способность демонстрировать базовые знания в области естественнонаучных дисциплин и готовность использовать основные законы в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования;

- способность к проведению экспериментов по заданной методике и анализу результатов с привлечением соответствующего математического аппарата;

- готовность к проведению измерений и наблюдений, составлению описания проводимых исследований, подготовке данных для составления обзоров, отчетов и научных публикаций.

В результате прохождения практического курса гидравлики (гидрогазодинамики, механики жидкостей и газов и др.) студент сможет уметь рассчитывать гидродинамические параметры потока жидкости (газа) при внешнем обтекании тел и течении в каналах (трубах), проточных частях гидрогазодинамических машин; проводить гидравлический расчет трубопроводов. Помимо этого студент будет владеть методиками проведения типовых гидродинамических расчетов гидромеханического оборудования и трубопроводов.

По мнению авторов, для наиболее успешного усвоения материала сначала необходимо ознакомиться с теоретической информацией по конкретному разделу, после чего рассмотреть методические указания и примеры решения задач. После этого следует приступить к самостоятельному решению задач из данной главы. В последствии полученные знания и навыки необходимо закрепить с помощью тестового контроля.

Глава 1. Свойства жидкостей

Гидравлика – наука о законах равновесия и движения жидкостей, о способах применения этих законов к решению практических задач.

Жидкостями называют физические тела, легко изменяющие свою форму под действием поверхностных и массовых (объемных) сил.

К поверхностным силам относят силы трения и давления, к массовым (объемным) – силы тяжести и инерции.

Давление – отношение нормальной составляющей силы , действующей на поверхность, к площади этой поверхности .

. (1.1)

Единицей измерения давления в системе единиц СИ является Па (Паскаль) .

Различают давления атмосферное, избыточное и разрежение (вакуум). Атмосферным называется давление атмосферного воздуха на уровне моря. За величину атмосферного давления принимается давление столба ртути высотой 760 мм (одна физическая атмосфера – атм.).

Таким образом, 1 атм. = 760 мм.рт.ст.

Давление, которое больше атмосферного, называется избыточным, а которое меньше – разрежением (вакуумом).

Для прямого измерения избыточного давления с отображением его значения непосредственно на шкале, табло или индикаторе первичного измерительного прибора применяются манометры (ГОСТ 8.271-77). За нулевую точку шкалы манометров принимают атмосферное давление.

Для измерения вакуума используют вакуумметры, шкала которых проградуирована от 0 до -1 бар. Приборы, измеряющие вакуум и избыточное давление, называют мановакуумметрами. Дифференциальное давление измеряют специальными дифференциальными манометрами.

В технике применяется достаточно большое число единиц измерения давления. Соотношения между ними приведены в Приложении 1.

Диапазон давлений, измеряемых в технике, составляет 17 порядков: от Па – в электровакуумном оборудовании до 10³ МПа – при обработке металлов давлением.

Касательным напряжением называется отношение силы трения, касательной к поверхности, к площади:

. (1.2)

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 67; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!