Реферати

Реферат: Гідравліка

Засоби, що прискорюють процеси відновлення в спортивній практиці. Фізіологічні особливості організму в періоди стомлення і відновлення. Активний відпочинок, аутогенная тренування. Біологічні фактори відновлення працездатності. Ефективність застосування масажу з метою відновлення після фізичного навантаження.

Історія Давньоруської держави. Фактори історичного процесу (природний, економічний, соціальний, політичний, духовний) і їхній зміст. Багатомірність історичного процесу й основні підходи до вивчення історії: матеріалістичний, ідеалістичний і ін. Концепції розвитку Русі.

Розуміння історичного тексту. Глибока криза історичного знання в Росії. Нові можливості для подальшого удосконалювання методології історичної науки. Особливості тексту як предметного посередника в передачі історичного досвіду.

Господарство, побут і релігія східних слов'ян. Вплив географічного, геополітичного, економічного, етнічного факторів на Росію. Концепції походження слов'янства, процес розселення. Господарство слов'янських племен, основні ремесла. Язичество древніх слов'ян. Утворення племінних союзів.

Структура мікроконтролера. Залежність роботи деяких пристроїв мікроконтролера від стану додаткових однобітових запам'ятовуючих елементів - настановних битов (Fuse Bits). Вихідні значення настановних битов. Конструкція й особливості роботи генератора тактового сигналу.

Рух води в руслі каналу.

Відкриті русла можуть бути природними або штучними.

До природних відкритих русел відносяться ріки і струмки, до штучних- канали, безнапорние труби (наприклад, дренажні), гідротехнічні тунели і т. д.

Особливість руху у відкритому руслі полягає в тому, що потік тут обмежений не з всіх сторін, а має вільну поверхню, всі точки якої знаходяться під впливом однакового зовнішнього тиску (атмосферного). Рівномірний рух рідини у відкритих каналах або в трубопроводах з частково заповненим поперечним перетином встановлюється, коли геометричний схил трубопровода або дна каналу має постійне значення по всій довжині і форму поперечного перетину не міняється. Шорсткість стінок каналу також повинна мати постійне значення.

При відмічених умовах можливо існування рівномірного руху. Однак для реалізації рівномірного руху необхідно ще, щоб поперечний перетин потоку в каналі був також постійним по всій довжині каналу.

Потрібно відмітити, що безнапорное рух води представляє значно більш складне явище в порівнянні з напірним рухом, оскільки наявність вільної поверхні потоку приводить до зміни площ живих перетинів по довжині останнього навіть при незначних перешкодах. Це вимагає розгляду процесів волно-освіти, примушує в деяких випадках вважатися з впливом сил поверхневого натягнення і т. п.

При гідравлічних розрахунках відкритих каналів і безнапорних трубопроводів ставиться задача визначення швидкості руху рідини в каналі, площі перетину і найвигіднішої форми каналу.

При рівномірному русі рідини у відкритому руслі гідравлічний iги пьезометрический iпуклони, а також схил дна русла iправни між собою:

iг= iп= iд (5. 29)

З урахуванням рівності (5. 29) відкриті канали і безнапорние трубопроводи розраховуються по формулах, які були виведені раніше для напірних трубопроводів (формули Шезі і Павловського). Значення коефіцієнта шорсткості п для широкого діапазону умов приведені в додатку 2.

Як випливає з формули Шезі, канал буде володіти найвигіднішою формою, якщо при заданій площі поперечного перетину він буде мати найменший змочений периметр. При цьому канал буде забезпечувати найбільшу витрату. Найбільш вигідними профілями каналів є коло і півколо. На практиці частіше застосовуються канали трапецеидальной форми, оскільки в грунті напівкруглий перетин досить важкий.

Більш докладні відомості про рух води у відкритих руслах можна черпнути в спеціальній літературі.

Місцеві опори

При русі реальної рідини крім втрат на тертя по довжині потоку можуть виникати і так називавши мие місцеві втрати натиску. Причина останніх, наприклад в трубопроводах, - різного роду конструктивні вставки: коліно 3, трійники 2, звуження і розширення трубопровода, засувка 1, вентилі і т. п., необхідність застосування яких пов'язана з умовами споруди і експлуатації трубопровода.

Місцеві опори спричиняють зміну швидкості руху рідини по значенню (звуження і розширення), напряму (коліно) або значенню і. Напряму одночасно (трійник), тому часто вказують на деяку аналогію між явищами, що спостерігаються в місцевих опорах, і ударом в твердих тілах, який з механічної точки зору також характеризується раптовою зміною швидкості.

На практиці місцеві втрати hмп визначають по формулі Вейсбаха

де ζ («дзета») - безрозмірний коефіцієнт, званий коефіцієнтом місцевого опору (значення ζ встановлюють досвідченим шляхом); ν - середня швидкість руху рідини в перетині потоку за місцевим опором.

Якщо по яких-небудь міркуваннях втрату натиску бажано виразити через швидкість перед місцевим опором, необхідно виконати перерахунок коефіцієнта місцевого опору. Для цієї мети використовують співвідношення ζ1/ζ2 - (s1/s2)2, де ζ1, ζ2 - коефіцієнти місцевих опорів, відповідні перетинам s1и s2.

У деяких разах втрати натиску в місцевих опорах зручно визначати по так званій еквівалентній довжині - довжині прямої дільниці трубопровода даного діаметра, на якій втрата натиску на тертя hТР рівна (еквівалентна) втраті натиску hмп, що викликається відповідним місцевим опором. Еквівалентна довжина LЕ може бути знайдена з рівності втрати натиску по довжині, визначуваній по формулі Дарси-Вейсбаха hтр=λ (LЕ/d)[v2/(2g)], і місцевих втрат натиску, що враховуються формулою Вейсбаха hм. п. = ζ[v2/(2g)].

Прирівнюючи праві частини цих формул, знаходимо

LЕ= (ζ/λ)d.

Складання втрат натиску

В багатьох випадках при русі рідин одночасно спостерігаються втрати натиску на тертя по довжині і місцеві втрати натиску. У цих випадках повна втрата натиску визначається як арифметична сума втрат всіх видів. Наприклад, повна втрата натиску в трубопроводі довжиною L, діаметром d, що має η місцевих опорів,

Вираження, що стоїть в дужках, називають коефіцієнтом опору системи і означають через ζ сист. Таким чином,

Місцеві опори можна замінити еквівалентними ним довжинами. У випадку, що розглядається еквівалентна довжина, відповідна всім η місцевим опорам

(*)

Тоді, означаючи L+LЕ=LП, можна визначати суму втрат по формулі Дарси-Вейсбаха. Для цього в неї замість дійсної довжини трубопроводи L вводять приведену довжину LП. Таким чином,

(**)

Формули (*) і (**) звичайно використовують при гідравлічному розрахунку трубопроводів.

Графоаналитические методи розрахунку трубопроводів

При гідравлічному розрахунку трубопроводів широко використовують графоаналитические методи. Їх застосування значно полегшує і спрощує рішення деяких складних задач, а в окремих випадках (наприклад, при дослідженні спільної роботи декількох відцентовий насосів на один загальний трубопровід) є єдино можливим прийомом, що дозволяє отримати шукане рішення.

Передбачимо, що в найпростішому випадку є трубопровід діаметром d і довжиною L і по ньому перекачується рідина, кінематична в'язкість ν якій відома. Втрати натиску в даному трубопроводі перед ставляют собою функцію тільки витрати рідини, т. е. ΔН=f(Q).

Зобразимо цю залежність графічно:

Для цього, довільно задаючись рядом значень Q обчислимо відповідні ним значення втрат натиску Δ Н і відкладемо (в масштабі) по осі абсцис значення Q, а по осі ординат - обчислені значення ΔH. Соєдінів отримані точки плавною лінією, отримаємо криву із зміни втрати натиску в трубопроводі в залежності від витрати. Цю криву називають характеристичною кривою, або гідравлічною характеристикою трубопровода.

У загальному разі характеристична крива трубо проводу складається з окремих дільниць різної форми - прямолінійної дільниці для ламінарного режиму (при малих Re) і параболічної кривої для турбулентного режиму (в області великих Re), в свою чергу різної крутизни (, що складається з дільниць т. е. Парабол з різними показниками міри) в різних зонах цього режиму.

Розглянемо побудову характеристик для більш складних трубопроводів. Для простоти будемо вважати що вони лежать в одній горизонтальній площині.

При послідовному з'єднанні трубопроводів; заздалегідь будують характеристики окремих послідовно включених дільниць.

На мал. зображені характеристики I, II, III дільниць відповідно 1, 2, 3. Оскільки при послідовному з'єднанні втрати натиску підсумовують, складемо криві I, II, III по вертикалі. Для цього проведемо ряд прямих, паралельних осі ординат. Кожна з них перетне ці криві. Складемо ординати точок перетинів цих прямих з кривими. Отримаємо ряд точок - а, b, з,. .., належних нової кривий I + II + III, яка являє собою шукану сумарну характеристику трубопровода, що усього розглядається.

При паралельному з'єднанні також передусім потрібно побудувати характеристики окремих паралельно включених дільниць.

Нехай криві II, III, IV - такі характеристики дільниць 2, 3, 4. Як вже вказувалося, при паралельному з'єднанні загальна витрата визначається як сума витрат в окремих паралельно включених дільницях. Втрати натиску в них однакові, а повні втрати натиску визначаться як втрата натиску в одній з перерахованих дільниць. Для побудови сумарної характеристики необхідно провести ряд горизонтальних прямих, паралельних осі абсцис, і скласти при постійних ординатах абсциси точок їх перетину з характеристиками окремих дільниць. У результаті отримаємо ряд точок а, b, з,..., що визначають сумарну характеристику II+III+IV трубопровода при паралельному з'єднанні.

Таким чином, для побудови сумарної характеристики складного трубопровода необхідно скласти характеристики окремих дільниць (при паралельному з'єднанні по горизонталі, при послідовному - по вертикалі).

У загальному випадку, коли трубопровід складається з ряду дільниць, сполучених між собою як послідовно, так і паралельно, сумарну характеристику всього трубопровода знаходять шляхом послідовного складання заздалегідь добудованих характеристик всіх окремих дільниць. Спочатку підсумовують характеристики паралельно включених дільниць 2, 3, 4 по горизонталі, а потім їх сумарну характеристику по вертикалі з характеристиками дільниць 1 і 5, включених послідовно.

У тих випадках, коли окремі дільниці трубопровода лежать в різних площинах, при побудові і підсумовуванні характеристик необхідно враховувати також різницю висот Δz між початковою і кінцевою точками дільниць. Характеристики цих дільниць потрібно будувати не від початку координат, а з точок, віддалених від нього по осі ординат на величину Δz. Значення Δz треба відкладати вгору, якщо кінцева точка дільниці розташована вище початкової точки (підйом рідини), і вниз, якщо вона знаходиться нижче початкової точки (опускання рідини). Аналогічно потрібно поступати і в тих випадках, коли рідина подається в ємності з підвищеним або зниженим тиском. У першому випадку висоту Δр/pg, відповідну різниці початкового і кінцевого тиску р1- р2= Δ р, відкладають вгору, а у другому - вниз.

За побудованими гідравлічними характеристиками трубопроводів легко визначаються необхідний перепад натисків ΔН по заданій витраті Q або витрата по заданому перепаду натисків. Наприклад, якщо для простого трубопровода побудована його гідравлічна характеристика, то, відклавши перепад натисків ΔН = Δz на осі ординат, по відповідній йому точці характеристики можна визначити витрату Q. Аналогично визначають необхідний перепад натисків при заданій витраті.

Гідравлічну характеристику трубопровода використовують також при підборі відцентовий насоса.

Для визначення необхідного діаметра трубопровода по заданому Q і будують, задаючись різними значеннями d, графік залежності ΔН = f (d). По заданому значенню ΔН визначають відповідний йому діаметр трубопровода d.

Програми розрахунків для побудови залежності ΔН = hтр= f (Q) і ΔН = hтр= f (d) на калькуляторах типу «, що програмуються Електроника», БЗ-34, МК-61 і ним подібних приведена в прил. 2.

Зміст

Рух води в руслі канала.1

Місцеві опори. 2

Складання втрат натиску. 3

Графоаналітічеськиє методи розрахунку трубопроводів. 4

Зміст. 8

ВАТ «ГАЗПРОМ»

Волгоградський коледж газу і нафти

Реферат по гідравліці

Виконав: студент гр. 02ЕГП-1С

Ірушкин В. Ю.

Волгоград 2002