Основы прикладной гидравлики - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Основы прикладной гидравлики, слайд №100

Основы прикладной гидравлики, слайд №101

Основы прикладной гидравлики, слайд №102

Основы прикладной гидравлики, слайд №103

Основы прикладной гидравлики, слайд №104

Основы прикладной гидравлики, слайд №105

Основы прикладной гидравлики, слайд №106

Основы прикладной гидравлики, слайд №107

Основы прикладной гидравлики, слайд №108

Основы прикладной гидравлики, слайд №109

Основы прикладной гидравлики, слайд №110

Основы прикладной гидравлики, слайд №111

Основы прикладной гидравлики, слайд №112

Основы прикладной гидравлики, слайд №113

Основы прикладной гидравлики, слайд №114

Основы прикладной гидравлики, слайд №115

Основы прикладной гидравлики, слайд №116

Основы прикладной гидравлики, слайд №117

Основы прикладной гидравлики, слайд №118

Основы прикладной гидравлики, слайд №119

Основы прикладной гидравлики, слайд №120

Основы прикладной гидравлики, слайд №121

Основы прикладной гидравлики, слайд №122

Основы прикладной гидравлики, слайд №123

Основы прикладной гидравлики, слайд №124

Основы прикладной гидравлики, слайд №125

Основы прикладной гидравлики, слайд №126

Основы прикладной гидравлики, слайд №127

Основы прикладной гидравлики, слайд №128

Основы прикладной гидравлики, слайд №129

Основы прикладной гидравлики, слайд №130

Основы прикладной гидравлики, слайд №131

Основы прикладной гидравлики, слайд №132

Основы прикладной гидравлики, слайд №133

Основы прикладной гидравлики, слайд №134

Основы прикладной гидравлики, слайд №135

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Основы прикладной гидравлики. Доклад-сообщение содержит 135 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Основы прикладной гидравлики Для студентов факультета химической технологии и экологии

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Гидромеханика - наука, изучающая равновесие и движение жидкости, а также взаимодействие между жидкостью и твердыми частицами, погруженными в жидкость полностью или частично. По принципу целенаправленности гидромеханические процессы химической технологии можно разделить на: Процессы перемещения потоков в трубопроводах и аппаратах; Процессы, протекающие с разделением неоднородных систем (осаждение, фильтрование, центрифугирование) Процессы, протекающие с образованием неоднородных систем (перемешивание, псевдоожижение и др.) Законы гидромеханики и их практические приложения изучают в ГИДРАВЛИКЕ

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Слайд 8

Описание слайда:

Физические свойства жидкостей Плотность Уравнение состояния идеального газа Сжимаемость Поверхностное натяжение Вязкость Неньютоновские жидкости Практические задачи

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Слайд 11

Описание слайда:

Слайд 12

Описание слайда:

Сжимаемость Сжимаемость жидкостей характеризуется коэффициентом сжимаемости который равен отношению изменения относительного объема жидкости к изменению давления: (м2/Н). Температурное расширение (град-1)

Слайд 13

Описание слайда:

Поверхностное натяжение. Молекулы жидкости, расположенные на ее поверхности или непосредственно у поверхности, испытывают притяжение со стороны молекул, находящихся внутри жидкости, в результате чего возникает давление, направленное внутрь жидкости перпендикулярно ее поверхности. Действие этих сил проявляется в стремлении жидкости уменьшить свою поверхность; на создание новой поверхности требуется затратить некоторую работу. Поверхностным натяжением жидкости σ называют работу, которую надо затратить для образования единицы новой поверхности жидкости при постоянной температуре. Поверхностное натяжение уменьшается с повышением температуры. Силы поверхностного натяжения нужно учитывать при движении жидкости в капиллярах, при барботаже газа и т.п.

Слайд 14

Описание слайда:

Вязкость

Слайд 15

Описание слайда:

Вязкость Вязкостью называется свойство жидкости оказывать сопротивление ее движению, т.е. взаимному перемещению ее частиц. Напряжение внутреннего трения (сдвига) Напряжение внутреннего трения, возникающее между слоями жидкости при ее течении, прямо пропорционально градиенту скорости

Слайд 16

Описание слайда:

Единицы измерения вязкости μ: Единицы измерения вязкости μ: Соотношение между Па*с и П: Кинематический коэффициент вязкости или кинематическая вязкость ν: Единицы измерения кинематической вязкости :

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Задача 2.

