Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Федеральное агентство по образованию

Ухтинский ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Пятибрат В.П.

основы гидравлики

Учебное пособие

Ухта 2012

УДК [532+533.6](075.8)

П99

Пятибрат В. П. Основы гидравлики: Учебное пособие. – Ухта: УГТУ, 2012. – 100 с., ил.

ISBN 5-88179-097-9

Методические указания к выполнению контрольной работы для студентов специальностей ПГС, ВВ, ТГВ безотрывной формы обучения / В. П. Пятибрат. - Ухта: УГТУ, 2012. - ?? с., ил.

Учебное пособие предназначено для студентов дневной и безотрывной формы обучения специальностей: 270102 ²Промышленное и гражданское строительство², 270109 ²Теплогазоснабжение и вентиляция², 270112 “Водоснабжение и водоотведение”.

В учебном пособие приведены основы теории, варианты контрольных заданий, примеры расчетов и справочные материалы.

Содержание указаний соответствует рабочей учебной программе.

Учебное пособие рассмотрено и одобрены кафедрой “Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений и подземная гидромеханика” ?? июня 2010 г. пр. N ?? и рекомендованы к изданию.

Рецензент Сорокин Н. А., к.т.н. доцент кафедры “Безопасности жизнедеятельности и вентиляции”.

Редактор

В методических указаниях учтены замечания рецензента и редактора.

План 2012 г., позиция ??. Подписано в печати ??.??.05 г.

Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная.

Объем ?? с. Тираж 50 экз. Заказ №??.

ISBN 5-88179-097-9

© Ухтинский государственный

технический университет, 2012

169300, г. Ухта, ул. Первомайская, 13.

Отдел оперативной полиграфии УГТУ.

169300, г. Ухта, ул. Октябрьская, 13.

содержание

ВВЕДЕНИЕ.. 5

1. Рабочая программа. 6

Наименование темы.. 6

2. Гидростатика. 9

2.1. Основные физические свойства жидкости и газа. 9

2.2. Вязкость жидкости. 12

2.3. Силы, действующие в жидкости. 14

2.4. Абсолютное гидростатическое давление и его свойства. 15

2.5. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости. 16

2.6. Поверхность равного давления и ее свойства. 18

2.7. Основное уравнение гидростатики. 18

2.8. Приборы для измерения абсолютного, манометрического давлений и давления вакуума. 19

2.9. Сила давления жидкости на наклонную плоскую стенку. 20

2.10. Точка приложения силы давления жидкости на плоские стенки. 22

2.11. Сила давления жидкости на криволинейные поверхности. 24

2.12. Примеры и задачи. 26

3. Основы кинематики и динамики жидкости. 33

3.1. Основные понятия и определения гидродинамики. 33

3.2. Уравнение неразрывности потока. 36

3.3. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. 39

3.4. Уравнение Бернулли для струйки и потока реальной жидкости. 40

3.5. Интерпритации уравнения Бернулли. 42

3.6. Примеры и задачи. 44

4. Гидравлические сопротивления. 48

4.1. Виды гидравлических сопротивлений. 48

4.2. Ламинарное и турбулентное движение жидкости. 50

4.3. Основное уравнение равномерного движения. 52

4.4. Ламинарный режим движения. 54

4.5. Турбулентный режим движения. 55

4.6. Экспериментальные исследования коэффициента гидравлического сопротивления 57

4.7. Примеры и задачи. 59

5. Гидравлический расчет трубопроводов. 62

5.1. Расчет коротких трубопроводов. 62

1.5.1. Уравнение простого трубопровода. 62

1.5.2. Первый тип расчета. 64

1.5.3. Второй тип расчета. 64

1.5.4. Третий тип расчета. 66

5.2. Расчет газопроводов при малых перепадах давлений. 68

5.3. Примеры и задачи. 69

5.4. Расчет газопроводов при Больших перепадах давлений. 69

5.5. Гидравлический удар в трубах. 69

5.6. Примеры и задачи. 73

6. Гидравлический расчет истечения жидкостей. 77

6.1. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке. 77

6.2. Истечение жидкости через внешний илиндрический насадок. 80

6.3. Примеры и задачи. 84

6.4. Примеры и задачи. 84

7. Равномерное движение жидкости в открытых руслах. 85

7.1. Предварительные замечания. 85

7.2. Гидравлические элементы живого сечения потока в канале. 86

7.3. Основные расчетные формулы для открытых русел. 87

7.4. Основные задачи при расчете трапецеидальных каналов на равномерное движение воды. 88

7.5. Расчет безнапорных труб. 89

7.6. Примеры и задачи. 89

8. Литература. 90

ВВЕДЕНИЕ

Изучение курса «Гидравлика» в заочных вузах включает в себя работу с книгой, решение задач, выполнение контрольной работы.

В контрольную работу входят три задания. Каждое задание содержит две задачи и четыре вопроса.

Первое контрольное задание посвящено физическим свойствам жидкостей и гидростатике. Второе задание включает основные уравнения гидравлики и гидравлические сопротивления. Третье задание посвящено расчету трубопроводов для жидкостей, газов и истечению жидкостей из отверстий и насадков.

Задания, оформленные соответствующим образом, студент высылает в университет для проверки. Только после выполнения контрольной работы студент допускается к зачету по гидравлике.

В связи с инженерным характером курса большую роль играет решение расчетных примеров и задач. Приступая к самостоятельному решению задачи, студент должен предварительно обдумать схему решения, найти нужные формулы. Выполненная в масштабе расчетная схема оказывает, как правило, большую помощь. При решении задач чрезвычайно важно следить за соблюдением правильной размерности всех входящих величин. Недостаточное внимание к размерности является наиболее частой причиной ошибок. При выполнении работы следует пользоваться Международной системой единиц измерения (СИ).