Основные свойства жидкостей.

Лекция №1

Основные свойства жидкостей.

Свойствами жидкостей, которые принципиально важны для гидравлики, являются их сплошность и деформируемость (текучесть).

Текучесть жидкости обусловливается тем, что она в покоящемся состоянии не способна сопротивляться внутренним касательным усилиям, и именно поэтому жидкость принимает форму сосуда, в котором заключена. Надо сказать, что в природе встречаются так называемые аномальные жидкости, которые в покоящемся состоянии могут иметь касательные напряжения. Поскольку газ также обладает свойством текучести, то многие теоретические и экспериментальные положения, разработанные применительно к жидкому телу, могут быть распространены и на газообразные тела.

Основными отличиями жидкого тела от газообразного являются их малая сжимаемость, наличие пограничной свободной поверхности, большая вязкость.

При рассмотрении состояния покоя и движения жидкости используются понятия плотности, сжимаемости и вязкости.

Что обеспечивает текучесть жидкости.

Текучесть жидкости обусловливается тем, что она в покоящемся состоянии не способна деформироваться, и именно поэтому жидкость принимает форму сосуда, в котором заключена. Надо сказать, что в природе встречаются так называемые «аномальные жидкости», которые в покоящемся состоянии могут иметь касательные напряжения.

Как различаются плотность и удельный вес жидкости.

Плотность (ρ[кг/м³]) – характеристика распределения массы (жидкости или газа) в пространстве. Значение плотности среды в некотором малом объеме определяется как отношение массы ∆m, заключенной в этом объеме, к величине самого объема ∆V:

ρ=∆m /∆V [кг/м³], где m - масса жидкости в объеме V.

Средним значением плотности называется отношение массы жидкости в некотором объеме к величине этого объема:

ρ=m /V [кг/м³]

Удельным весом называется вес единицы объема жидкости. Между удельным весом у и плотностью ρ жидкости существует следующая связь:

γ=ρ*g [Н/м³], где ρ – плотность [кг/м³] g - ускорение свободного падения = 9,81

Основным огнетушащим средством является вода. При изменении температуры от 4 до 50^o С плотность воды меняется от 1000 до 988 кг/м3 и в практических расчетах обычно берется ρ = 1003 кг/м3.

Сжимаемость, упругость и вязкость жидкости.

- Способность жидкости изменять свой объем под действием внешних сил называется сжимаемостью. Она характеризуется коэффициентом сжатия β, Па^-1, выражающим относительное изменение объема при изменении давления:

β=-(1/V)*(dV/dp), где T=const, V – объем [м³], p – давление [Па]

Коэффициент β для всех тел имеет положительное значение. Для жидкостей сжимаемость весьма мала. Таким образом, для капельных жидкостей сжимаемость настолько мала, что ею в большинстве случаев можно пренебречь. Сжимаемость воздуха в 20 000 раз больше сжимаемости воды.

- Модулем объемной упругости К, [Па] называется величина, обратная коэффициенту сжатия:

К = 1/β [Па]

- Вязкость - свойство жидкости оказывать сопротивление скольжению слоев жидкости относительно друг друга.

Силы, действующие на жидкость.

Внешние силы, действующие на данный объем или частичку жидкости, могут быть разделены на две группы: массовые и поверхностные.

- Массовые силы действуют на все частички, составляющие рассматриваемый объем жидкости. Величина этих сил пропорциональна массе жидкости. К массовым (объемным) силам относятся силы тяжести, силы инерции и т.д. Плотность распределения объемных сил в различных точках пространства, занятого жидкостью, в общем случае может быть разной.

- Поверхностные силы приложены к поверхности, ограничивающей рассматриваемый объем жидкости, выделенной внутри этой жидкости. Поверхностные силы можно разложить на две составляющие: нормальную (характеризуется нормальным напряжением) и касательную (характеризуется касательным напряжением).

В покоящейся жидкости имеются только нормальные напряжения, определяемые давлением в жидкости. В движущейся жидкости имеются и нормальные и касательные напряжения, определяемые давлением в жидкости и законом трения Ньютона.

Закон Паскаля.

Изменение давления в какой-либо точке покоящейся жидкости, не нарушающее ее равновесия, передается в остальные точки без изменения. На использовании этого закона основана работа ряда гидравлических машин, наиболее распространенной из которых является гидравлический пресс.

Лекция 5

1.Виды потерь напора.

Различают два вида потерь напора:

- потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений по длине h₁, вызываемых трением жидкости о стенку трубы и слоев жидкости друг о друга;

- местные потери напора h_м, возникающие только в отдельных местах потока, где наблюдается его деформация (задвижка, поворот, резкое сужение или расши-рение трубы и т.п.).

2.Проанализируйте формулу расчета потерь напора по длине.

Путем сложных математических преобразований с применением теоремы о размерности ("π-теоремы”), выводится формула для определения потерь напора по длине:

 где λ - принято называть коэффициентом сопротивления трения по длине трубы или коэффициентом Дарси.

V - средняя скорость течения жидкости [м/с]

g - ускорение свободного падения = 9,81

l – длина [м]

d – диаметр [м]

 Из формулы следует, что потери напора по длине возрастают с увеличением средней скорости потока и длины трубы и обратно пропорциональны диаметру трубы. Формула была получена в XIX в. эмпирическим путем и называется формулой Дарси - Вейсбаха.

3. Проанализируйте формулу Вейсбаха.

Формула Вейсбаха – эмпирическая формула, определяющая потери напора или давления при развитом турбулентном течении несжимаемой жидкости на гидравлических сопротивлениях.

,

где ∆h - потери напора на гидравлическом сопротивлении;

ξ -коэффициент местного сопротивления;

V-скорость потока, м/с,

ускорение свободного падения = 9,81.

С увеличением местного сопротивления и скорости потока потери растут.

4.Опишите расчетные зависимости для расхода и потерь напора при равномерном движении.

При равномерном потоке в горизонтальной трубе (z = const, α = const, V = const) потери напора [м] определяются по формуле.

, где

p – давление [Па]

g - ускорение свободного падения = 9,81 м/с²

ρ – плотность [кг/м³]

 т.е. потери напора определяются как разность показаний пьезометров в крайних сечениях участка трубопровода.

Формула Шези

, где

V — средняя скорость потока [м/с];

c -коэффициент сопротивления трения по длине;

R - гидравлический радиус [м];

i - гидравлический уклон [мм].

Используя принятые обозначения, получим расчетные зависимости для расхода и потерь напора при равномерном движении:

5. Охарактеризуйте выражение Пуазейля-Стокса.

(Re – число Рейнольдса [безразмерная величина])

Формула для определения коэффициента гидравлического трения применяется при расчетах ламинарного движения жидкости.

 С увеличением числа Рейнольдса коэффициент гидравлического трения растет.

Выражение носит название Пуазейля-Стокса.

6.От чего зависит коэффициент гидравлического трения.

С помощью анализа размерностей было установлено, что коэффициент гидравлического трения λ в формуле Дарси - Вейсбаха может зависеть от двух безразмерных параметров, представляющих собой число Рейнольдса и относительную шероховатость.

 где

λ - принято называть коэффициентом сопротивления трения по длине трубы или коэффициентом Дарси.

V - средняя скорость течения жидкости [м/с]

g - ускорение свободного падения = 9,81

l – длина [м]

d – диаметр [м]

7.Теорема Борда.

Теоретическое определение местных потерь напора ввиду большой сложности происходящих явлений может быть выполнено только для немногих случаев, в частности для случая внезапного расширения трубопровода

Как показывают наблюдения, поток не обтекает контур внезапного расшире-ния трубы, а образует более плавные линии токов. В кольцевом пространстве между струей и стенками трубы создается водоворотная зона, на протяжении ко-торой имеет место неравномерное движение, местами резко изменяющееся.

Используя теорему об изменении количества движения для отсека жидкости ABCD, получаем формулу

 где

разность (V1 - V2) называют потерянной скоростью;

g - ускорение свободного падения = 9,81.

8.Как влияют диффузор и конфузор на скорость и напор при движении жидкости.

Диффузор характеризуется двумя параметрами:Θ углом конусности и степенью расширения n =ω2/ω1. При протекании жидкости через диффузор основное влияние на конфигурацию потока оказывает угол конусности. Наиболее благоприятные условия создаются при плавном расширении потока (Θ<8…10), когда на всем протяжении диффузора жидкость течет в одном направлении, не отрываясь от стенок. Однако с увеличением угла раскрытия диффузора (Θ> 8…10) в диффузоре появляются обратные течения, причем с увеличением угла точка отрыва струи от стенок перемещается вверх по течению.

Минимальные потери напора в диффузорах наблюдаются с углом расширения до 8°, а максимальные - при 70° и превосходят потери, соответствующие внезапному расширению. Из последнего следует, что переходы в виде диффузора с углом Θ > 50° следует заменять внезапным расширением, как дающим меньшие потери напора.

Конфузор. Потери напора в конфузоре очень малы и становятся заметны при Θ > 50°. При плавном сопряжении конической части с цилиндрической они практически равны нулю.

9.Как влияют колена на скорость и напор при движении жидкости.

Экспериментальные исследования показывают, что при повороте трубопровода на угол ʘ < 15° гидравлическим сопротивлением можно пренебречь. Коэффициент сопротивления для колена при ʘ= 15+90° можно определить по формуле Н.З. Френкеля

При плавном повороте трубы вихреобразования уменьшаются и потери напора будут значительно меньше.

10.Виды трубопроводов.

11.Расчеты рукавных систем

Для расчета рукавных систем экспериментально устанавливают величину сопротивления одного пожарного рукава длиной 20 м при рабочих напорах, имеющих место в практике пожаротушения.

Зная сопротивление одного пожарного рукава (это табличная величина, запоминать не обязательно), потери напора рукавной линии, составленной из последовательно соединенных одинаковых рукавов, можно определить по формуле

где

 h - потери напора, [м];

 n - количество рукавов длиной 20 м;

 Sр - сопротивление одного рукава длиной 20 м;

 Q - расход, [л/с];

 SQ²- потери напора в одном рукаве.

Следовательно, потери напора в пожарных рукавах могут быть определены по формуле

h_p=A_p l(эль)Q², где

А- удельное сопротивление пожарных рукавов, значения которого приведено в таблице

12.Методы повышения пропускной способности трубопроводов.

Пропускную способность трубопроводов можно значительно повысить при добавлении к воде полимерных веществ. Экспериментально установлено, что очень малые концентрации растворенного высокомолекулярного полимера, порядка нескольких частей на миллион, могут снизить сопротивление трения в турбулентном потоке в четыре раза.

Лекция 6
1.Как различают отверстия в зависимости от условия вытекания жидкости.

В зависимости от условия вытекания жидкости из отверстия различают малые и большие отверстия в тонкой и толстой стенке. К малым относятся отверстия, размер которых в 10 раз меньше заглубления в жидкости.
2.Как проистекает жидкость из незатопленного отверстия.
  Незатопленное отверстие. При истечении жидкости из отверстия задача сводится к определению скорости истечения и расхода жидкости. Составим уравнение Бернулли для сечения I-I и Н-Н относительно горизонтальной плоскости сравнения 0-0, проходящей через центр тяжести сжатого сечения струи:

3.Как проистекает жидкость из затопленного отверстия

Затопленное отверстие. Если пространство, куда вытекает жидкость, заполнено жидкостью, то имеет место истечение под уровень через затопленное отверстие.
4.Как различаются виды насадков.
 Различают следующие основные типы насадков: цилиндрические, конические, коноидальные.
5.Как работает внешний цилиндрический насадок

Внешний цилиндрический насадок Струя жидкости при выходе в насадок сжимается, после чего вновь расширяется и заполняет все сечение насадка. В промежутке между сжатым сечением и стенками насадка образуется вихревая зона. Так как струя выходит из насадка полным сечением (без сжатия), то коэффициент сжатия струи ε = 1, а коэффициент расхода m=εφ =φ, т.е. для насадка коэффициенты расхода и скорости имеют одинаковую величину.
6.Как работает внутренний цилиндрический насадок
 Внутренний цилиндрический насадок. В этом насадке явление протекает, как и во внешнем насадке. Однако вследствие большого сжатия струи на входе коэффициенты скорости и расхода для внутреннего насадка меньше, чем внешнего, m = φ = 0,71. При малой длине внутреннего цилиндрического насадка (l < 1,5d) струя вытекает из него, не касаясь стенок. В этом случае φ = 0,98; ε = 0,5; m = 0,49. Гидравлические сопротивления во внутреннем насадке больше, чем во внешнем, следовательно, в нем меньше вакуум и расход жидкости. Поэтому, как правило, внешние насадки предпочитают внутренним, ввиду меньших гидравлических сопротивлений.

7.Как работает конический сходящийся насадок
 Конический сходящийся насадок. В коническом сходящемся насадке явление внутреннего сжатия сказывается меньше, чем в цилиндрическом насадке, но зато появляется сжатие струи по выходе из насадка.
8.Особенности истечения потока из некруглых отверстий

 поперечное сечение струи, вытекающее через треугольное отверстие, приобретает форму с тремя тонкими ребрами: при истечении через квадратное отверстие - крестообразную и через круглое - эллиптическую. Изменение формы струи происходит под действием сил поверхностного натяжения. Это явление называется инверсией струи. В дальнейшем форма поперечного сечения по длине струи не остается постоянной, она под действием сил поверхностного натяжения все время претерпевает соответствующее изменение. В результате нарушается сплошность струи и она распадается на отдельные капли.

9. Расчетные формулы для расхода и напора из насадков.

 Формулу для определения расхода можно представить в виде

где р =mw(2q)^1/2  называется проводимостью насадка.

Напор перед насадком определяется из выражения

H=sQ²,                                      

 

10.Формулы для расчета опорожнения резервуаров.

Ω - Площадь свободной поверхности жидкости
t_оп – время опорожнения
H – высота резервуара
µ - коэффициент расхода
Q – расход жидкости
ω – площадь поперечного сечения
b - переменная ширина
r – радиус
g – ускорение свободного падения
W – напор
l - длина

Лекция №7

1.Что называется струей жидкости, какие струи различаются

Струей называется поток жидкости, не ограниченный стенками, движущийся в массе такой же или другой жидкости.

Различают жидкие и газовые струи. В зависимости от условий движения струи могут быть затопленными и незатопленными.

Струя называется затопленной, если она движется в массе, однородной со струей жидкости, или в пространстве, заполненном водой. К затопленным струям относятся струи газа, вытекающие в воздушное пространство или пространство, заполненное водой, а также водяные струи, вытекающие в массу воды.

Струя (жидкая) называется незатопленной, если она движется в газовом пространстве. К незатопленным струям относятся водяные и пенные струи, вытекающие в воздушное пространство. Наиболее широкое применение незатопленные водяные струи нашли в практике пожаротушения.

Водяные струи подразделяются на сплошные, получаемые от ручных и лафетных стволов, и распыленные, образуемые от специальных насадков-распылителей.

2.Устойчивость струи жидкости

При наблюдении вертикальной струи реальной жидкости достаточно легко заметить, что, начиная с определённой длины струи, устойчивость течения нарушается. Струя утрачивает неразрывность и превращается в последовательность капель. Принято считать, что происходит переход от ламинарного течения к турбулентному. Количественно такой переход описывается как превышение значением числа Рейнольдса для струи соответствующего критического значения.

Число Рейнольдса определяется соотношением:

где

— плотность среды, кг/м³;

— характерная скорость, м/с;

— гидравлический диаметр, м;

— динамическая вязкость среды, Н·с/м²;

— кинематическая вязкость среды, м²/с;

— объёмная скорость потока;

— площадь сечения струи.

3.Влияние вязкости жидкости, сил тяжести, межфазного трения на разрушение струи

Для реальных струй необходимо учесть вязкость, действие сил тяжести, меж-фазное трение. Задача сильно усложняется. Кроме того, в реальных струях, как правило, движение непотенциальное (турбулентное). Однако использованный подход к решению задачи об устойчивости реальных струй может быть применен. Учет реальности приводит к некоторому изменению величины lmax, а принципиальные выводы об устойчивости сохраняются.

Длина непрерывной части струи представляет собой расстояние, проходимое струей за время нарастания колебаний до такой степени, что струя распадается (а ~ R). Следовательно, длина непрерывной части зависит от характера возмущений l. При устранении возмущений длина компактной струи может быть значительно увеличена. В случае реальных струй увеличение все равно ограничено в связи с действием гравитационной неустойчивости и межфазного трения

4.Уравнения траектории струи

Уравнения траектории струи, на которую действуют силы инерции F_i, тяжести G и сопротивления воздуха F_k, в параметрической форме могут быть представлены в виде:

 

где x, у - координаты частицы струи в точке траектории; t - время; k - коэффициент сопротивления струи трению в воздухе,Θ-угол наклона траектории к горизонту..

 

5.Эпирические формулы для расчета вертикальной струи.

 

Высота вертикальной сплошной струи определится по формуле, предложенной Лютером

 

Коэффициент φ может быть определен по эмпирической формуле

где d – диаметр выходного сечения насадка

Лекция №9

1.Приведите уравнение Бернулли при движении реальных газов, обладающих вязкостью

 где

p – давление [Па]

g - ускорение свободного падения = 9,81

ρ – плотность [кг/м³]

V - средняя скорость течения жидкости [м/с]

2.Объясните формулу динамического давления

где

 n - число линейных участков

 m - число местных сопротивлений

p – давление [Па]

Формула для определения линейных и местных потерь давления имеет вид:

ξ коэффициент местного сопротивления;

Величина  называется динамическим давлением

Лекция 10

1. Насосами называются гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей и сообщения им механической энергии.

2.. Динамическими называются насосы, в которых под воздействием гидродинамических сил перемещается с камерой (незамкнутом объеме) жидкость, постоянно сообщающейся со входом и выходом насоса. К ним относятся струйные и лопастные насосы.

3. К роторным насосам относятся пластинчатые, зубчатые (шестеренные), винтовые, червячные и др. Они представляют собой объемные насосы с вра-щающимся ротором без всасывающих и напорных клапанов и вследствие от-сутствия возвратно-поступательного движения их можно непосредственно со-единять с высокооборотными электродвигателями. Типичным представителем роторных насосов является пластинчатый насос (рис. 9.4). В простейшем виде он представляет собой эксцентрично расположенный в цилиндрическом корпусе 2 ротор 1, в пазах которого находятся пластины 3, отжимаемые от центра к периферии действием центробежной силы. При вра-щении цилиндра 1 пластины 3 производят всасывание жидкости через прием-ный патрубок 4, сжатие ее и нагнетание через напорный патрубок 5. Насос яв-ляется реверсивным: при изменении направления вращения его вала изменяет-ся направление движения жидкости в трубопроводах, присоединенных к насосу.
4. Жидкость или пар подводятся к соплу с повышенным давлением и истекают из него с большой скоростью. С поверхности струи вылетают частицы рабочего тела и, ударяясь о частицы перекачиваемой воды или воздуха, приводят их в движение. В конечном итоге частицы перекачиваемой воды или воздуха входят в соприкосновение со струей и увлекаются вместе с нею в диффузор. Весь процесс захвата и увлечения происходит в смесительной камере и сходящейся части диффузора. В узкой части диффузора смесь сжимается и выходит из нее все еще с большой скоростью. Скоростной напор преобразуется в потенциальный в расходящейся части диффузора и смесь с необходимым напором покидает струйный насос.
5. Жидкость поступает через патрубок 1 на периферию рабочего колеса с лопа-стями 2 и, получая от них энергию при движении по концентрическому каналу 3, отводится в напорный патрубок 4.

Характерной особенностью вихревого насоса являются подвод и отвод жидкости на периферии рабочего колеса по касательной к нему. Недостаток вихревых насосов - невысокий КПД. Осевые и вихревые насосы обладают ре-версивностью, т.е. способностью изменять направление подачи при изменении направления вращения.
6. Подачей насоса называется объем жидкости, перемещаемой насосом за единицу времени. Способы определения - объемный (с использованием тарированной емкости), крыльчатые, турбинные, индукционные расходомеры, дроссельные устройства и т.д.

Напором насоса называется полная удельная энергия, сообщаемая им единице веса перемещаемой жидкости, т.е. напор насоса - это разность полных удельных энергий потока жидкости на выходе и на входе в насос.
7. формула для определения напора насоса (9.8) примет вид:

Таким образом, напор, создаваемый насосом (9.9), расходуется на подъем жидкости на высоту Н₁, преодоление сопротивлений во всасывающем и напорном трубопроводах (h_вс, h_н) и на создание свободного напора Н_св. Выражение (9.9) используется для определения требуемого напора насоса.

8. Рассмотрим баланс энергии в насосе. К насосу подводится мощность N. Часть этой мощности теряется (превращается в тепло). Потери мощности в насосе делятся на механические, гидравлические и объемные.

Механический КПД характеризует качество изготовления и рациаль- ность конструкции подшипников, сальников и других узлов, где происходит трение деталей.

Гидравлический КПД характеризует правильность проектирования и качество изготовления насоса, в частности правильность выбора формы и количества лопастей рабочего колеса центробежного насоса, правильность выбора формы и размеров подводящей и отводящей камер и патрубков, качество изготовления лопастей и патрубков и т.д.

Объемный КПД насоса представляет отношение количества жидкости, подаваемой в напорный трубопровод, к количеству жидкости, протекающей через рабочее колесо, т.е. объемный КПД характеризует качество уплотнений и условия работы насоса.

полный КПД насоса равен:

т.е. полный КПД насоса равен произведению механического, гидравлического и объемного КПД и характеризует совершенство конструкции и качество изготовления насоса. Диапазон численных значений КПД лопастных насосов приведен в табл. 9.1.

9. Механические потери - потери на трение в подшипниках, сальниках, уплотняющих колец, цилиндров поршневых насосов о стенки, потери на трение наружной поверхности рабочих колес лопастных насосов о жидкость (дисковое трение) и т.д. Мощность, остающаяся за вычитом механических потерь, передается жидкости. Принято называть эту мощность гидравлической (N₁). Величина механических потерь оценивается механическим КПД:

Гидравлические потери. Энергия, передаваемая рабочим органам насоса единице веса жидкости, называется теоретическим напором Н₁. Он больше напора Н насоса на величину гидравлических потерь h при течении жидкости в рабочих органах насоса:

Объемные потери. Жидкость, выходящая из рабочего органа насоса объемом QK, в основном поступает в напорный патрубок насоса О, но некоторая часть её возвращается в подвод через зазоры в уплотнении между рабочим колесом и корпусом насоса. Энергия жидкости, возвращающейся в подвод, теряется. Эти потери называются объемными. Утечки обусловлены тем, что давление на выходе из рабочего колеса больше, чем в подводе. Объемные потери оцениваются объемным КПД, равным отношению полезной мощности N_e к мощности N, полученной жидкостью Q_K:

10. Центробежные насосы можно классифицировать по следующим основным признакам:

-создаваемому напору - низконапорные (до 20 м), средненапорные (20 - 60 м), высоконапорные (свыше 60 м);

-числу рабочих колес - на одноступенчатые и многоступенчатые; способу подвода жидкости к рабочему колесу - с односторонним и двусторонним входом;

-способу отвода жидкости из рабочего колеса - с направляющим аппаратом, спиральным или кольцевым отводами;

-расположению вала - с горизонтальным и вертикальным валом; направлению потока на выходе из рабочего колеса - на насосы радиального, диагонального типов и осевые;

-назначению - водопроводные, канализационные, специальные. 

Кроме того, насосы подразделяются по способу соединения с двигателем, по способу разъема корпуса и по ряду других признаков.

Внутри корпуса, имеющего спиральную форму, на валу жестко закреплено рабочее колесо. Рабочее колесо состоит из заднего и переднего дисков, между которыми установлены лопасти, отогнутые от радиального направления в сторону, противоположную направлению вращения рабочего колеса. С помощью патрубков и корпус насоса соединен со всасывающим и напорным трубопроводами. Если при наполненных жидкостью корпусе и всасывающем трубопроводе привести во вращение рабочее колесо, то жидкость, находящаяся в каналах рабочего колеса (между его лопастями), под действием центробежной силы будет отбрасываться от центра колеса к периферии. В результате этого в центральной части колеса создается разряжение, а на периферии - повышенное давление. Под действием этого давления жидкость из насоса поступает в напорный трубопровод, а через всасывающий трубопровод под действием разряжения жидкость одновременно поступает в насос. Для отвода жидкости корпус насоса имеет расширяющийся спиральный канал (в форме улитки), в который поступает жидкость, выбрасываемая из рабочего колеса. Спиральный канал (отвод) переходит в короткий диффузор, образующий напорный патрубок, соединенный обычно с напорным трубопроводом. В процессе обтекания лопастей рабочего колеса и их силового воздействия на поток жидкости происходит преобразование механической энергии двигателя в кинетическую энергию движущейся жидкости. На выходе из рабочего колеса в спиральной камере и диффузоре вследствие увеличения их сечения кинетическая энергия жидкости преобразуется в энергию давления. Поступает жидкость в насос через всасывающий трубопровод, всасывающий патрубок и входное отверстие, сделанное в переднем диске. Задний (ведущий) диск жестко крепится на валу.

11.
12. Коэффициентом быстроходности n_s насоса называют число, численно равное числу оборотов рабочего колеса насоса подобного данному, который в режиме максимального КПД при полезной мощности 735 Вт (1 л/с) развивает напор H = 1 м и обеспечивает подачу 0,075 м³/с. У подобных насосов коэффициенты быстроходности одинаковы. Следовательно, равенство коэффициентов быстроходности является необходимым признаком подобия насосов.

 

Лекция №1

Основные свойства жидкостей.

Свойствами жидкостей, которые принципиально важны для гидравлики, являются их сплошность и деформируемость (текучесть).

Текучесть жидкости обусловливается тем, что она в покоящемся состоянии не способна сопротивляться внутренним касательным усилиям, и именно поэтому жидкость принимает форму сосуда, в котором заключена. Надо сказать, что в природе встречаются так называемые аномальные жидкости, которые в покоящемся состоянии могут иметь касательные напряжения. Поскольку газ также обладает свойством текучести, то многие теоретические и экспериментальные положения, разработанные применительно к жидкому телу, могут быть распространены и на газообразные тела.

Основными отличиями жидкого тела от газообразного являются их малая сжимаемость, наличие пограничной свободной поверхности, большая вязкость.

При рассмотрении состояния покоя и движения жидкости используются понятия плотности, сжимаемости и вязкости.