 |
Уравнение Бернулли для потока реальной жид-ти и его практическое применение.
|
|
|
|
Уравнение Бернулли для 2-х сечений элементарной струйки реальной жид-ти записывается:
Z1+Р1/ ρg + V1²/ 2g = Z2+Р2/ ρg + V2²/ 2g + hw, где Р1 и Р2 – давление соотв-но в первом и во втором сечении, Z1, Z2 –высота расположения центра тяжести сечения.
Рассматривая движение потока реальной жид-ти необходимо учесть, что в элементарной струйке скорости одинаковы во всех точках сечения, а в сечениях потока реальной жид-ти скорости различны, поэтому необходимо ввести поправочный коэф-т α. Этот коэф-т по имени автора наз-ся коэф-м Кориолиса. Опытным путем установлено: α = 1,05…1,15 – при равномерном движении. α = 2 – при ламинарном.
hw выражает потери напора на преодоление разл.сопротивлений на пути движения жид-ти. В гидравлике различают два вида сопротивлений:
1.проявляющиеся по всей длине потока жид-ти, вызваны силами трения частичек жид-ти между соседними слоями и трением жид-ти о стенки, огранич-е поток hе.
2.местные потери напора, вызванные препятствием hм.
hw = hе + hм.
Практическое применение.
Находит широкое применение. Работа ряда устройств и приборов основана на использовании этого з-на гидравлики: карбюратор, струйный насос, трубчатый расходомер Вентури, гидродинамические трубки и т.д. Рассмотрим подробнее на примере карбюратора.
Устройство предназначено для образования рабочей смеси топлива в поршневых двигателях внутреннего сгорания. Он состоит из поплавковой камеры 1, жиклера 2 и всасывающего патрубка 3 с диффузором 4. Поток воздуха засасывается двигателем через патрубок, во время прохождения через суживающуюся часть (диффузор) скорость потока увеличивается. С возрастанием скорости воздуха и кинетической энергии потока V²/ 2g согласно закону Бернулли уменьшается потенциальная энергия Р/V, а след-но и давление Р, т.к. Z+Р/ V + V²/ 2g = соnst.
|
|
|
Понижение давления в области диффузора способствует подсасыванию бензина из поплавковой камеры через жиклер и его распылению. Воздушный поток захватывает пары бензина и образуя рабочую смесь подает ее в камеру сгорания жид-ти.
№ 56 Трубопроводы, их классификация и гидравлический расчет простого трубопровода.
Все трубопроводы подразделяются на две категории: простые и сложные.
ПРОСТОЙ трубопровод – не имеет разветвления на пути движения жидкости от точки забора до точки потребления. Может быть выполнен из труб разных диаметров, с поворотом под любым углом.
СЛОЖНЫЙ трубопровод имеет хотя бы одно разветвление или место примыкания труб.
Они классифицируются на следующие виды:
1) Разветвленные, в кот-х жид. Из основной магистрали трубы подается в боковые ответвления и обратно в магистраль не поступает. Недостаток - при выводе из строя какого-либо участка трубопровода все следующие за ним потребители будут отключен
2) Параллельные к кот-х к основной магистрали подключены паралельн.
Ей еще один или несколько участков труб. 3) кольцевые- представляющие собой замкнутую сеть, питаемую от одной или нескольких магистралей.
Гидравлический расчет простого трубопровода
При расчете в общем случае определяют одну из 3-х величин: расход жидкости – Q,
Падение напора – H, площадь поперечного сечения трубы по двум другим известным величинам 
Пусть два резервуара 1-напорный и 2-расходный соединены простым трубопроводом. Для уровней жид-ти в указанных сосудах можно записать Ур-м Бернулли:
Ρ1 v²1 Ρ2 v²2
− + − + Z1 = – + – + Z + h1
ρq 2q ρq 2q
Где h1 – гидравлические потери напора. Поскольку p1=p2=p0 и скорости движения уровней малы, т е v1=v2=v0, то H=Z1-Z2=h1, т о напор расходуется на преодоление гидравлического сопр-я между резервуарами в соед-м их простом трубопроводе. При расчетах различают длинные и короткие трубопроводы. Если потери на местные сопротивления соизмеримы с потерями напора на трение по длине- короткий водопровод, если потери на местных сопротивлениях значительно меньше –это длинный водопровод.
|
|
|
В основе расчета длинного вод-да лежит формула: L V
h1 = λ -. -
4R 2g
R – гидравлический радиус
Λ – гид-й козф-т трения
V – скорость движ-я жид-ти
L – длина трубопровода
№ 57 Гидравлические машины, их классификация и область применения.
Гидрвл. Машины – это устройства, предназначенные для перемещения жид-тей, -преобразования энергии потока жид-ти в механическую энергию, а также передачи мех. Энергии от машины двигателя к машине орудию.
Классификация:
1) насосы 2) гидравлические двигатели
НАСОСАМИ наз. Машины для создания потока жид-ти. По конструкции и принципу работы насосы подразделяют на – динамические и – объемные.
Динамическим наз-т насос в кот-м жид-ть перемещается под силовым воздействием на нее в камере, постоянно сообщающийся со входом и выходом насоса.
Объемным наз-т насос в кот-м рабочая жид-ть перемещается в следствии периодического изменения объема, занимаемой ею камерой, попеременно сообщающиеся со входом и выходом насоса.
В завис-ти от характера сил, действующих на рабочую жид-ть ,динамические насосы подразделяются на: лопастные (жидкая среда перемещается путем обтекания лопостей-центробежные насосы.) Электромагнитные (жид-ть перемещается под воздействием электромагнитных сил), насосы трения (под воздействием сил трения-вихревые, вибрационные, струйные насосы).
К объемным относятся:
- возвратно-поступательные (рабочие органы совершают прямолинейные возвратно-поступ. Движ-я независимо от характера движ-я ведущего звена насоса. К ним относятся- поршневые, плунжерные, диафрагменные насосы
- крыльчаты е (насосы с возвратно-поворотным движ-м рабочих органов независимо от характера движения ведущего звена.)
- роторные это насосы с вращательнымили в вращательным и возвратно-поступательным движ-м рабочих органов. К ним относ-ся радиально-поршневые, аксиально-поршневые, пластинчатые, шестеренные, винтовые.
|
|
|
В завис-ти от условий работы могут быть:
-герметичные
- футерованные (для подачи агрессивных жид-тей)
- малошумные
- обогреваемые
- охлаждаемые
К ГИДРАВЛИЧЕСКИМ ДВИГАТЕЛЯМ относят гидр-е турбины – это машины, в кот-х рабоч. Орган получает энергию от движущейся жид-ти и преобразует ее в механич. Энергию вращения вала, причем энергия жид-ти на входе в турбину всегда больше, чем на выходе.
По принципу работы турбины делятся на две группы:
1) активные 2) реактивные
В активных – которые наз-ся также свободноструйными, статический напор переходит в кинетическую энергию раньше, чем струя воды соприкоснется с рабочим (телом) колесом. Вода с большой скоростью выбрасывается через один или несколько сопловых насадков в виде струй, которые ударяются о лапатки открытого рабочего колеса, сообщая ему момент вращения.
В реактивных турбинах (напороструйных) потенциальная энергия давления используется в большей степени, чем кинетическая.
В этих турбинах рабочее колесо полностью погружается в жид-ть и нах-ся в ней под давление, а все его лопасти постоянно обтекаются потоком.
Гидроприводом наз-ся совокупность устройств, предназначенных для приведения движ-я мех-ов и машин посредством жид-ти.
По принципу действия гидроприводы делятся на:
1) объемные (в которых применяются насосы игидродвигатели объемного действия)
2) гидродинамические
Объемные по виду источника энергии делятся на:насосные, гидроаккамуляторные, магистральные.
По характеру движ-я входного звена:
-поступательного, поворотного и вращательного движ-й.
По возможности регулирования:
- регулируемые и – нерегулируемые.
По циркуляции рабочей жид-ти: - с замкнутой и с – разомкнутой циркуляцией.
ПРИМЕНЕНИЕ:
Поршневые насосы примен-ся в гироприводах.ю гидропрессах, а также в качестве топливных насосов и в дизельных двигателях. Насосы с проходным поршнем используется для подъема воды из скважин. Поршневые насосы применяются для подачи воды из открытых водоемов. Роторные – в гидропередачах, топлевных системах, газотурбинных и ракетных двигателях, в гидропрессах, в нефтяном, коксохимическом и др. произ-х. Осевые нсосы исп-ся для перекачевания престной и морской воды в оросительных системах.
|
|
|
Гидравлические двигатели (турбины) устанавливают на гидроэлектростанциях где они служат для привода электрических генераторов
Билет №58. Способы распространения тепла и виды теплообмена. Классификация теплообменных аппаратов. Расчет теплообменных аппаратов.
Способы распространения тепла Теплообмен - самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты в пространстве с неоднородным распределением температуры.
Теплопроводность – перенос теплоты микрочастицами в сплошной среде из зоны с высокой температурой в зону с низкой температурой.
Перенос теплоты вместе с макроскопическими объемами вещества носит название конвекции. Теплообмен между жидкостью и поверхностью твердого тела называют – конвективной теплопередачей.
Излучение – это теплообмен, обусловленный превращением внутренней энергии вещества в энергию электромагнитных волн.
Массаобмен – характерен для процесса теплообмена в многокомпонентных средах.
Q-мощность теплового потока
(Дж/с=Вт)-это количество теплоты передаваемое в единицу времени ч/з произвольную поверхность.
q=Q/F (Вт/м2)-плотность теплового потока, кол-во теплоты передаваемое в единицу времени ч/з единичную поверхность.
Теплообменным аппаратом называют устройство предназначенное для нагревания, охлаждения или изменения агрегатного состояния теплоносителя.
Классификация теплообменных аппаратов.
Теплообменники с двумя теплоносителями в зависимости от способа передачи тепла делят
-смесительные; -рекуперативные;
-регенеративные; -смешанные;
-с промежуточным теплоносителем.
В смесительных теплообменниках процесс теплопередачи происходит при перемешивании теплоносителей, поэтому их называют контактными.
Рекуперативный теплообменник-это когда от одного теплоносителя к другому теплота передается ч/з разделяющую их стенку, имеющую хорошую теплопроводность(медь, латунь). Могут быть: прямоточными (параллельное движение теплоносителей в одном направлении), противоточными (параллельное встречное движение), перекрестноточными (взаимоперпендикулярное движение).
Регенеративный - теплота от одного носителя к другому передается с помощью третьего, аккумулирующего передаваемою теплоту. В качестве аккумулирующего материала используют кирпич, листы металла, засыпку и т.д.
|
|
|
