Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы»




Скачать 308.42 Kb.
НазваниеМетодические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы»
страница1/4
Дата20.12.2012
Размер308.42 Kb.
ТипМетодические указания
  1   2   3   4


Министерство образования и науки Украины

Сумский государственный университет


К печати и в свет

разрешаю на основании

”Единых правил”,

п. 2.6.14

Заместитель первого проректора –

начальник организационно-методического

управления В.Б.Юскаев


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению домашнего задания по курсу

«Гидравлика, гидро- и пневмоприводы»

для студентов направления подготовки

6.050502 «Инженерная механика»

заочной формы обучения



Все цитаты, цифровой

и фактический материал,

библиографические

сведения проверены,

написание единиц

соответствует стандартам













Составители: В.Ф. Герман

Э.В. Колисниченко

В.А. Панченко

Ответственный за выпуск А.А. Евтушенко

Декан факультета технических

систем и энергоэффективных

технологий А.Г. Гусак


Сумы

«Издательство СумГУ»

2010


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Методические указания

к выполнению домашнего задания по курсу

«Гидравлика, гидро- и пневмоприводы»


для студентов направления подготовки

6.050502 «Инженерная механика»

заочной формы обучения


Сумы

«Издательство СумГУ»

2010

Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» / составители: В.Ф. Герман, Э.В. Колисниченко, В.А.Панченко. – Сумы: Изд-во СумГУ, 2010. – 31 с.


Кафедра «Прикладная гидроаэромеханика»


Общие указания


Методические указания к выполнению домашнего задания (ОДЗ) и приведенные в них задания составлены в соответствии с программой курса «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» для студентов, которые обучаются по профессиональному направлению «Инженерная механика».

Курс состоит из двух разделов: гидравлика, в которой изучаются законы равновесия и движения жидкости, и гидропневмоприводы, при изучении которых студенты знакомятся с принципом действия, расчетом и областью применения объемных насосов, гидродвигателей, гидроаппаратуры и гидроприводов, а также получают общие сведения о пневмоприводе.

Целью выполнения ОДЗ являются более глубокое изучение студентами основных положений курса и получение навыков расчета практических задач.

Основой для выполнения ОДЗ является материал лекционных, практических и лабораторных занятий, а также рекомендованный при изучении курса список литературы.

В ОДЗ входят задания (задачи), составленные по основным темам каждого из изучаемых разделов курса: «Гидравлический расчет простых трубопроводов» и «Объемный гидропривод». Для облегчения освоения указанных тем в методических указаниях по каждой из них приведен подробный материал с указанием необходимых пояснений, формул, графиков и т.п. Контрольные задания составлены в форме задач, указан порядок их выбора и даны подробные методические указания к решению каждой задачи.

ОДЗ оформляют в виде расчетно-пояснительной записки на стандартных листах белой бумаги формата А4 или в отдельной тетради. На обложке необходимо указать фамилию, имя, отчество студента, номер академической группы, номер зачетной книжки и номера задач.

При выполнении ОДЗ расчеты необходимо проводить в международной системе единиц СИ с краткими пояснениями и ссылками на используемую литературу, конечные результаты приводить с указанием размерностей. Схемы и графики, если это предусмотрено заданиями, вычерчивать инструментом. При работе необходимо обращать внимание на грамматическую правильность изложения и аккуратность выполнения.

Выполненное задание студент направляет на кафедру, где его регистрируют и проверяют. Если все задачи ОДЗ решены правильно, то его зачитывают. Если студентом допущены грубые существенные ошибки, то задание возвращают ему для исправления.

Исправленное задание студент повторно направляет на кафедру, обязательно прилагая первый вариант своего решения задач с замечаниями преподавателя.

ОДЗ студент должен отправить не позже чем за 10 дней до начала лабораторно-экзаменационной сессии. Работы, отправленные позже, проверяются после сессии.

1 Гидравлический расчет простых трубопроводов


Основным уравнением, применяемым при расчете простых трубопроводов, является уравнение Бернулли. Для двух сечений потока 1-1 и 2-2 реальной жидкости при установившемся движении уравнение Бернулли имеет вид

, (1.1)

где и - геометрический напор (удельная потенциальная энергия положения) в сечениях 1-1 и 2-2,м;

и - пьезометрический напор (удельная потенциальная

энергия давления ) в сечениях, м;

– скоростной напор (удельная кинетическая

энергия ) в сечениях, м;


,- избыточное давление в сечениях, Па;

,- средние по живому сечению трубы скорости потока в

сечениях, ;

- коэффициенты кинетической энергии (коэффициенты

Кориолиса) в сечениях;

- плотность жидкости, ;

- потери напора в трубе между сечениями, м.


Коэффициент кинетической энергии учитывает неравномерность поля скоростей в рассматриваемом живом сечении. Величина этого коэффициента зависит от режима течения жидкости: для ламинарного течения =2, для турбулентного =1,05-1,15().


Все члены уравнения Бернулли в формуле (1.1) имеют линейную размерность и в энергетическом смысле представляют удельную энергию жидкости, т.е. энергию, отнесенную к единице веса жидкости.

Сумма всех трех членов+=H представляет собой полный напор в сечениях.

Графическая иллюстрация уравнения Бернулли показана на рис.1.1. Линия показывает изменение полных напоров в сечениях 1-1 и 2-2 и называется напорной линией, или линией полного напора, линия - изменение пьезометрических напоров, называемое пьезометрической линией.



Рисунок 1.1 – Графическая иллюстрация уравнения Бернулли


При расчете простых трубопроводов вместе с уравнением Бернулли применяется также уравнение неразрывности потока, т.е. равенства расхода во всех сечениях установившегося потока:

. (1.2)

Потери напора (удельной энергии), или гидравлические потери, разделяют на потери на трение по длине трубы и местные потери

. (1.3)


Потери на трение по длине - это потери энергии, которые возникают в прямых трубах постоянного сечения и возрастают прямо пропорционально длине трубы (рис.1.2).

Рассматриваемые потери обусловлены внутренним трением жидкости в трубах. Потери напора при трении определяются по формуле Дарси-Вейсбаха

, (1.4)

где λ – коэффициент гидравлического трения по длине, или коэффициент Дарси; l – длина трубопровода; d – диаметр; V – средняя скорость течения жидкости.




Рисунок 1.2 – Потери напора по длине трубы


Для ламинарного режима движения жидкости в круглой трубе коэффициент определяется по теоретической формуле

, (1.5)

где число Рейнольдса.

Для труб круглого сечения число Рейнольдса определяется по формуле

, (1.6)

где - средняя скорость жидкости; d – диаметр трубы;

- кинематический коэффициент вязкости жидкости.

При турбулентном режиме коэффициент зависит от числа Рейнольдса Re и относительной шероховатости трубы (-эквивалентная шероховатость) и определяется по эмпирическим формулам.

Наиболее простой и удобной для расчета является формула Альтшуля, которая дает хорошие результаты для всего диапазона чисел Рейнольдса при турбулентном режиме

. (1.7)

Значение шероховатости выбирают в зависимости от материала труб.

Местные потери энергии обусловлены так называемыми местными гидравлическими сопротивлениями, т.е. местными изменениями формы и размеров русла, вызывающими деформацию потока.

Местные потери напора определяются по формуле Вейсбаха

, (1.8)

где – коэффициент местного сопротивления;

V – средняя скорость течения жидкости.

Значение коэффициентов местных сопротивлений можно ориентировочно определить, пользуясь прил. В.

Для расчета трубопроводов используются уравнение Бернулли (1.1), уравнение неразрывности потока (1.2). Формулы (1.4) и (1.8) для определения потерь напора по длине трубы и в местных сопротивлениях.

При решении практических задач целесообразно руководствоваться следующим:

- уравнение Бернулли составлять для двух живых сечений потока, нормальных к направлению скорости;

- живые сечения выбирать в начале и в конце рассматриваемой гидравлической системы и нумеровать по направлению движения жидкости;

- плоскость сравнения должна быть горизонтальной и проходить через центр тяжести живого сечения, расположенного ниже;

- для выбранных сечений записывают уравнение Бернулли в общем виде, а затем упрощают его с учетом заданных величин;

- при записи уравнения Бернулли лучше использовать не абсолютные, а избыточные давления;

- если живое сечение совпадает со свободной поверхностью жидкости, а его площадь значительно больше площади сечения трубопровода, то скорость жидкости в этом живом сечении принимается равной нулю;

- в трубопроводах все потери энергии суммируются от начального (первого) к конечному (второму) живому сечению;

- полученное уравнение Бернулли совместно с уравнением неразрывности решается относительно неизвестной величины.

Если скорости в трубопроводе незначительные (не более 5-6 ), то величина скоростного напора по сравнению с остальными членами уравнения Бернулли настолько мала, что ее можно не учитывать и принять, что гидравлические потери равны разности потенциальных энергий в начальном и конечном сечениях рассматриваемого трубопровода. В этом случае весь располагаемый напор Н тратится на преодоление гидравлических потерь, т.е. .

Встречаются следующие основные три типа задач расчета трубопроводов.

Первый тип. Известны следующие данные: расход Q, длина трубопровода l, диаметр d, шероховатость стенок трубопровода . Найти величину напора Н (рис.1.3).




Рисунок 1.3

Решение. По уравнению неразрывности определяют скорость , затем число Рейнольдса
  1   2   3   4

Похожие:

Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconМетодические указания к выполнению домашнего задания по дисциплине «Системы управления химико-технологическими процессами»
Данные указания могут быть использованы при выполнении дипломного проекта и домашнего задания студентами специальности 25. 04
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconТесты первого содержательного модуля 5 2 Тесты второго содержательного модуля 12 Введение Тесты предназначены для контроля знаний у студентов дневной формы обучения по дисциплине «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы»
Тесты предназначены для контроля знаний у студентов дневной формы обучения по дисциплине «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы», которые...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconУчебное пособие для студентов по курсу «Математика и информатика» 5 модуль
Методические указания по выполнению индивидуального домашнего задания (идз) по теме «Базы данных» 58
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconРабочая программа дисциплины «гидро- и пневмопривды»
Дисциплина «Гидро и – пневмоприводы» относится к дисциплинам базовой части профессионального цикла
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ и домашнего задания по курсу
До недавнего вpемени большинство таких задач pешалось исходя из здpавого смысла и опыта лица, пpинимающего pешения. Пpи таком подходе...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconЗадания и методические указания к выполнению контрольных работ по курсу
Методические указания предназначены для студентов экономических специальностей, изучающих курсы «Документирование управленческой...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconМетодические указания по выполнению домашних (самостоятельных) заданий по дисциплине: «криминология»
Полагают обязательную самостоятельную подготовку студентов в виде выполнения ими домашнего задания. Такие задания предусмотрены по...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconИзмерение гидростатического давления с помощью жидкостных и механических приборов Методические указания к лабораторной работе №1 Самара 2007 удк 532. 11.(0765)
Методические указания предназначены для студентов спец. 130501, 130503, 130504, 130602, 130603, 140101, 151001, 151002, 151003, 150204,...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconЗадания и методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу
Методические указания предназначены для студентов экономического факультета, изучающих курсы «Документирование управленческой деятельности»...
Методические указания к выполнению домашнего задания по курсу «Гидравлика, гидро- и пневмоприводы» iconМетодические указания к выполнению лабораторных работ по курсу
Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Вычислительная техника и программирование», (для студентов 2 курса...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница