Історія розвитку гідравліки і основні властивості рідин та газів

Основи гідравліки

Методичні вказівки

І контрольні завдання

для студентів технічних спеціальностей

заочної форми навчання

Черкаси ЧІТІ 2000

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ІНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Основи гідравліки

Методичні вказівки

І контрольні завдання

для студентів технічних спеціальностей

заочної форми навчання

Затверджено:

на засіданні кафедри промислового

та цивільного будівництва

Протокол № 7 від 14.01.1999 р.

Черкаси ЧІТІ 2000

Основи гідравліки. Методичні вказівки і контрольні завдання для студентів технічних спеціальностей заочної форми навчання / Укл. Є.С. Ленартович. – Черкаси: ЧІТІ, 2000. – 20 с.

Укладач Ленартович Є.С., к.т.н., доц.

Рецензент Березань М.О., к.т.н., доц.

© Черкаський інженерно-технологічний інститут, 2000

ВСТУП

Вивчення основ гідравліки студентами заочної форми навчання – це самостійна робота з підручником для засвоєння теоретичного матеріалу, а також виконання лабораторних та контрольних робіт.

Мета методичних вказівок – допомогти студентам у самостійному вивченні теоретичного матеріалу та у виконанні контрольної роботи. Методичні вказівки укладені згідно з типовою та робочою програмами і містять рекомендації до практичного використання засвоєних знань.

Контрольну роботу перевіряє викладач і приймає до захисту. Студент одержує залік після захисту лабораторних та контрольної робіт.

Після вивчення курсу студент здобуде знання, необхідні майбутньому спеціалісту в його інженерній діяльності.

1. Методичні вказівки до вивчення основ гідравліки

(дисципліни " Технічна механіка рідин та газів",

" Гідравліка та гідропривід")

Історія розвитку гідравліки і основні властивості рідин та газів

У цьому розділі студент повинен ознайомитись з історією розвитку гідравліки, її сучасним станом та перспективами розвитку.

Вивчення дисципліни починається із вивчення основних властивостей рідин та газів.

Рідина майже не чинить опору зміні своєї форми, але чинить великий опір зміні свого об'єму. Опір рідин зміні свого об'єму характеризується коефіцієнтом температурного розширення b_t та об'ємного стиснення b_w (величина обернена модулю пружності Е₀). Оскільки в будівництві зміна об'єму води залежно від температури і тиску незначна, ними можна нехтувати. Вважаємо питому вагу води практично постійною. В міжнародній системі СІ питома вага виражається в ньютонах на кубічний метр (Н/м³). Питома вага води при 4⁰ С дорівнює g = 9810 Н/м³.

Коефіцієнт b_w в системі СІ виражається в м²/Н, а Е₀ – в паскалях (Па).

Опір рідини зміні своєї форми характеризується в'язкістю. Розрізняють динамічну (абсолютну), кінематичну (відносну) та умовну в'язкості. Кінематична в'язкість тісно зв'язана з динамічною .

Одиниця вимірювання кінематичної в'язкості см²/с, м²/с, а динамічної – Па× С. Старі одиниці вимірювань – пуази – ІП = 0, 1 Па× С; 1 кгс× с/м² = 9, 81 Па× С.

Студент повинен засвоїти основні властивості газів. Гази є ідеальні та реальні.

Стисливість газів проходить за законом Клапейрона-Менделєєва

P× V = M× R× T,

де P – тиск;

V – об'єм;

M – маса;

R – газова стала;

T – абсолютна температура, T = t⁰C + 273⁰ K.

Оскільки , то P = r× R× T.

Для реальних газів вводять коефіцієнт стиснення (z):

P = z× r× R× T.

Студенту необхідно засвоїти, що ідеальні гази мають чотири процеси зміни стану:

1 – ізохорний – проходить при постійному об'ємі;

2 – ізобарний – проходить при постійному тиску;

3 – ізотермічний – проходить при постійній температурі;

4 – адіабатний – проходить без теплообміну з навколишнім середовищем.

Крім названих, є узагальнюючий – політропний процес.

Теплоємність – кількість тепла, необхідна для нагрівання тіла на один градус.

Залежно від процесу зміни стану газу розрізняються два види теплоємності:

1 – С_{V –} ізохорна теплоємність;

2 – С_{Р –} ізобарна теплоємність.

Одиниця вимірювання теплоємності – Дж/кг× К.

Співвідношення – адіабатна стала.

Студент повинен знати, що існують неньютонівські рідини. Для цих рідин f(t) може мати різний вигляд. Ці рідини є об'єктом окремого дослідження.

Література: [ 1, c.3..24]; [ 2, c.4..9]; [ 3, c.3..23]; [ 4, c.3..7].