Hidraulikos teorija bei formulės

1.Hidraulika-tai taikomasis mokslas,nagrinejantis skysciu pusiausvyros ir judejimo desnius. 2.Laseliniai skysciai-skysciai,turintys fiksuota turi ir laisva pavirsiu,jie nepilnai uzpildo pavirsiu. Dujiniai skysciai-kuriu turis priklauso nuo slegio. Skysciai-medziagos, kurios pusiausvyros buvyje negali priesintis tempimo ir kirpimo itempimams. 3.Tankis-skyscio turio vieneto mase =m/v(kg/m3), =f(T.p). 4.Suspaudziamumas-skyscio savybe keisti turi kintant slegiui, suspaudziamumo koof Bp=dv/vdpv/vp(m2/N), laseliniam sk. Bp=(0.1-1.0)*10-9 (m2/N), H2O T=20oC, p=pat(atmosfer slegis), Bp=0.489*10-9 .Tamprumo modulis E=1/Bp, N/m2=Pa, Dujoms E=P, Pa(p=abs slegis). 5.Temperaturinio issipletimo koof-Bt=dv/vdt=v/vT(l/K), H2O T=20oC, Bt=0.15*10-31/K; T=90oC, Bt=0.45*10-31/K. 6.Klampa kirpimo itempimams-(brezt grafika(Y(atst nuo sienel) su u(apeitis) u=f(y)); tangentiniai itempimai-  =M*u/y, m2/N=Pa; Kinematine klampa =/, m2/s; H2O T=20oC, =1*10-6m2/s (1 stoksas=1cm2/s=1*10-4m2/s). Laselinia. Sk kai T, Duju klampa kai T. 7.Kapiliariskumas-skyscio laisvo pavirsiaus neatitikimas siauruose kanaluose ir didelese ertmese((h=A/D(m))A-SKYSCIO-KIETO KUNO poros konstanta)Stiklui-vandeniui A=30mm. 8.Garavimas-skysciu virtimas i garus, virimas-skyscio virtimas I garus visame jo turyje. virimo temp. Tv=f(sk.tipo.p) Vanduo prie atmosferinio.slegio isverda prie 100oC(grafikas P su T). 9.Idealaus skyscio savoka-tai nesuspaudziamas ir neturintis skystis Bp=0 ir =0. 10.Skysti veikiancios jegos-Pavirsines ir turines, Pavirsines(pavirsiaus tempimo) pasireiskia visuose nagrinejamo pavirsiaus taskuose iskirstyto sloginio forma(atstojamosios Fp=A, Fp-pavirsine jega, -pavirsiniu jegu sloginio charakteringas dydis,A-nagrinejamo pav plotas, slegio jega-Fp=pi*A(pi-slegis charakteringame taske); Turines(inercijos, sunkio, iscentrines) jegos-veikia visame nagrinejamame turyje ir kekviename jo taske, atstojamosios Ft=ma=Va, N(m-mase,a-pagreitis,V-turis). 11.Slegio sav.,sleg.,savybes. (brezinys-F-jega palaikanti sk.daleliu pusiausvyra. Skyscio masyvas pusiausvyroje.plokstuma ir masyvo susikirtimo pav.) F/ A=pvid (vidutinis slegis). limA0F/A=p. p-slegis taske,mat N/m2 =1Pa. Skyscio stulpo, kurio pagrinde slegis p, aukstis H, m. p=gh(H-m vandens stulpo mm,gyvsidabrio stulpo. 1toras-1mm gyv.st., 1atmosf=0,981* 105 Pa=98,1KPa., 1kTC/ m2 =0,1MPa. Absoliutinis ir manometrinis slegiai, vakumas ---- manometrinis-tai slegis ismatuotas atmosferinio slegio atzvilgiu,priimant ji uz nuli. Vakuumas-mazesnis uz atmosferini slegi ismatuotas jo atzvilgiu. Absoliutinis-slegis, ismatuotas absoliutaus nulio atzvilgiu.(pat, pv,pab,pm). ,pm=pab- pat arba pab=pat+ pm., pv = pat- pab=-( pab- pat) =-pm SLEGIO SAVYBES-1) slegis statmenas nagrinejamam pavirsiui ir nukreiptas i ji F1+F2=F., F1-issaukia tangentinis itempimus sudaro, kuriems skystis pusiausvyros buvyje nesugeba priesintis. F1=0, F2-sudaro tempimo itempimus t, F-statmena pavirsiui. 2) Pusiausvyros bukleje slegis taske pastovus dydis. px=py=pz=pn 12.EULERIO LYGTIS- brezinys (x,y,z). Fx1, Fx2, Fy1,... Fz2-slegio jegos. U-greitis, Fi-inercijos jega, Fs-sunkio jega. Suprojektuojant sistemos jegas i x asi - Fx1- Px2- Ficos(Fi,x)+ Fscos(Fs,x) =0. slegis “0” taske p; slegio taske M pm=p-p/x*x/2; pn=p+p/x*x/2; Fx1= pmyz=(p- p/x*x/2)* yz ; Fx2= pnyz(p+ p/x*x/2)* yz ; Ficos(Fi,x)= x y z *du/dt*cos(Fi,x)= x y z *dux/dt ; Fscos(F1,x)= x y z a cos(F1,x)= x y z ax ; (p- p/x*x/2)* yz-(p+ p/x*x/2)* yz-x y z *dux/dt+x y z ax=0/:x y z  ; -1/*p/x- dux/dt+ax=0 ; sistema- ax=1/*p/x+ dux/dt ; ay=1/*p/y+ dux/dt ; az=1/*p/z+ dux/dt ; 13.BERNULIO LYGTIS dx axdx+aydy+azdz=1/*(p/x*dx+p/y*dy+p/z*dz)+ dux/dt*dx+ duy/dt*dy+ duz/dt*dz ; taip pat reikia ir su dy, dz ; u=f(x,y,z,t); gali buti charakterizuota f-ja u-jegos potencialas u/x=ax; u/y=ay; u/z=az ; axdx+aydy+azdz=u/x*dx+u/y*dy+u/z*dz=du; (p/x*dx+p/y*dy+p/z*dz)=dp ; dux/dt*dx=dx/dt*dux=uxdux=d*(u2x/2); duy/dt*dy=dy/dt*duy=uyduy=d*(u2y/2); duz/dt*dz=dz/dt*duz=uzduz=d*(u2z/2); dux/dt*dx + duy/dt*dy + duz/dt*dz=d(u2x/2)+ d(u2y/2)+ (u2z/2)=d(u2/2) ; du=1/*dp+ d(u2/2) Bernulio lygtis dif. Formuleje. 14.PAGRINDINIS HIDROSTATIKOS SLEGIS-isvedama bernulio lygties pagrindu.Pusiausvyros atveju greitis vienodas u=const, d(u2/2)=0du=1/*dp, kai skysti veikia tik sunkio jega (Fi=0) priemus asi z(nukreipta I virus) ax=ay=0; az=-g; dU= ax dx+aydy+azdz=-gdz pagrindinis hidrostatikos desnis. -gdz=1/*dp-gz= 1/*p+constz+p/g=const; brezinys,(prie jo) z1+p1/g=const, z2+p2/g=const; z1+p1/g= z2+p2/g  p2=p1+g(z1- z2) ; z1- z2=h; p2= p1+gh; 15.PASKALIO DESNIS Padidejus slegiui skyscio masyvo,esanciam pusiausvyros bukleje,taske,visuose to masyvo taskuose slegis padides tuo paciu dydziu.Zodziu turetu buti brezinys kuriame:1-indas,2-cilindras,3-stumoklis.Kai F=F1. z1+p1/g= z2+p2/g I Kai F=F2> F1. ; z1+(p1+p1)/g= z2+(p2+p2)/g II. II-I(p1+p1)/g- p1/g=(p2+p2)/g- p2/g p1/g=p2/gp1=p2 16.SKYSTINIAI PRIETAISAI SLEGIUI MATUOTI. C=-garso greitis. E=1/Cp pjezometrai – pagrystas skyscio lygio vamzdelyje.Manometrinis slegis taske A pmA=gh p>10 kPa.Vakuumas taske B pvB=gh p5kPa. Manometrinis vakuumas slegis taske C. pmC=ggh- gh1 g-gyvsidabrio tankis p100kPa 17.MECHANINIAI PRIETAISAI SLEGIUI MATUOTI.Manometras(vakuumetras) su Burdono vamzdeliu. 18.SKYSCIO SLEGIO I PLOKSCIA PAVIRSIU ATSTOJAMOJI JEGA.Jegos F dydis F=; dF=pdA;p=p0+gh,h=ysin; p=p0+g ysin; dF =( p0+g ysin)dA;F=p0+g sin;=A; =ycA – pavirsiaus A stat.mom.F= p0A+g sinycA= p0A+ghcA.F=( p0+ghC)A=pcA. F= pcA.Bet kurios jegu sistemos visu jegu momentu suma lygi atstojamosios jegos momentui.ydF – Elementarios jegeles gh)dA=+gy sin)dA=p0g sin*; -pavirsiaus A stat.mom.asies x atzvilgiu.; =Ix’ –inercijos momentas asies x atzv.; Ix=yc2A+Ix’ ; Ix’ –inercijos momentas asies x atzv.; Ix’=D4/64 ; Ix’=bh3/12; gsin yc2A+g sinx*Ix’ ; F=pcA=(p0+gyc*sin)A=p0A+gyc* sinA ; y0=p0ycA+g sinx*y2C*A+g sin*Ix’/ p0A+gy sinA=yc+g sin*Ix’/p0A+gyc*sinA ; kai p0=0,tai y0=yc+ Ix’/ycA ; 19.SLEGIO I KREIVA PAVIRSIU ATSTOJAMOJI JEGA. df=pdA – el.slegio jega veik. dA. Atstojamosios jegos F dedamoji Fx ==.Cia elementarios jegos dF dedamoji dF=cos(dF,x)dF;dF=(p0+gh)dA. dFx=cos(dF;x). cos(dF;x)dA=dAx ir dFx=(p0+gh)dAx; Fx==p0g=poAx+g = poAx+ghcxAx.Fx=(p0+ghcx)Ax=pcxAx; Fy=pcyAy; Fz==(p0+gh)dAz=p0g;=dW–Turis tarp d A ir dAz; =W – slegio kuno turis. Fz=p0Az+gW. F=; cos(F,x)=Fx/F, cos(F,y)=Fy/F, cos(F,z)=Fz/F.Sferiniam pavirsiui atstojamoji jega kerta jegs centra.Cilindrinio pavirsiaus kerta cilindro asi randasi simetrijos plokstumoje. 20.ARCHIMEDO DESNIS.F=Fx1+Fx2+Fy1+Fy2+Fz1+Fz2 ; Fx1=pcx1Ax1; Fx2= pcx2Ax2 ; pc1= pc2, Ax1= Ax2;Fx1=Fx2; Fx1+ Fx2=0; Fy1- Fy2=0;p0=0, tai Fz1=gWABCDE; Fz2=gWABFDE F= Fz1- Fz2=g(WABCDE- WABFDE);F=gW.W- pagramzdinto i skisti kuno turis.Panardintas I skysti kunas yra veikiamas slegio jegos lygios isstumto skyscio sunkio jegai. 20.SKYSCIO TEKMES TIPAI,PARAMETRAI.Skystis judantis isilgai ji ribojanciu pavirsiu vadinamas skyscio tekme.Ribojantys pavirsiai:kieti,judancio ir nejudancio skyscio kontaktu pavirsiui,……,slegines ir besleges tekmes skirstomos pagal greicio pastovuma : nusistovejusios ir nenusistovelusios pagal tekmes forma ir matmenis : tolygios ir netolygios. TEKMIU PARAMETRAI : tekmes skerspjuvis statmenas greiciu vektoriams, 1)skerspjuvio plotas A(S,W), m2; 2)Debitas turis (kiekis) pereinantis A per laiko vieneta Q=V/t, Qm=m/t ; 3) vidutinis skerspjuvio greitis v=Q/A, m/s; 4) vietinis greitis U; 5) slegis p,Pa ; tekmes linija- linija,kurios visose taskuose greicio vektoriai turi krypti.(Brezinys) Nusistovejusioje tekmeje,tekmes linija-trajektorija. Elementari ciurksle-be galo maza tekmes dalis,apribota pavirsiumi, susidedanciu is tekmes liniju(brezinys). 22.Tekmes vientisumo lygtis-1)diferencial.forma(idealiam vientisam skysciui Ev=0, ieinanciu ir iseinanciu sk. Turio balance lygtis per vnt t=1) Va-Vb+Vd-Vc+Ve-Vf=0, Va=Uax∆y∆z, Uax=Ux-∂Ux/∂x*∆x/2,(Ux- greicio gretasienio centre dedamoji pagal x),,Vb=Ubx∆y∆z,Ubx=Ux+∂Ux/∂x*∆x/2, , Va+Vd+Ve-Vb-Vc-Vf=0,pertvarkius 2)Baigtinej formoj(idealaus skyscio nusistovejusiam tolygiai tekmei ruoze tarp skerspjuviu 1-1 ir 2-2 per laiko interv. t pro 1-1 iteka dv1=l1dA1, l1=u1t, dv1=u1tdA1, pro 2-2 isteka dv2=l2dA2, l2=u2t, dv2=u2tdA2. dv1=dv2, u1tdA1= u2tdA2, u1dA1= u2dA2, u1dA1= u2dA2=…= undAn=const, dQ1=dQ2=…=dQ=const, . Visai tekmei Q1=Q2=…=Q=const, , v1A1=v2A2=…=vA=const. Apskritame vamzdyje A=0.785D2, . 23.Bernulio lygtis idealaus skyscio elementariai ciurkslei- dif form(, jegos potencialoU diferencialas dU=Qxdx+Qydy+Qzdz, Kai asis z↑ ir sk. veikia tik sunkio jegos Qx=Qy=0 ir Qz=-g, dU=-gdz ir Bernulio lygtis konst eleeminuoti vienam el ciurksles skerspjuviui, kitam ,. Bernulio lygtis realaus skyscio el.ciurkslei- -lyginamoji energija, ideliam skysciui E1=E2…=E=const, Realaim skysciui E1>E2>E3…E=const, realaus skyscio el.ciurkslei-24.Bernulio lygties realaus skyscio tekmei ; dQ=UdA=U1dA1= U2dA2; prielaida: ; ; ; ; ; ; α1-tai korolio koeficientas ivertintas energijos pasiskirstymo tekmeje netolyduma. ; ; -integruojama. Prielaida ; ; ; ; Paprastai ; esnat maziems v tai laminarinei tekmei apskritame vamzdyje 25.Hidrauliniu nuostoliu savoka hv Hidrauliniai nuostoliai- mechaninis energijos nuostoliai, atsirandantys del trinities ir energijos jegu .Trinties yra neisvengiama.Trinties jegu issaukti nuostoliai –kelio nuostoliai hk hw = ∑hk+∑hv 26.Skyscio tekejimo rezimai Susidaro: rezervuaras, stiklinis indelis, ciaupas, dazu indelis , dazu ciurksle. Kai skyscio debitas ir greitis mazi –laminarinis rezimas. Kai skyscio debitas ir greitis dideli, ciurkslele suyra ir susimaiso –tai turbolentinis rezimas. Yra dar vienas rezimas tarp turbolentinio ir laminarinio jis yra neapibreztas.Reinoldso(1883) skaicius ; v-vidutinis skerspjuvio greitis, b-charakteringas tekmes skerspjuvio matmuo, -skyscio klampa. Apskritiems vamzdziams , Kai Re 4000 tai turbolencinis. Kai nera vibraciju T=const skandziai Q laminarinis rezimas Re=3000 (staciakampis)- , kai (vamzdyje)- , kai (antraip trapecija)- 27.Kelio nuostoliai laminariniame tekmeje hk F1, F2, F3, F4, tai slegio atstojamosios jegos, F5 sunkio jega, F6 trinties jega, Projektuojant sias jegas i asi tai , , F2=p2A , kur A=πr2, , , p1A-p2A+, Tekme yra tolygi, todel V1-V2 ir , , integruojant gauta lygri r ribose r-rv ir u ribose nuo u iki 0 (ant sieneles) A1, Puazelio formule kai r=0, tai U=Umax=, Umax=. 28punktas V=Q/A, U-ciurksles debitas Q=UdA, tekmes debitas Q=vA=Umax/2*A→v=Umax/2→Umax=2v, 2v=hkgD2/16υl→hk=32υlv/gD2 pertvarkius(x:2v) hk=64υ/vD*l/D*v2/2g→hk=32υlv/gD2, hk=x*l/D*v2/2g, x=64υ/vD=64/Re-hidraulines trinities koof. 28.Turbulentines tekmes struktura- Τ=-μ*du/dr.(brezinys is punktyru kur A-turbulentinis branduolys, B-pasienio sluoksnis, B1-pereinamasis sluoksnis, B2-laminarine pleve), (brezinys kaip kardiograma kur Δ-siurkstumo elementu aukstis; Δ=f(medz.technologija), δ-laminarines pleveles storis, δ=(Rε Δ),Kai δ>Δ siurkstumas neturi itakos tekmei, kai δΔ, λ=f2(Re), 3)kai Re>4000, δ>Δ-lygiu vamzdziu zona, λ=f3(Re), λ=0.314/R0.25, 4)kai Re>4000, δ4000, δ106)koef. ξ, ξt, A-priklauso nuo kliuties tipo, paprastumo delei leidziama ξ= ξt=const. 31.Bernulio lygties taikymas vamzdynams skaiciuoti – , hw=Σhk+Σhv, 1)palyginimo plokstuma(ataskaitos)0-0, 2)Parenkami skerspjuviai(1-1) ir (2-2) ir taskai 1ir 2(jokiu budu negalima parinkti skerspjuviu tarp kuriu randasi tiekejas arba energijos vartotojas, jais turi buti patogu atskaityti aukscius), 3)uzrasomi parametrai z1,p1,v1,z2,p2,v2, α=1.05-1.10 kinta Korjolio koef., 4)Sudaroma Bernulio lygtis, hidrauliniai nuostoliai hw=Σhk+Σhv, 5)is lygties isreiskiamas skaiciuojamasis parametras(z arba p(geometriniai sist parametrai Q,D,L) ir Q, daroma prielaida:turim siurkscius vamzdzius λ=f(Δe/D). Is Bernulio lygties isreiskiame greiti pagal apytikri v1→Re→ λ, kai v1 nesikeicia Q=v1A1. Kai D?(duota Q,z,p,…) v?, Δe/D-?, λ-? Naudojamas bandymu metodas:priimama D1, tikrinama ar tenkinama Bernulio lygtis, pagal parinktus skersmenis sudaromas grafikas 34.Hidraulinis smugis-slegio kitimas vamzdyne susidarantis del tekmes stabdymo ir kinetines energijos virsmo i potencine.Energija naudojama skysciui suspausti:W1=1/2F1l1 Santykine skyscio deformacija: ε=Δp/Es Santykine vamzdzio deformacija ε=O/Ev Priemones hidrauliniui smugiui silpninti: 1)mazinti v0,didinti D,v=Q/A=4Q/πD2 2)didinti tekmes stabdymo laika ts 3)naudoti apsauginius irenginius:apsaugin. voztuvus,membranas,oro gaubtus,islyginamuosius bokstus. 35.Hidraulinis taranas-Siurblys isnaudojantis HS.Tarano sudaromas slegio aukstis Hs>>H, o debitas Qs10m/s vyksta kavitacija. v>30m/s ardomos visos medziagos. 37.Sezy formule.v=C v=tekmes gr., C=Sezy koeficientas,R=A/X-hidraulinis spindulys,kur X-slapias,I-hidraulinis nuolydis I=hk/L . V=C=>hk=Lv2/C2R;Hidr.sp. R=D/4, hk=4Lv2/C2D; Sezy hk=4Lv2/C2D; Sezy koeficientas C=f(n,R).n-siurkstumo koeficientas,priklauso nuo kanalo medziagos ir bukles.Ploniems vamzdziams:naujiems n=0.013;seniems n=0.018-0.025;Kanalams grunte:gerame stovyje n=0.0225;blogame stovyje n=0.030-0.040,n=0.050-0.120. Maningo form. C=1/nR1/6. 38.Sezy formules taikymas vamzdynams skaiciuoti. v=C; Q=Av=AC;Apskritiems vamzdziams:A= πD2/4;C=1/nR1/6;R=D/4;R= πD2/4-1/n(D/4)1/6(D/4)1/2=π1/n(1/4)5/2D8/3. 39.Angos irantgaliai.Nagrineja skysciu tekejima pro angas kelio nuostoliai nevertinami,skaiciuojami vietiniai nuostoliai.Antgaliu vad. Trumpas vamzdelis,kurio ilgis l(3-4)d, d-vidinis skersmuo.Is angu ir antgaliu skystis gali isteketi i atmosfera arba i to paties skyscio aplinka.Abiem atvejais skyscio tekejimas gali buti nusistovejas arba ne (Hf-const).Pagal angos dydi skirstomas i didelius ir mazus.Mazas kuriu vertikalus skersmuo yra nedidesnis kaip 0.14.Mazoje angoje laikoma,kad ciurksliu gr. pastovus u=v=const.Didelemis angomis vad angoskuriu skersmuo >0.14,atskiru ciurksliu gr nevienodi.Pagal sieneliu stori,angos buna plonasienes ir storasienes.Mazoje angoje skysciu ciurksliu,trajektorijos buna kreivaligines ir nelygiagrecios angos suspaudimo koeficientas: ε=S0/s=(d0/d)2; ε-ciurksles suspaudimo koeficientas. 40.Nusistovejas laisvas skyscio tekejimas pro maza anga.φ=1/ξ –skyscio tekejimo pro anga greitis. 41.Skyscio tekejima pro didele anga. Q=MS; M=0.65-0.85 Dideliu angu. 42.Skyscio istekejimas pro slenkscius. α=900; Q=1.343h2.47; Q=0.303* h2.47 43.Optimalus skerspjuvias.Leistini greiciai.Optimalus skerspjuvis yra tas kuris turi maziausia slapia perimetras.Didziausias leistinas greitis priklauso grunto savybiu.Grunto tipas: smulkus smelis:0.4-0.6m/s;zvyras 0.8-1m/s; organiai 0.5-1.2; zvyras,skaldos danga 1.2-1.5; betono plokste 1.5-2.5. maziausi leistini greiciai-kietasdaleles transportuojantis,neleidziantis uzsidumblinti. 44.Ramus ir audringas tekejimas.Atviros tekmes lyginamoji mehanine energija 0-0 atzvilgiu E=z+p/ρg+ αv2/2g. Kritinio gylio salyga: kai h

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!