Уравнение движения реальной жидкости

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Общая гидравлика»

Выполнил (а)

студент (ка) …. курса………..группы __________________________

ФИО

Дата регистрации КР

на кафедре ___________

Допущен (а) к защите

Руководитель:

старший преп. Вершинина С.В.

ученая степень, ученое звание, ФИО

Члены комиссии:

старший преп. Вершинина С.В. _______

ученая степень, ученое звание, ФИО подпись

профессор, Козырь И.Е. _______

ученая степень, ученое звание, ФИО подпись

доцент, Степанов А.А. _______

ученая степень, ученое звание, ФИО подпись

Оценка ___________________

Дата защиты_______________

Москва, 201_

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Российский государственный аграрный университет – МСха

имени К.А. Тимирязева

Факультет Природообустройства и водопользования

Кафедра «Комплексного использования водных ресурсов и гидравлики»

ЗАДАНИЕ

НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (КР)

Студент_____________________________________________________________________

Тема КР Общая гидравлика

Исходные данные к работе: схемы и исходные данные приведены в курсовой работе

Перечень подлежащих разработке в работе вопросов:

1.Гидростатика.

2. Применение уравнения Бернулли.

3. Истечение жидкости при постоянном напоре.

4.Напорное движение в гидравлически длинных трубах.

Дата выдачи задания «___»_________________201__г.

Руководитель (подпись, ФИО) Вершинина С.В.

Задание принял к исполнению (подпись студента) __________________

«___»_________________201__г.

Тема 1. Гидростатика

В покоящейся жидкости может существовать только напряжение сжатия, т.е. гидростатическое давление.

Гидростатическим давлением называют нормальное сжимающее напряжение, возникающее в покоящейся жидкости под действием поверхностных и массовых сил.

Различают абсолютное (полное) гидростатическое давление; избыточное давление, т.е. разность между абсолютным давлением и атмосферным; вакуум или разрежение, т.е. недостаток давления до атмосферного.

Основное уравнение гидростатики справедливое при абсолютном покое имеет вид

(1)

(1`)

где р₁ и р₂ – давления, соответственно, в точках 1 и 2, находящихся в покоящейся жидкости на высоте z₁ и z₂ над произвольной горизонтальной плоскостью сравнения.

Из этого уравнения необходимо знать геометрическую интерпретацию основного уравнения гидростатики.

Из этого уравнения получают формулу давления в любой точке покоящейся жидкости

(2)

где p₀ - абсолютное давление на поверхности жидкости , ρ - плотность жидкости , g - ускорение силы тяжести , h - глубина погружения точки под уровень жидкости .

Манометрическое или избыточное давление p_изб.- это давление сверх атмосферного (р_атм.), т.е.

Если давление на поверхности жидкости равно атмосферному (в открытых резервуарах), то манометрическое давление будет

Полное давление может быть и меньше атмосферного р_полн.< р_атм.. В этом случае разность между атмосферным и полным давлением называется вакууметрическим давлением р_вак.:

или р_полн.+р_вак.= р_атм.

Сила избыточного давления на плоские поверхности

(3)

где - площадь рассматриваемой смоченной поверхности; - глубина погружения центра тяжести этой поверхности.

Рассматриваются все плоские прямоугольные поверхности, размеры которых заданы в таблице.

Требуется:

а) аналитическим способом определить силу избыточного давления и координату центра давления;

б) на миллиметровке построить расчетную схему и эпюру избыточного давления, предварительно выбрав линейный масштаб и масштаб для давлений; графоаналитическим способом определить силу избыточного давления, центр давления и его координату;

в) сравнить результаты.

Тема 2. Основы гидродинамики

Уравнение движения реальной жидкости

Уравнение Бернулли для потока при установившемся равномерном или плавно изменяющемся движении вязкой жидкости для двух сечений 1-1 и 2-2 имеет вид:

(5)

Интерпретируя уравнение с геометрической позиции видим, что обе части представляют сумму высот имеющих линейную размерность: z- высота положения выбранной точки в живом сечении потока над плоскостью сравнения, м; -высота, соответствующая давлению в выбранной точке (пьезометрическая высота), м; -гидростатический напор, м; - скоростная высота или скоростной напор, где - коэффициент Кориолиса, характеризующий неравномерность распределения местных скоростей u по живому сечению потока, м; h_тр- удельную энергию на преодоление сопротивлений (трения) между выбранными сечениями; гидродинамический напор, м.

Сечение 2-2 должно быть расположено ниже по течению по сравнению с сечением 1-1. Положение горизонтальной плоскости сравнения назначают произвольно. От этой плоскости отсчитывают вертикальные координаты точек расчетных сечений. Обычно стремятся к тому, чтобы эти координаты не были отрицательными.

С энергетической точки зрения сумма

- удельная потенциальная энергия;

- удельная кинетическая энергия;

Сумма удельной потенциальной энергии и удельной кинетической составляет полную удельную энергию.

При работе с уравнением Бернулли полезно руководствоваться следующими указаниями:

1. Уравнение Бернулли составляется для двух живых, т.е. нормальных к направлениям скорости, сечений потока относительно произвольной горизонтальной плоскости сравнения. При этом живые сечения должны располагаться на прямолинейных участках потока. Нумеровать расчетные сечения следует так, чтобы жидкость двигалась от сечения 1-1 к сечению 2-2.

2. Одно из сечений рекомендуется брать там, где известны либо р, либо , либо z, а другое там, где требуется определить одну из этих величин.

3. Горизонтальную плоскость сравнения удобнее выбирать таким образом, чтобы исключить одно из z.

4. Следует учесть все потери напора на трение на рассматриваемом участке 1-2.

Уравнение Бернулли обычно применяется совместно с уравнением неразрывности (4).

(4)

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: