Раздел 1 Рабочее тело гидро- и пневмосистем
Тема 1.1 Физические свойства жидкостей и газов. Рабочие жидкости и их характеристики
Студент должен:
знать:
- назначение рабочих жидкостей;
- определение жидкостей;
- понятие идеальной и реальной жидкостей;
- основные механические и физические свойства жидкостей: плотность, удельный вес , удельный объём, температурное расширение, сжимаемость;
- понятие вязкости жидкости. Динамическая и кинематическая вязкость;
- приборы для измерения вязкости.
уметь:
- формулировать определение понятий физических свойств жидкостей;
- выбирать рабочую жидкость по целевому назначению и условиям работы.
Назначение рабочих жидкостей. Определение жидкости. Понятие реальной и идеальной жидкости. Основные механические и физические свойства жидкостей. Приборы для измерения вязкости жидкостей. Зависимости физических свойств жидкостей от температуры и давления. Выбор рабочих жидкостей .
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называется жидкостью?
2. Какие виды жидкостей вам известны?
3. Основные механические и физические свойства жидкостей.
4. Как зависят физические свойства жидкостей от температуры и давления.?
5. Приборы для измерения вязкости жидкостей
Раздел 2 Основы гидростатики
Тема 2.1 Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики
Студент должен:
знать:
- основные задачи гидростатики;
- силы, действующие на жидкость;
- понятие гидростатического давления;
- основное уравнение гидростатики;
- виды гидростатического давления;
- единицы измерения гидростатического давления;
- основные свойства гидростатического давления и их практическое применение.
Основные задачи гидростатики. Абсолютный и относительный покой жидкости. Силы, действующие в жидкости, находящейся в равновесии. Понятие гидростатического давления. Единицы измерения гидростатического давления. Основное уравнение гидростатики. Понятие абсолютного, избыточного и вакуумметрического давления. Закон Паскаля.
Вопросы для самоконтроля:
1. Что называется гидростатическим давлением?
2. Какие виды давления вам известны?
3. Основное уравнение гидростатики.
4. Закон Паскаля
Тема 2.2 Измерение давления
Студент должен:
знать:
- эпюры гидростатического давления;
- приборы для измерения давления.
Пьезометры. Жидкостные манометры. Дифференциальные жидкостные манометры. Механические манометры. Вакуумметр. Микроманометры.
Вопросы для самоконтроля:
1. Какие виды приборов для измерения давления вам известны?
2. Принцип действия пьезометров
3. Принцип действия ртутного манометра
4. Принцип действия дифференциального манометра
5. Принцип действия вакуумметра
6. Принцип действия поршневого манометра
7. Принцип действия механических приборов для измерения давления.
Тема 2.3 Гидростатические машины
Студент должен:
знать:
- назначение, область применения гидравлического пресса, гидравлического аккумулятора;
- схемы устройства и принцип действия гидравлического пресса и гидравлического аккумулятора.
Назначение, область применения и классификация гидравлических прессов. Схема, устройство и принцип действия гидравлического пресса.
Гидравлические аккумуляторы, область применения, их устройство и принцип действия. Гидравлические мультипликаторы.
Вопросы для самоконтроля:
Принцип действия гидравлического пресса
Принцип действия гидравлического аккумулятора
Назначение гидростатических машин
Раздел 3 Основы гидродинамики
Тема 3.1 Основные понятия и определения. Виды движения жидкостей.
Студент должен:
знать:
- задачи гидродинамики;
- основные понятия гидродинамики;
- уравнение неразрывности потока;
- виды движения жидкостей.
Задачи гидродинамики. Виды движения жидкостей.
Поток жидкости. Уравнение неразрывности для потока жидкости. Гидравлические элементы потока: площадь живого сечения потока, смоченный периметр, свободная поверхность, гидравлический радиус, объемный и весовой расход жидкости, средняя скорость потока.
Вопросы для самоконтроля:
Основные понятия и определения гидродинамики.
Какие виды движения жидкости вам известны?
Тема 3.2. Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли
Студент должен:
знать:
- уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости;
- примеры применения уравнения Бернулли в технике;
- виды потерь энергии,
уметь:
- измерять скорость потока и расход жидкости с помощью трубки Пито и трубки Вентури;
- производить построение пьезометрических и энергетических, напорных линий.
Энергия элементарной струйки. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Геометрический и физический смысл уравнения Бернулли для идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости и для потока реальной жидкости. Полный напор и его составные части. Построение пьезометрических напорных линий. Примеры применения уравнения Бернулли в технике.
Измерение скорости потока и расхода жидкости приборами, построенными на принципе уравнения Бернулли. Трубка Пито и труба Вентури
Вопросы для самоконтроля:
1. Уравнение неразрывности потока.
2. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
3. Примеры применения уравнения Бернулли в технике.
Тема 3.3. Режимы движения жидкости
Студент должен:
знать:
- режимы течения жидкостей;
- критическое число Рейнольдса;
- формулы для вычисления;
- как распределяются скорости по живому сечению при ламинарном и турбулентном течении жидкости;
уметь:
- определять режимы течения жидкости для различных условий;
- определять критическую скорость течения жидкости.
Режимы течения жидкостей: ламинарный и турбулентный. Критическая скорость движения жидкости. Определение скоростей по живому сечению при ламинарном и турбулентном течении жидкости.
Вопросы для самоконтроля:
1.Назовите режимы движения жидкостей
2.От чего режим движения жидкости?
3. Что такое критерий Рейнольдса?
Тема 3.4 Определение гидравлических потерь энергии жидкости
Студент должен:
знать:
- чем обусловлены потери напора по длине;
- понятие шероховатость зоны русел,
- формулы для определения потерь напора по длине и местных потерь;
- каковы суммарные потери напора;
уметь:
- .определять зону русла;
- определять коэффициент Дарси для ламинарного и турбулентного режимов;
- определять суммарные потери напора по длине участка трубопровода.
Потери напора на трение при ламинарном и турбулентном движении. Формула Дарси-Вейсбаха. Шероховатость. Зоны русла. Коэффициенты гидравлического трения для ламинарного и турбулентного режимов.
Местные гидравлические сопротивления. Определение потерь напора на местные сопротивления: на внезапное расширение потока, внезапное сужение и при повороте потока.
Коэффициент местного сопротивления. Двина, эквивалентная данному местному сопротивлению. Суммарные потери напора. Дросселирующие устройства в их сопротивления.
Вопросы для самоконтроля:
1.Чем характеризуется шероховатость стенок?
2. Местные гидравлические сопротивления.
Тема 3.5. Истечение жидкости через отверстия и насадки
Студент должен:
знать:
- что такое истечение жидкости из отверстий при постоянном и переменном напорах;
- расчетную формулу для вычисления скорости потока в сжатом сечении и уравнение расхода;
- понятие насадка, типы насадок и их использование.
Понятие тонкой стенки и малого отверстия в ней. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке из открытого резервуара. Сжатие струи: полное и совершенное. Коэффициенты сжатия струи, скорости истечения и расхода жидкости. Расчетная формула для вычисления скорости потока в сжатом сечении и уравнение расхода.
Истечение жидкости из затопленного отверстия. Истечение жидкости из больших отверстий.
Понятие насадка. Типы насадок (внешние цилиндрические, внутренние цилиндрические, расширяющиеся конические, сужающиеся конические, коноидальные) и их использование.
Истечение жидкости при переменном напоре.
Вопросы для самоконтроля: