Гидравлика, гидравлические машины и гидроприводы

Задачи 10 и 12 можно решать на ЭВМ. Программа для таких расчетов представлена в приложении.

Задачи 13, 14, 15. Эти задачи составлены по той же теме, что и задачи 10, 11, 12, но относятся к разделу гидравлически длинных и сложных трубопроводов. Их также решают с помощью уравнения Бернулли (8), но учитывают лишь потери по длине, а местные потери принимают равными некоторой доле потерь по длине. Методика решения задач имеет сходство с решением задачи 10. Гидравлические потери определяют графоаналитически, составляя гидравлическую характеристику трубопровода Н = f (Q). Прежде всего, строят характеристики отдельных простых трубопроводов по данным расчета потерь напора при различных значениях расхода. На основе характеристик отдельных трубопроводов строят общую характеристику трубопровода.

При расчете последовательно соединенных труб общую характеристику трубопровода получают путем сложения гидравлических характеристик отдельных труб по направлению оси напора H, так как по всем участкам такого трубопровода протекает одинаковый расход (задача 13), т. е. потери всего трубопровода равны сумме потерь отдельных труб.

В случае параллельно соединенных трубопроводов (задача 14) общую гидравлическую характеристику трубопровода получают путем сложения отдельных характеристик по направлению оси расхода Q, так как гидравлические потери во всех параллельных линиях являются равными.

При смешанном соединении труб (задача 15), вначале складывают гидравлические характеристики параллельно соединенных труб (по оси Q), а потом к ним добавляют гидравлическую характеристику последовательно присоединенной трубы (по оси H). При помощи кривой Н = f (Q) по известному напору H определяют расход Q. Задачи 13, 14, 15 можно решать на ЭВМ.

Задачи 16, 17, 18. Эти задачи составлены по теме «Истечение жидкости через отверстия и насадки». При их решении применяют формулу расхода жидкости при ее истечении через отверстие или насадок (18), а действующий напор определяют по формуле (19). В случае затопленного отверстия или насадка за действующий напор берется разница пьезометрических напоров по обе стороны стенки.

Можно считать, что коэффициент расхода . не зависит от числа Рейнольдса, т. е. является постоянным: для отверстия = 0,62, для цилиндрического насадка = 0,80, для коноидального насадка = 0,97.

Задача 19. Потребную подачу определяет скорость перемещения поршня в цилиндре, а рабочее давление в левой части цилиндра - полезная нагрузка F. При определении подачи необходимо учесть объемный к.п.д цилиндра, который оценивает объемные потери рабочей жидкости в цилиндре. Механический к.п.д. учитывает механическое трение между поршнем и цилиндром, а также между штоком и его уплотнениями. Он принимается во внимание при определении рабочего давления в цилиндре. Необходимо помнить, что поршень в цилиндре нагружен давлением с обеих сторон - с поршневой и штоковой.

Задача 20. При решении этой задачи следует пользоваться указаниями для задачи 19. Кроме того, при подводе рабочей жидкости в поршневую полость цилиндра, со штоковой будет сливаться меньший расход из-за неодинаковой площади поршня с обеих сторон.

Потери давления при протекании жидкости через дроссель определяют по формуле (17). Для определения внешней силы F необходимо составить уравнение равновесия всех сил, действующих на поршень со штоком.

Задача 21. Перепад давления на гидродвигателе определяют:

.(46)

Противодавление за гидродвигателем создает потери давления в его сливной гидролинии.

Задача 22. Для определения рабочей точки насоса следует вычертить на миллиметровой бумаге заданную характеристику насоса и нанести в том же масштабе график потребного напора установки, построенный по уравнению:

,(47)

где H_г - геометрическая высота нагнетания; (р₂ - р₁) - разность давлений (избыточных или абсолютных) в напорном и приемном резервуарах; h_п - сумма потерь напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах.

Так как потери зависят от расхода, то суммарные потери напора можно выразить следующим образом:

,(48)

где k - сопротивление трубопроводов. Они определяются по известным формулам для расчета гидравлически коротких трубопроводов, учитывая и местные потери и потери на трение по длине. Например, для нагнетательного трубопровода

.(49)

Свободно задавая несколько значений расхода (в диапазоне, указанного в табл. 2), определяют коэффициенты сопротивления k_в и k_н, а после этого и h_п.

Точка пересечения характеристик насоса Н = f (Q) с графиком потребного напора дает рабочую точку. По этой точке определяют напор, подачу и к.п.д. насоса. Путем прикрытия задвижки (путем увеличения гидравлических потерь) новая рабочая точка перемещается левее по характеристике насоса. По подаче насоса, которая уменьшена на 20% по сравнению с предыдущей, опять определяют напор и к.п.д. насоса. В обоих случаях определяют мощности насоса и сравнивают между собой:

.(50)

Расчет точек графика потребного напора установки трудоемок и монотонен. При возможности эти расчеты можно выполнять на ЭВМ. Программа для таких расчетов представлена в приложении 7 и 8.

Задача 23. При решении этой задачи следует использовать те же указания, что и для задачи 22. При построении графика потребного напора возможны три различных случая: 1) напорный уровень находится выше приемного; статический напор установки [см. уравнение (22)] является положительным и он откладывается вверх от оси абсцисс графика; 2) приемный и напорный уровни совпадают; следовательно, статический напор установки равен нулю и характеристика потребного напора начинается от начала координат; 3) напорный уровень находится ниже приемного, статический напор установки является отрицательным. В этом случае жидкость может перетекать в нижний резервуар самотеком, а применение насоса вызывает необходимость увеличения расхода.

Задача 24. Последовательное соединение нескольких насосов обычно применяют для увеличения напора, когда один насос не может создать требуемого напора, параллельное соединение - для увеличения подачи. В обоих случаях для получения рабочей точки при работе насосов на трубопровод необходимо построить суммарную характеристику насосов и характеристику установки.

Для построения суммарной характеристики насосов в случае параллельного их соединения необходимо сложить характеристики насосов по абсциссам (расходам), так как в этом случае H_н = Н₁ = Н₂ и Q_н = Q₁ + Q₂. Для построения суммарной характеристики последовательно соединенных насосов необходимо сложить характеристики по ординатам (напорам). В этом случае H_н = Н₁ + H₂, а Q_н = Q₁ = Q₂.

Для построения характеристики установки следует пользоваться указаниями для задач 22 и 23 вплоть до применения ЭВМ. Пересечение каждой суммарной характеристики насосов с характеристикой потребного напора установки дает рабочую точку для каждого случая соединения насосов. Для получения напора каждого из насосов при их последовательном соединении необходимо опустить перпендикуляр из рабочей точки до пересечения его с характеристиками отдельных насосов. Аналогично получается подача каждого из насосов при их параллельном соединении.

При известных напоре Н, подаче Q, а также к.п.д. каждого насоса определяют мощность каждого из насосов по формуле (50).

Задача 25. При расчете данной гидравлической передачи расчет рекомендуется провести в следующем порядке.

1.Определяют расход рабочей жидкости за мультипликатором М по формуле

.(51)

2.Расход за гидроцилиндром Ц (пренебрегая объемными потерями) равен расходу, поступающему в цилиндр, т. е. Q_с = Q_м.

3.Пользуясь приложением 5, по Q_н подбирают распределитель с номинальным расходом Q_ном и номинальными потерями р_ном давления. Рассчитывают действительные потери давления в распределителе

.(52)

4.По известному расходу насоса Q_н определяют потери давления на трение р_{1, 2} в гидролиниях 1 и 2.

5.Расчитанные потери давления р_р в распределителе делят на две части пропорционально протекающему через его каналы расходу: р_{1, 2} и р_{3, 4}.

6.Определяют давление перед мультипликатором:

.(53)

и за ним

.(54)

7.По расходу Q_с определяют потери давления р_{3, 4} в гидролиниях 3 и 4.

8.Аналогично пункту 3 подбирают фильтр и рассчитывают действительные потери давления р_ф в нем.

9.Определяют противодавление р_сл в гидроцилиндре.

10.Путем составления уравнения (равновесия поршня цилиндра Ц) определяют возможную полезную нагрузку F на шток.

11.Определяют скорость перемещения поршня _п гидроцилиндра и полезную мощность гидроцилиндра:

.(55)

Задача 26. Решение задачи сводится к построению характеристики насоса с предохранительным клапаном (приведенная характеристика насоса) и характеристики потребного давления системы гидропривода, т. е. к определению рабочей точки насоса.

Характеристика объемного насоса строится по номинальным параметрам насоса Q_ном и р_ном, а также по объемному к.п.д. насоса _o. Максимальная подача насоса бывает при нулевом давлении и определяется

.(56)

По полученным двум точкам проводят прямую линию.

При возрастании перепада давления на предохранительном клапане К_пр расход через него увеличивается. Так как предохранительный клапан всегда устанавливается параллельно насосу (см. рис. 30), при его частичном открытии часть подачи насоса Q_н сливается через него (Q_к), а оставшаяся поступает в систему (Q_с). Следовательно, Q_с = Q_н - Q_к. Значит, для получения общей характеристики насосной установки необходимо из характеристики насоса графическим путем вычесть характеристику предохранительного клапана. Получается, так называемая приведенная характеристика насоса, которая имеет вид ломаной линии. Такая характеристика задана в условии настоящей задачи.

Характеристика потребного давления системы строится аналогично способу, изложенному в задаче 22. При этом

,(57)

где р_ст - статическое давление, определяемое полезной нагрузкой F; р_п - общие потери давления в системе. Рабочую точку дает пересечение приведенной характеристики насоса с характеристикой потребного давления системы.

Задача 27. Задачу рекомендуется решать, придерживаясь следующей последовательности.

1.Определяют необходимую подачу насоса, нагнетаемую в гидромотор:

.(58)

2.По рассчитанной подаче насоса определяют общие потери давления р_п в системе гидропривода.

3.Определяют перепад давления на гидромоторе по формуле (1).

4.Развиваемое насосом давление определяют как сумму перепада давления на гидромоторе и потерь давления в системе

.(59)

5.Определяют к.п.д. гидропривода как отношение полезной мощности гидромотора к мощности насоса

.(60)

Задача 28. Развиваемое насосом давление и частоту вращения вала гидродвигателя (подача насоса) определяют графоаналитическим способом. Для этой цели необходимо построить характеристику насоса, гидродвигателя, дросселя, а также характеристику гидролиний с распределителем.

1.Порядок построения характеристики насоса указан в методических указаниях к задаче 26

2.Перепад давления на гидродвигателе определяют по формуле (46). Характеристика гидродвигателя имеет вид горизонтальной прямой линии, так как развиваемый двигателем момент от подачи насоса не зависит.

3.Расход через дроссель при некоторых значениях давления насоса рассчитывают (пренебрегая потерями давления в сравнительно коротких линиях 6 и 7), используя формулу (18). Эта характеристика имеет вид параболы.

4.При построении характеристики гидролиний с распределителем (зависимость суммарных потерь от расхода) используют расходы, попадающие в систему (Q_с = О_н - Q_др).

5.Обратив внимание на то, что гидролинии с распределителем по отношению к гидродвигателю подсоединены последовательно, а дроссель - параллельно, графически строят характеристику потребного давления системы. Пересечение характеристик насоса и потребного давления системы дает рабочую точку насоса.

6.По рабочей точке графически определяют развиваемое насосом давление и подачу, а также расход, протекающий через дроссель.

7.Определяют частоту вращения вала гидродвигателя, используя формулу (58).

ПРИЛОЖЕНИЯ

1. Средние значения плотности и кинематической вязкости некоторых жидкостей

Жидкость	Плотность кг/м3, при Т, С	Кинематическая вязкость, Ст, при Т, С
	20	50	20	40	60	80
Вода	998	-	0,010	0,0065	0,0047	0,0036
Нефть, легкая	884	-	0,25	-	-	-
Нефть, тяжелая	924	-	1,4	-	-	-
Бензин	745	-	0,0073	0,0059	0,0049	-
Керосин Т-1	808	-	0,025	0,018	0,012	0,010
Керосин Т-2	819	-	0,010	-	-	-
Дизтопливо	846	-	0,28	0,12	-	-
Глицерин	1245	-	9,7	3,3	0,88	0,38
Ртуть	13550	-	0,0016	0,0014	0,0010	-
Масла:
касторовое	960	-	15	3,5	0,88	0,25
трансформаторное	884	880	0,28	0,13	0,078	0,048
АМГ-10	-	850	0,17	0,11	0,085	0,65
веретенное АУ	-	892	0,48	0,19	0,098	0,059
индустриальное 12	-	883	0,48	0,19	0,098	0,59
индустриальное 20	-	891	0,85	0,33	0,14	0,080
индустриальное 30	-	901	1,8	0,56	0,21	0,11
индустриальное 50	-	910	5,3	1,1	0,38	0,16
турбинное	-	900	0,97	0,38	0,16	0,088

Указание. Плотность жидкости при другой температуре можно определить по формуле _т = _о/(1 + Т), где _т - плотность жидкости при температуре Т = Т_о + Т; Т - изменение температуры; Т_о - температура, при которой плотность жидкости равна _о, - коэффициент температурного расширения жидкости (в среднем для минеральных масел можно принять = 0,0007 1/С). Стокс Ст = см²/с = 10^-4 м²/с.

2. Зависимость плотности воды от температуры

Температура Т, °С	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Плотность , кг/м3	1000	1000	998	996	992	988	983	978	972	965	958

3. Номограмма Кольбрука-Уайта для определения коэффициента гидравлического трения

4. Значения коэффициентов некоторых местных сопротивлений

Тип препятствия	Схема сопротивления по рисунку	Значение коэффициентов
Вход в трубу	а	0,50
Внезапное сужение	б	0,50 [1 - (d/D)2]
Внезапное расширение	в	[(D/d)2 - 1]2
Выход из трубы	г	1,0

Плавный поворот (см. схему на рис. д)	Крутой поворот (см. схему на рис. е)
d/R
0,20	0,14	20	0,12
0,40	0,21	30	0,16
0,60	0,44	45	0,32
0,80	0,98	60	0,56
-	-	90	1,19

5. Потери давления в некоторых гидравлических элементах (в местных сопротивлениях)

Наименование элемента гидропривода	Типоразмер	Номинальный расход Qном, л/мин	Наибольшее рабочее давление р, МПа	Потери давления рном, МПа
Фильтр пластинчатый	0,12Г41-11 0,12Г41-12 0,12Г41-13 0,12Г41-14 0,12Г41-15	5 12,5 25 50 100	- - - - -	0,10 0,10 0,10 0,10 0,10
Распределитель золотниковый с электрическим управлением	ПГ73-11 ПГ73-12 Г72-33 ПГ73-24 ПГ73-25	8 20 40 80 160	20 20 20 20 20	0,20 0,10 0,10 0,30 0,10

6. Характеристики некоторых центробежных насосов

№ насоса	Параметры и их единицы	Числовые значения
1	Q, л/с H, м , %	0 20,0 0	1,6 20,3 44,0	3,0 17,4 55,5	3,9 14,5 53,0	4,5 12,0 47,0
2	Q, л/с H, м , %	0 33,7 0	2,0 34,5 45,0	5,5 30,8 64,0	8,3 24,0 63,5	10,0 19,0 58,0
3	Q, л/с H, м , %	0 20,0 0	3,0 21,0 56,0	5,5 18,5 68,0	6,1 17,5 66,0	7,0 16,0 60,0
4	Q, л/с H, м , %	0 62,0 0	4,0 64,0 35,0	8,3 62,0 54,4	16,7 50,0 66,3	19,5 44,5 63,0
5	Q, л/с H, м , %	0 34,0 0	4,0 35,2 40,0	8,3 34,8 62,0	12,5 31,0 71,0	15,0 27,0 71,5
6	Q, л/с H, м , %	0 62,0 0	10,0 63,0 48,0	19,4 59,0 65,5	25,0 54,9 71,0	33,4 43,0 66,0
7	Q, л/с H, м , %	0 37,0 0	10,0 39,0 53,0	18,0 37,7 72,0	25,0 34,6 78,0	33,4 28,0 74,5

7. Программа для определения диаметра простого трубопровода

Уравнение Бернулли для двух выбранных сечений, считая ₁ = ₂, можно написать

,

где - располагаемый напор (HS)*, м;

- средняя скорость в трубопроводе (V), м/с; - коэффициент гидравлического трения (LAMDA); l - общая длина (SUML), м; d - определяемый диаметр (D), м; - сумма коэффициентов местных сопротивлений (SUMDZE); - коэффициент; D₂ - диаметр второго сечения (D2), м; - коэффициент; D₁ - диаметр первого сечения (D1), м.

Необходимые для выполнения расчета другие величины обозначены: Q - расход (Q), м³/с; D_н - начальный диаметр трубопровода (DР), м; - кинематическая вязкость (NI), м²/с; _э - эквивалентная шероховатость (DELTAE), м; - относительная шероховатость (K); Rе - число Рейнольдса (RЕ). На рис. 33 приводится полный текст программы, написанный на языке FORTRAN, для ЭВМ СМ-4.

* Обозначение величины в программе

0001REAL K, LAMBDA, NI

0002TYPE 2

00032FORMAT (`ВВЕДИТЕ Q, HS, DP, D1, D2, SUML, SUMDZE, NI, DELTAE')

0004ACCEPT 3, Q, HS, DP, D1, D2, SUML, SUMDZE, NI, DELTAE

00053FORMAT (9F10.7)

0006PRINT 4

00074FORMAT (10X, `ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА'//)

0008N=0

0009D=DP

00107K=DELTAE/D

0011V=4*Q/(3.24*D*D)

0012RE=V*D/NI

0013IF (RE.GE.4000.) GOTO 5

0014IF (RE.GT.2320.) GOTO 6

0015LAMBDA=64./RE

0016GOTO 8

00176D=D+DP

0018N=N+1

0019GOTO 7

00205LAMBDA=0.11*(((68./RE)+K)**0.25)

00218IF (DL.EQ.0.) GOTO 15

0022B=(D/DL)**4

0023GOTO 16

002415B=1

002516IF (D2.EQ.0) GOTO 17

0026A=(D/D2)

0027GOTO 18

002817A=1

002918H=(V*V/19.62)*(LAMBDA*SUML/D+SUMDZE+A-B)

0030IF (H.GT.HS) GOTO 9

0031PRINT 10, Q, HS, D1, D2, D, V, RE, LAMBDA, H, N

003210FORMAT (10X, `ДАНО:Q', = F8.6, 12X, `HS=', F6, 1, 3X, `, `D1=', F5.3, 10X,

`D2=', F5.3, 10X, `ОПРЕДЕЛЕНО:D=', 15.3, `V=', F6.3, 10X, `RE=', F9.1, 13X,

`LAMBDA=', F7.5, 2X, `H=', F6.1, `N=', 13)

0033STOP

00349D=D+DP

0035N=N+1

0036GOTO 7

0037END

8. Программа для построения графика потребного напора установки

Общий вид уравнения потребного напора Н:

,

где Н_с = Н_г + (р₂ + р₁)/(g) - статический напор (HS)*, м; H_г - геометрический напор, м; р₂ - р₁ - разность давлений в напорном и приемном резервуарах, Н/м²; h_м - местные гидравлические потери (НV), м; Н_i - гидравлические потери на трение по длине (HK), м.

Необходимые для выполнения расчета другие величины обозначены: h - гидравлические потери (HN), м; S - площадь поперечного сечения (S), м²; - средняя скорость (V), м/с; - сумма коэффициентов местных сопротивлений (NK); - коэффициент гидравлического трения (К); l - общая длина гидролиний (L), м; d - диаметр гидролиний (D), м; Rе - число Рейнольдса (RЕ); - кинематическая вязкость (KL), м²/с; _э - эквивалентная шероховатость (ЕК), м; Q - расход (Q), м³/с; Q_н - начальный расход (QР), м³/с, (QР>0); Q_к - конечный расход (QG), м³/с; Q - шаг расхода (QН), м³/с.

На рис. 34 приводится полный текст программы, написанный на языке FORTRAN, для ЭВМ СМ-4.

0001REAL K, KL, EK, NK, D, L, HS, QP, QG, QH

0002TYPE 1

00031FORMAT (`ВВЕДИТЕ KL, EK, D, L, HS, QP, QG, QH')

0004ACCEPT 2, KL, EK, NK, D, L, HS, QP, QG, QH

00052FORMAT (F13.10, F10.7, 7F10.5)

0006S=3.14*D*D/4.

0007Q=QP

00083V=Q/S

0009HV=NK*V*V/19.62

0010RE=F*D/KL

0011IF (RE.LE.2320.) GOTO 5

0012K=0.11*SQRT(SQRT(EK/D+68./RE))

0013GOTO 6

00145K=64./RE

0015HK=K*L*V*V/(19.62*D)

0016HN=HV+HK

0017H=HS+HN

0018PRINT 7, Q, H, V, RE, K, HV, HK, HN

00197FORMAT (5X, `Q=', F8.5, 2X, `H=', F7.2, 2X, `V=', F7.3, `RE=', F9.1, 2X, `K=',

F9.6,2X, `HV=', F8.4, 2X, `HK=', F8.4, 2X, `HN=', F8.4)

0020Q=Q+QH

0021IF (Q.LE.QG) GOTO 3

0022STOP

0023END

9. Вопросы для самопроверки

По теме 1.1. В чем различие между плотностью и объемным весом? 2. Как изменяется плотность жидкости при увеличении давления и температуры? 3. Какова связь между коэффициентом объемного сжатия и объемным модулем упругости? 4. Что представляет собой коэффициент температурного расширения? 5. Как зависит вязкость жидкости от температуры и давления? 6. Как связаны между собой динамический и кинематический коэффициенты вязкости? 7. Чем отличается идеальная жидкость от реальной? В каких случаях при практических расчетах жидкость можно считать идеальной? 8. Как подсчитать величину капиллярного поднятия или опускания жидкости в стеклянной трубке малого диаметра? 9. Что называется давлением насыщенного пара жидкости? От чего оно зависит? 10. От чего зависит растворимость воздуха и других газов в жидкости? 11. В каких единицах выражают плотность, объемный вес, коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия, объемный модуль упругости, динамический и кинематический коэффициенты вязкости?

По теме 2.1. Что называют гидростатическим давлением? В каких единицах его выражают? Каковы его основные свойства? 2. Каково основное уравнение гидростатики? 3. Как определить гидростатическое давление в точке? 4. Что называют абсолютным давлением, манометрическим давлением, вакуумом? 5. Какой наибольший вакуум возможен и чем он ограничивается? 6. В чем разница между напором и давлением? 7. Почему при определении силы давления жидкости на поверхность чаше всего оперируют не абсолютным, а манометрическим давлением или вакуумом? 8. Какие устройства конструируются на основе закона Паскаля? 9. Как определить силу давления жидкости на плоскую поверхность? 10. Что такое центр давления? Когда центр давления плоской фигуры совпадает с ее центром тяжести? 11. Чем отличаются эпюры давления в случае манометрического давления и в случае вакуума? 12. Какие правила следует соблюдать при вычерчивании тел давления? 13. Как определяется положение пьезометрической плоскости при наличии манометрического давления или вакуума? 14. Сформулируйте закон Архимеда. 15. Какие силы действуют на жидкость в случаях абсолютного и относительного покоя? 16. Какую форму принимают поверхности равного давления в следующих случаях: а) когда на жидкость из массовых сил действует лишь сила тяжести (случай абсолютного покоя); б) при вращении жидкости вместе с сосудом вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью; в) при прямолинейном движении сосуда с жидкостью; равномерно, с положительным ускорением, с отрицательным ускорением?

По теме 3.1. Чем установившееся движение жидкости отличается от неустановившегося, равномерное - от неравномерного, напорное - от безнапорного? 2. Чем отличается траектория частицы жидкости от линии тока? Когда они совпадают? 3. Что представляет собой расчетная модель потока? 4. Можно ли измерить скорость струйки? Среднюю скорость потока? 5. Каков геометрический смысл членов уравнения Бернулли? Каков их энергетический смысл? 6. От чего зависит числовое значение коэффициента Кориолиса? 7. Чем отличаются уравнения Бернулли для идеальной и реальной жидкости? для элементарной струйки потока? 8. Какие ограничения существуют в применении уравнения Бернулли? 9. Когда пьезометрическая и напорная линии параллельны между собой? 10. При помощи каких линий можно судить о значении и изменении давления вдоль потока? 11. Почему гидравлический уклон потока реальной жидкости всегда положительный?

По теме 4.1. Чем отличается структура потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости? 2. Как определить число Рейнольдса для круглой трубы? 3. Что называют критической скоростью? 4. Влияет ли температура жидкости на значение критической скорости? 5. Как зависят потери на трение от скорости потока при разных режимах движения жидкости? 6. Для чего нужно знать режим движения жидкости? 7. Каковы принципы геометрического, кинематического и динамического подобия потоков? 8. Какие силы преобладают в потоке, если моделирование производится по равенству чисел Рейнольдса? По равенству чисел Фруда?

По теме 5.1. Какой кривой описывается распределение скоростей в сечении трубы при ламинарном течении жидкости? Каково соотношение между средней и максимальной скоростями? 2. От каких параметров зависят гидравлические потери в ламинарном потоке? 3. Чему равно значение коэффициента Кориолиса при ламинарном движении жидкости в трубе? 4. Как определить длину начального участка ламинарного течения и потери в нем? 5. Как определить потери на трение в случае неизотермического течения жидкости в трубе? 6. От чего зависит величина расхода жидкости в плоских и кольцевых зазорах? 7. Какое явление называется облитерацией?

По теме 6.1. Как распределяются скорости в сечении трубы при турбулентном течении жидкости? Каково соотношение между средней и максимальной скоростями? 2. Чему равно значение коэффициента Кориолиса при турбулентном движении жидкости в круглой трубе?
3. Почему гидравлические потери в турбулентном потоке больше, чем в ламинарном? 4. Почему одна и та же труба в одном случае может быть гидравлически гладкой, а в другом случае - гидравлически шероховатой? 5. Сколько имеется зон сопротивления и какие из них соответствуют турбулентному движению жидкости? 6. От чего зависит коэффициент гидравлического трения в различных зонах и как можно его определить? 7. Объясните понятие эквивалентной шероховатости поверхности.

По теме 7.1. Какие сопротивления называют местными? 2. По какой формуле определяют местные потери? 3. От чего зависит значение коэффициента и как оно определяется? 4. В каком сечении берется скорость при определении местных потерь по формуле Вейсбаха? 5. Когда местные потери отдельных сопротивлений можно просто суммировать?

По теме 8.1. Какие отверстия считаются малыми? 2. Какие могут быть случаи сжатия струи? 3. Как связаны между собой коэффициенты сжатия , скорости , расхода и местного сопротивления малого отверстия? Каков физический смысл этих коэффициентов? 4. Почему коэффициенты , , отверстия всегда меньше единицы? 5. Чем отличается насадок от трубы? 6. Может ли проявиться кавитация при истечении жидкости через насадки? 7. Каковы основные типы насадков и каково их практическое применение? 8. Сравните пропускную способность насадков разных типов и круглого отверстия.

По теме 9.1. Какие уравнения применяют при расчете напорных трубопроводов? 2. В чем различие в расчете коротких и длинных трубопроводов? 3. Какие задачи удобно решать графоаналитическим способом? 4. Как построить гидравлическую характеристику трубопровода? 5. Как строят гидравлические характеристики систем из последовательно и параллельно соединенных трубопроводов?

По теме 10.1. В чем различие между установившимся и неустановившимся движениями жидкости? 2. Какое явление в напорных трубах называют гидравлическим ударом? 3. Что называют фазой гидравлического удара? 4. Чем отличается прямой удар от непрямого? 5. Какие силы вызывают резкое повышение давления в трубе при внезапной остановке движущейся жидкости? 6. Как определяют изменение давления при гидравлическом ударе? 7. От чего зависит скорость распространения ударной волны в жидкости? 8. Каковы меры борьбы с гидравлическим ударом? 9. Где применяют гидравлический удар?

По теме 11.1. Чему равна активная сила струи жидкости на плоскую стенку? 2. На какой поверхности наибольшая активная сила струи? 3. Чему равна реактивная сила взаимодействия между струей и твердым телом? 4. Какое практическое применение активной и реактивной сил взаимодействия между струей и твердой преградой?

По теме 12.1. Как определить необходимую мощность двигателя насоса? Как она выражается через напор и через давление? 2. Отношению каких величин равны соответственно объемный, гидравлический, механический и полный к.п.д. насоса? 3. Если геометрические напоры на входе и на выходе из насоса различны, то который из них обычно бывает больше? Как это сказывается на различии между манометрическим и полным напорами насоса? 4. Как расположится уровень жидкости в пьезометре относительно уровня в открытом приемном резервуаре, если пьезометр к всасывающей трубе присоединить перед входом в насос? 5. Как расположится уровень жидкости в пьезометре относительно уровня в открытом напорном резервуаре, если пьезометр присоединить к нагнетательной трубе в самом ее начале?

По теме 13.1. Каково назначение рабочего колеса и спиральной камеры центробежного насоса? 2. От каких величин зависит теоретический напор центробежного насоса? 3. По каким причинам возникают в насосе механические, объемные и гидравлические потери? 4. Для чего необходимо знать рабочую характеристику насоса? 5. Почему рабочая характеристика насоса может быть получена лишь опытным путем? 6. Какова методика испытания насоса? 7. Какое практическое значение имеет применение теории подобия лопастных насосов? 8. По какой причине необходимо бывает пересчитать рабочую характеристику насоса на другую частоту вращения рабочего колеса? 9. Какова классификация лопастных насосов по коэффициенту быстроходности? 10. В чем основное различие между конструкциями центробежного и осевого насосов?

По теме 14.1. Как определяют напор насоса по показаниям измерительных приборов? 2. Зависит ли потребный напор насоса от подачи (расхода во всасывающем и в нагнетательном трубопроводах)? Почему? 3. Как определяются подача и мощность насоса, работающего в сети? 4. Как регулируется подача лопастного насоса? 5. Как при подборе насоса для работы в сети учитываются потери напора на трение во всасывающем и нагнетательном трубопроводах? 6. В каких системах целесообразно насосы подключать последовательно и в каких - параллельно? 7. От чего зависит геометрическая высота всасывания насоса? Как ее определяют? 8. Если диаметры всасывающего и нагнетательного трубопроводов различны, то какой из них обычно бывает больше? Почему? 9. Чем ограничивается высота всасывания насоса? 10. Как изменится допустимая высота всасывания с увеличением подачи насоса, если диаметры всасывающей и нагнетательной труб останутся прежними? 11. Что такое коэффициент кавитации?

По теме 15.1. Каковы относительные достоинства и недостатки вихревых и центробежных насосов? Каковы области применения вихревых насосов? 2. Чем в основном отличаются рабочие характеристики вихревого и центробежного насосов? 3. Какие основные параметры характеризуют режим работы струйного насоса?

По теме 16.1. Каков принцип действия гидродинамических передач? Где их применяют? 2. Каковы основные внешние параметры гидромуфт и гидротрансформаторов? 3. Каковы основные требования, предъявленные к рабочим жидкостям гидродинамических передач?

По теме 17.1. Из каких основных элементов состоит гидромуфта? 2. В чем заключается рабочий процесс гидромуфты? 3. Что называют передаточным отношением и скольжением? 4. Что представляет собой моментная характеристика гидромуфты? 5. Какие гидромуфты называют регулируемыми? 6. Какими способами можно изменить форму моментной характеристики гидромуфты?

По теме 18.1. Каковы основные конструктивные различия между гидромуфтой и гидротрансформатором? 2. Что называют коэффициентом трансформации? 3. Чем отличаются моментные характеристики гидромуфт и гидротрансформаторов? 4. Что такое комплексные гидротрансформаторы?

По теме 20.1. В чем принцип действия поршневого насоса? 2. Каковы преимущества и недостатки поршневого насоса по сравнению с центробежным? 3. Что называют индикаторной мощностью? индикаторным давлением? 4. Каковы графики подачи поршневого насоса одинарного, двойного и многократного действия? 5. Для чего служат воздушные колпаки во всасывающем и нагнетательном трубопроводах? 6. Как рассчитывается допустимая высота всасывания поршневого насоса? Какое влияние на нее оказывает род жидкости? 7. Когда применяют диафрагменные насосы?

По теме 21.1. Каковы относительные достоинства и недостатки поршневых, шестеренных и пластинчатых насосов? 2. Каковы относительные сходства и отличия радиально-поршневых и аксиально-поршневых насосов? 3. Что называют-рабочим объемом роторных насосов? 4. В чем особенности работы винтовых насосов по сравнению с остальными роторными насосами? 5. Что такое компрессия жидкости в шестеренном насосе? 6. Отношением каких величин является объемный, механический и полный к.п.д. насосов? 7. Какими способами регулируют подачи объемных насосов? 8. Чем отличаются диаграммы подачи поршневых, шестеренных, радиально-поршневых и аксиально-поршневых насосов? 9. Чем отличаются рабочие характеристики объемных и лопастных насосов?

По теме 22.1. В каких случаях применяют объемные и в каких - динамические гидропередачи? Привести примеры. 2. Что называют гидроприводом и гидропередачей? 3. В чем принцип действия объемного гидропривода? 4. Каковы относительные достоинства и недостатки объемных гидроприводов по сравнению с электропередачами, механическими передачами, пневмопередачами? 5. В каких гидроприводах можно реверсировать движение? Как это осуществляется? 6. Какое влияние на работу гидропривода оказывает вязкость рабочей жидкости? 7. На работе каких гидроприводов и как сказывается сжимаемость рабочей жидкости? Когда используют жидкости с низким модулем упругости? 8. Какую роль в работе гидропривода играет воздухонасыщение рабочей жидкости?

По теме 23. 1. Когда применяют гидроцилиндры с односторонним и двусторонним штоком? 2. Что учитывается объемным и механическим коэффициентом полезного действия гидроцилиндра? Отношению каких величин они равны? 3. В каком направлении поршень будет двигаться быстрее и почему, если одинаковые расходы рабочей жидкости будут подаваться в штоковую и в поршневую полость дифференциального гидроцилиндра? 4. В каком направлении будет двигаться поршень при подключении гидроцилиндра с неравными рабочими площадями по дифференциальной схеме? 5. Какие вам известны устройства для торможения поршня в крайних его положениях? 6. Какое влияние на работу объемного гидродвигателя оказывает противодавление? 7. Какими способами можно регулировать частоту вращения гидромоторов? 8. Что называют рабочим объемом гидромотора и какое влияние он оказывает на частоту вращения ротора?

По теме 24.1. Как классифицируют распределительные устройства по конструктивным признакам? 2. В каких случаях в гидроприводах применяют золотниковые, крановые и клапанные распределители жидкости? 3. Как определяют потери давления в аппаратах распределения? 4. Какие типы клапанов вы знаете? 5. Для чего в гидроприводах применяют дроссельные устройства? 6. Каковы конструктивные отличия между дросселем и гидравлическим демпфером? 7. От чего зависят местные гидравлические потери в дросселях? 8. В каких местах в гидроприводе устанавливают фильтры? 9. Каковы основные принципы гидравлического расчета гидропривода? 10. Как осуществляют подбор диаметров гидролиний гидропривода?

По теме 25.1. Какими способами осуществляют бесступенчатое регулирование скорости выходного звена в гидроприводах объемного типа? 2. Какой способ регулирования скорости движения более экономичен? 3. Когда в системах гидроприводов применяют дроссели и когда - регуляторы потока? 4. Каковы относительные достоинства и недостатки схем гидропривода с замкнутой и разомкнутой циркуляцией жидкости?

По теме 26.1. Каковы основные элементы следящего гидропривода? 2. Какие типы распределительных устройств применяют в следящем гидроприводе? 3. Какие явления оказывают непосредственное влияние на чувствительность следящего гидропривода?

Размещено на Allbest.ru

...