Гидравлика: Лабораторный практикум

Министерство образования Российской Федерации

Сибирский государственный аэрокосмический

университет  имени академика М. Ф. Решетнева

ГИДРАВЛИКА

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве лабораторного практикума

для студентов технических специальностей

Красноярск 2003

УДК 531-787

ББК  30.123

      К  59

Рецензенты:

канд. техн. наук, проф. Г. Ф. Ерашов

ведущий инженер ФГУП «Красмашзавод», А. А. Никишев

Козлов В.С.

К 59                  Гидравлика: Лаб. практикум / В. С. Козлов, Л. А. Се-менова; СибГАУ. Красноярск, 2003. 124 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие…………………………………………………….           5

Введение………………………………………………………  …         6

Раздел А. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Приборы для измерения давления...................................... 7

1.1. Основные понятия и определения.............................   7

1.2. Единицы давления...................................................   10

1.3. Классификация манометров.....................................   11

1.4. Жидкостные манометры .........................................   12

1.5. Грузопоршневые манометры...................................   15

1.6. Деформационные (пружинные) манометры.............   17

1.7. Проверка деформационных манометров..................   20

2. Относительное равновесие жидкости..............................   21

2.1. Случаи равновесия жидкости в сосуде.

       Дифференциальное уравнение равновесия жидкости   21

2.2. Равновесие жидкости в сосуде, движущемся

       прямолинейно с постоянным ускорением...............   22

2.3. Равновесие жидкости в цилиндрическом сосуде,

       равномерно вращающемся вокруг вертикальной оси  23

3. Уравнение  Бернулли для потока реальной жидкости         26

3.1. Уравнение расхода .................................................... 26

3.2. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости  27

3.3. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли  31

3.4. Трубки пьезометрического и полного напоров........   32

4. Режимы движения жидкости...........................................   35

4.1. Ламинарный и турбулентный режимы движения

       жидкости..................................................................   34

4.2. Число Рейнольдса....................................................   36

4.3. Особенности ламинарного и турбулентного движения

       жидкости..................................................................   38

5. Потери напора при движении жидкости.........................   39

5.1. Потери напора на трение.........................................   40

5.2. Понятие шероховатости поверхности......................   40

5.2. Коэффициент гидравлического трения....................   41

6. Местные потери энергии.................................................   46

6.1. Резкое расширение трубопровода                                  47

6.2. Постепенное расширение трубопровода                       50

6.3. Резкое сужение трубопровода ..................................  53

6.4. Постепенное сужение трубопровода ........................  56

6.5. Поворот трубопровода .............................................  57

7. Истечение жидкости через отверстия и насадки     ........   59

7.1. Истечение через малое отверстие в тонкой

       стенке при постоянном напоре................................. 59

7.2. Истечение жидкости через насадки при напоре ......  67

7.3. Истечение жидкости при переменном напоре  ........  75

Раздел Б. ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

Устройство и принцип работы универсального гидравлического стенда ТМЖ-2…………………………………..   80

Лабораторная работа 1. Приборы для измерения давления. Поверка пружинного манометра.................................................   84

Лабораторная работа 2. Относительное равновесие

жид кости  в цилиндрическом сосуде, вращающемся

вокруг вертикальной оси.............................................   87

Лабораторная работа 3. Экспериментальное изучение уравнения Бернулли на трубе переменного сечения....................   91

Лабораторная работа 4. Исследование режимов

движения жидкости. Определение чисел Рейнольдса   96

Лабораторная работа 5. Определение коэффициента

гидравлического трения.............................................   100

Лабораторная работа 6. Определение коэффициентов

местного сопротивления.............................................   104

Лабораторная работа 7. Истечение жидкости через

отверстия и насадки....................................................   108

Лабораторная работа 8. Истечение жидкости при

переменном напоре .....................................................  114

Заключение...............................................................................    118

Библиографический список.....................................................   119