Слайд 19

Описание слайда:

Слайд 20

Описание слайда:

Неньютоновские жидкости Закон трения Ньютона справедлив для всех газов и многих жидкостей с низкой молекулярной массой (ньютоновские жидкости). Однако, ряд жидкостей (растворы полимеров, коллоидные растворы, пасты, суспензии и др) обнаруживают более сложные вязкостные свойства, которые не могут быть описаны законом Ньютона (неньютоновские жидкости). Для неньютоновских жидкостей вязкость зависит не только от параметров состояния, но и от условий течения.

Слайд 21

Описание слайда:

Пластичные жидкости

Слайд 22

Описание слайда:

Пластичные жидкости

Слайд 23

Описание слайда:

Псевдопластичные жидкости

Слайд 24

Описание слайда:

Практические задачи

Слайд 25

Описание слайда:

К расчету динамического коэффициента вязкости Для смеси нормальных (неассоциированных) жидкостей значение μсм может быть вычислено по формуле: где μ1, μ2,...- динамические коэффициенты вязкости отдельных компонентов; х’1, х’2,… - мольные доли компонентов в смеси. В соответствии с аддитивностью текучестей компонентов динамический коэффициент вязкости смеси нормальных жидкостей определяется уравнением: где xv1, xv2,… - объемные доли компонентов в смеси. Динамический коэффициент вязкости разбавленных суспензий μс может быть рассчитан по формулам: при концентрации твердой фазы менее 10% (об) при концентрации твердой фазы до 30% (об) где μж –динамический коэффициент вязкости чистой жидкости, φ – объемная доля твердой фазы в суспензии.

Слайд 26

Описание слайда:

Задача 3. Определить кинематический коэффициент вязкости жидкости, имеющей состав: 70% мол. кислорода и 30% мол. азота при Т=84 К и рабс=1 атм. Считать кислород и азот нормальными жидкостями. Вязкость кислорода: μ1=22,6*10-5 Па*с азота: μ2=11,8*10-5 Па*с Плотность жидкого кислорода: ρ1=1180 кг/м3 азота: ρ2=780 кг/м3

Слайд 27

Описание слайда:

Решение. Динамический коэффициент вязкости для нормальных жидкостей: Массовые доли компонентов в смеси: Плотность смеси: Кинематическая вязкость:

Слайд 28

Описание слайда:

Вычислить динамический коэффициент вязкости суспензии бензидина в воде, если в чан загружено на 10 м3 воды 1 т бензидина. Температура суспензии 20оС относительная плотность твердой фазы 1,2. Вычислить динамический коэффициент вязкости суспензии бензидина в воде, если в чан загружено на 10 м3 воды 1 т бензидина. Температура суспензии 20оС относительная плотность твердой фазы 1,2.

Слайд 29

Описание слайда:

Объем твердой фазы: Объем твердой фазы: Объемная концентрация твердой фазы в суспензии: При 20оС динамический коэффициент вязкости воды равен 10-3 Па*с или 1 сП. Динамический коэффициент вязкости суспензии определяется по формуле: или

Слайд 30

Описание слайда:

ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОСТАТИКИ Гидростатическое давление Атмосферное давление Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера Равновесие тела в покоящейся жидкости Давление на плоскую стенку Давление на криволинейную стенку Практические задачи

Слайд 31

Описание слайда:

Не для конспекта

Слайд 32

Описание слайда:

Гидростатическое давление

Слайд 33

Описание слайда:

Гидроста-тическое давление

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Слайд 36

Описание слайда:

Гидростатическое давление

Слайд 37

Описание слайда:

Гидростатическое давление

Слайд 38

Описание слайда:

Атмосферное давление

Слайд 39

Описание слайда:

Атмосферное давление

Слайд 40

Описание слайда:

Атмосферное давление

Слайд 41

Описание слайда:

Атмосферное давление

Слайд 42

Описание слайда:

Давление абсолютное, избыточное и разрежение (вакуум).

Слайд 43

Описание слайда:

Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера

Слайд 44

Описание слайда:

Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера

Слайд 45

Описание слайда:

Равновесие тела в покоящейся жидкости

Слайд 46

Описание слайда:

Равновесие тела в покоящейся жидкости

Слайд 47

Описание слайда:

Условие плавания тел

Слайд 48

Описание слайда:

Давление на плоскую стенку

Слайд 49

Описание слайда:

Слайд 50

Описание слайда:

Слайд 51

Описание слайда:

Центр давления

Слайд 52

Описание слайда:

Давление на криволинейную стенку

Слайд 53

Описание слайда:

Давление на криволинейную стенку

Слайд 54

Описание слайда:

Давление на криволинейную стенку

Слайд 55

Описание слайда:

Практические задачи

Слайд 56

Описание слайда:

Цилиндрический сосуд диаметром 20 см наполнен водой до верха. Определить высоту цилиндра, если сила давления на дно и боковые стенки цилиндра одинакова. Цилиндрический сосуд диаметром 20 см наполнен водой до верха. Определить высоту цилиндра, если сила давления на дно и боковые стенки цилиндра одинакова.

Слайд 57

Описание слайда:

Решение Давление на дно цилиндра одинаково во всех точках и равно Давление на стенки цилиндра линейно увеличивается с глубиной Значит сила давления на всю боковую поверхность цилиндра равна среднему давлению рср , т.е. давлению на глубине Н/2, умноженному на площадь боковой поверхности: Сила давления на дно цилиндра равна Из условия равенства сил давления получаем: , откуда

Слайд 58

Описание слайда:

Вакуумметр на барометрическом конденсаторе показывает вакуум, равный 600 мм рт.ст. Атмосферное давление 748 мм рт.ст. Вакуумметр на барометрическом конденсаторе показывает вакуум, равный 600 мм рт.ст. Атмосферное давление 748 мм рт.ст. Определить: а) абсолютное давление в конденсаторе в Па и в кгс/см2; б) на какую высоту Н поднимается вода в барометрической трубе?

Слайд 59

Описание слайда:

Решение Абсолютное давление в конденсаторе: Высоту столба в барометрической трубе найдем из уравнения: Откуда

Слайд 60

Описание слайда:

Задача 7. Тонкостенный цилиндрический сосуд массой 100г и объемом 300см3 ставят вверх дном на поверхность воды и медленно опускают его вглубь таким образом, что он все время остается вертикальным. На какую минимальную глубину надо погрузить стакан, чтобы он не всплыл на поверхность? Атмосферное давление р0=105 Па.

Слайд 61

Описание слайда:

Решение Воздух в стакане до погружения описывается уравнением состояния Менделеева-Клапейрона: После погружения: При этом по закону сохранения массы: Давление воды на глубине h: уравновешивается давлением воздуха в стакане.

Слайд 62

Описание слайда:

Задача 8. Вес камня в воздухе 49Н. Найти вес этого камня в воде, если его плотность равна 2500 кг/м3, а плотность воды 1000 кг/м3.

Слайд 63

Описание слайда:

Решение Из условий равновесия сумма всех сил, действующих на камень, равна нулю: Отсюда: Выталкивающая сила: Вес камня в воде:

Слайд 64

Описание слайда:

Задача 9. На поверхности воды плавает полый деревянный шар так, что в воду погружена 1/5 часть его объема. Радиус шара 1см. Плотность дерева 840 кг/м3. Найти объем полости в шаре.

Слайд 65

Описание слайда:

Решение Из условия равновесия: Откуда масса шара: Объем деревянной части шара: Объем полости:

Слайд 66

Описание слайда:

ЭЛЕМЕНТЫ ГИДРОДИНАМИКИ Основные характеристики движения жидкостей Скорость и расход жидкости Уравнение неразрывности потока (Материальный баланс потока) Уравнение Бернулли (Энергетический баланс потока) Режимы движения жидкости Распределение скоростей по сечению потока при ламинарном и турбулентном режимах Элементы теории подобия Некоторые практические приложения уравнения Бернулли Движение жидкости в напорных трубопроводах и их расчет Практические задачи

Слайд 67

Описание слайда:

Слайд 68

Описание слайда:

Основные характеристики движения жидкостей

Слайд 69

Описание слайда:

Слайд 70

Описание слайда:

Слайд 71

Описание слайда:

Слайд 72

Описание слайда:

Скорость и расход жидкости

Слайд 73

Описание слайда:

Скорость и расход жидкости

Слайд 74

Описание слайда:

Уравнение неразрывности потока (Материальный баланс потока)

Слайд 75

Описание слайда:

Уравнение Бернулли Удельная энергия жидкости

Слайд 76

Описание слайда:

Уравнение Бернулли для идеальной жидкости

Слайд 77

Описание слайда:

Слайд 78

Описание слайда:

Уравнение Бернулли для реальной жидкости

Слайд 79

Описание слайда:

Слайд 80

Описание слайда:

Уравнение Бернулли Графическая иллюстрация

Слайд 81

Описание слайда:

Уравнение Бернулли Линейные и местные сопротивления

Слайд 82

Описание слайда:

Режимы движения жидкости

Слайд 83

Описание слайда:

Слайд 84

Описание слайда:

Распределение скоростей по сечению потока при ламинарном режиме

Слайд 85

Описание слайда:

Слайд 86

Описание слайда:

Слайд 87

Описание слайда:

Слайд 88

Описание слайда:

Слайд 89

Описание слайда:

Элементы теории подобия

Слайд 90

Описание слайда:

Слайд 91

Описание слайда:

Слайд 92

Описание слайда:

Слайд 93

Описание слайда:

Слайд 94

Описание слайда:

Слайд 95

Описание слайда:

Слайд 96

Описание слайда:

Слайд 97

Описание слайда:

Слайд 98

Описание слайда:

Некоторые практические приложения уравнения Бернулли

Слайд 99

Описание слайда:

Сопротивление при движении жидкости по трубопроводу При движении реальной жидкости по трубопроводу или каналу происходит потеря напора , которая складывается из потери на трение частиц жидкости друг о друга и о стенки трубы или канала, и потери на местных сопротивлениях, которые изменяют направление или скорость потока.

Слайд 100

Описание слайда:

Сопротивление при движении жидкости по трубопроводу Потери на трение

Слайд 101

Описание слайда:

Слайд 102

Описание слайда:

Слайд 103

Описание слайда:

Слайд 104

Описание слайда:

Слайд 105

Описание слайда:

Слайд 106

Описание слайда:

Слайд 107

Описание слайда:

Слайд 108

Описание слайда:

Истечение жидкости из донного отверстия при постоянном уровне

Слайд 109

Описание слайда:

Слайд 110

Описание слайда:

Слайд 111

Описание слайда:

Слайд 112

Описание слайда:

Истечение жидкости из донного отверстия при переменном уровне

Слайд 113

Описание слайда:

Слайд 114

Описание слайда:

Истечение жидкости через водосливы

Слайд 115

Описание слайда:

Измерение скоростей и расходов жидкости

Слайд 116

Описание слайда:

Движение жидкости в напорных трубопроводах и их расчет

Слайд 117

Описание слайда:

Практические задачи

Слайд 118

Описание слайда:

Задача 10 По трубам одноходового кожухотрубчатого теплообменника (число труб n=100, наружный диаметр труб 20 мм, толщина стенки 2 мм) проходит воздух при средней температуре 50 ºC давлении (по манометру) 2 кгс/см2 со скоростью 9 м/с. Барометрическое давление 740 мм рт.ст. Плотность воздуха при нормальных условиях 1,293 кг/м3. Определить: а) массовый расход воздуха; б) объемный расход воздуха при рабочих условиях; в) объемный расход воздуха при нормальных условиях.

Слайд 119

Описание слайда:

Решение Рабочее давление (абсолютное): или: Плотность воздуха при рабочих условиях: или:

Слайд 120

Описание слайда:

Массовый расход воздуха: Массовый расход воздуха: Объемный расход воздуха при рабочих условиях: Объемный расход воздуха при нормальных условиях:

Слайд 121

Описание слайда:

Задача 11. Теплообменник изготовлен из стальных труб диаметром 76×3 мм. По трубам проходит газ под атмосферным давлением. Требуется найти необходимый диаметр труб для работы с тем же газом, но под избыточным давлением 5 ат, если требуется скорость газа сохранить прежней при том же массовом расходе газа и при том же числе труб.

Слайд 122

Описание слайда:

Решение. Под давлением 5 ат плотность газа будет: т.е. будет в 6 раз больше, чем при атмосферном давлении. Так как массовый расход газа должен быть сохранен неизменным, то

Слайд 123

Описание слайда:

Решение (продолжение) Подставляя получаем: откуда:

Слайд 124

Описание слайда:

Задача 12. Определить режим течения жидкости в межтрубном пространстве теплообменника типа «труба в трубе» при следующих условиях: внутренняя труба теплообменника имеет диаметр 25×2 мм, наружняя 51×2,5 мм, массовый расход жидкости 3730 кг/ч, плотность жидкости 1150 кг/м3, динамический коэффициент вязкости 1,2·10-3 Па·с.

Слайд 125

Описание слайда:

Решение. Скорость жидкости из уравнения расхода:

Слайд 126

Описание слайда:

Решение (продолжение) Если обозначить внутренний диаметр наружной трубы через dн´, то гидравлический (эквивалентный) диаметр кольцевого сечения: Критерий Рейнольдса: Следовательно, режим турбулентный.

Слайд 127

Описание слайда:

Задача 13. На трубопроводе с внутренним диаметром 200 мм имеется плавный переход на диаметр 100 мм. По трубопроводу подается 1700 м3/ч метана при 30 ºC и при нормальном давлении. Открытый в атмосферу U-образный водяной манометр, установленный на широкой части трубопровода перед сужением, показывает избыточное давление в трубопроводе, равное 40 мм вод.ст. Каково будет показание такого же манометра на узкой части трубопровода? Сопротивлениями пренебречь. Атмосферное давление 760 мм рт. ст.

Слайд 128

Описание слайда:

Решение. Считаем, что плотность метана не изменяется по длине трубопровода. Составляем уравнение Бернулли для несжимаемой жидкости: откуда находим: Определяем скорости метана в сечениях 1 и 2, принимая, что давление в трубопроводе приблизительно равно атмосферному:

Слайд 129

Описание слайда:

Решение (продолжение) Из уравнения неразрывности потока: Плотность метана: Разность давлений: т.е. манометр в сечении 2 будет показывать вакуум, равный 98 мм вод. ст.

Слайд 130

Описание слайда:

Задача 14. Из отверстия диаметром 10 мм в дне открытого бака, в котором поддерживается постоянный уровень жидкости высотой 900 мм, вытекает 750 л/ч жидкости. Определить коэффициент расхода. За какое время опорожнится бак, если прекратить подачу в него жидкости? Диаметр бака 800 мм.

Слайд 131

Описание слайда:

Решение Расход через отверстие при постоянном уровне жидкости в сосуде: Отсюда коэффициент расхода: Полное время опорожнения сосуда:

Слайд 132

Описание слайда:

Задача 15. Определить потерю давления на трение в змеевике, по которому проходит вода со скоростью 1 м/с. Змеевик сделан из бывшей в употреблении стальной трубы диаметром 43×2,5 мм, коэффициент трения 0,0316. Диаметр витка змеевика 1 м. Число витков 10.

Слайд 133

Описание слайда:

Решение. Потерю давления на трение находим по формуле для прямой трубы, а затем вводим поправочный коэффициент для змеевика по формуле: где d – внутренний диаметр трубы, а D - диаметр витка змеевика. Приближенно длина змеевика равна: Потеря напора на преодоление трения в прямой трубе: Потеря напора с учетом поправочного коэффициента:

Слайд 134

Описание слайда:

Задача 16. Определить полную потерю давления на участке трубопровода длиной 500 м из гладких труб внутренним диаметром 50 мм, по которому подается вода при температуре 20 ºC со скоростью 1 м/с. Динамический коэффициент вязкости воды 1·10-3 Па·с. На участке трубопровода имеются вентиль с коэффициентом сопротивления 3,0; 3 колена (по 1,1); 2 отвода (по 0,14) и наполовину закрытая задвижка (2,8). Какова будет потеря напора?

Слайд 135

Описание слайда:

Решение. Режим течения жидкости в трубе: Для гладких труб при турбулентном движении можно применить формулу Блазиуса: Сумма коэффициентов местных сопротивлений: Потеря давления: Потеря напора: