38. Режимы движения и основы гидродинамического подобия.
Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости. Критическое число Рейнольдса. Моделирование гидравлических явлений. Ламинарное движение жидкости. Распределение скоростей по поперечному сечению круглой трубы. Потери напора по длине трубопровода. Турбулентное движение жидкости особенности течения при турбулентном режиме. Пульсация скоростей и осредненная скорость. Природа потерь.
39. Теория гидравлических сопротивлений.
Коэффициент сопротивления трения по длине при движении жидкости в гидравлически гладких и шероховатых трубах. Абсолютная и относительная шероховатость. Формулы для расчета потерь по длине и границы их применения.
Местные сопротивления. Основные виды сопротивлений. Внезапное расширение трубопровода. Потери напора в различных местных сопротивлениях. Коэффициент местного сопротивления. Зависимость коэффициентов местных сопротивлений от числа Рейнольдса.
40. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Гидравлический удар в трубах.
Классификация отверстий и насадок. Области применения. Сложные гидравлические системы и построение их схем. Оборудование гидравлических систем. Понятие о гидравлическом ударе в трубопроводе. Исследование гидравлического удара и его фазы. Способы ликвидации гидравлического удара и снижения ударного давления.
41. Гидравлический расчет трубопроводов.
Классификация трубопроводов. Расчет простого и сложного трубопроводов с последовательным и параллельным соединением. Разветвленные трубопроводы. Сифон.
42. Гидравлические машины.
Классификация гидромашин. Насосы, компрессоры, вентиляторы. Объемные и динамические гидравлические машины. Устройство гидро - и пневмопривода. Область применения в современном машиностроении, обзор. Виды гидродвигателей и гидроприводов. Гидродинамические передачи.
43. Гидроэлектростанции. Экологические проблемы при создании гидротехнических сооружений.
Гидроэнергетические ресурсы. Классификация ГЭС: плотинные деривационные, приливные, гидроаккумуляторные. Основные сооружения и оборудование. Преимущества и недостатки производства электроэнергии на ГЭС. Важнейшие гидроузлы России. Экологические проблемы при создании гидротехнических сооружений. Роль возобновляемых источников энергии в перспективном энергопотреблении.
Материально-техническое обеспечение дисциплины.
Специализированный классы и лаборатории. Демонстрационные установки.
Планы практических занятий и методические рекомендации к ним
Тема. Плоская система сходящихся сил.
Цель занятия: освоить методику составления уравнений равновесия для плоской системы сходящихся сил, научиться решать задачи с использованием условий равновесия для сходящихся систем сил.
Основные понятия по теме:
· Связи и реакции связей;
· Аксиомы статики;
· Проекция силы на ось;
· Силовой многоугольник;
· Теорема о трех силах;
· Векторное условие равновесия плоской системы сходящихся сил;
· Аналитическое условие равновесия плоской системы сходящихся сил.
Задачи к практическому занятию
| Равнодействующая R двух равных по модулю сходящихся сил F1 = F2 = 15 Н направ лена по оси Оу и равна по модулю 10 Н. Опре делить в градусах угол α, образованный векто ром силы F1 с положительным направлением оси Ох. |
Равнодействующая сходящихся сил F1 и F2 равна по модулю R = 8 Н и образует с горизонтальной осью Ох угол а = 30°. Вектор силы F1 направлен по оси Ох, а вектор силы F2 образует с этой осью угол β = 60°. Определить модуль силы F1. | |
| Однородный шар весом 40 Н опирается на две плоскости, пересекающиеся под углом α = 60°. Определить давление шара на на клонную плоскость. |
Тема. Плоская система сил. Главный вектор и главный момент. Равновесие системы тел
Цель занятия: познакомиться с условиями равновесия плоской системы тел, научиться определять неизвестные параметры из уравнений равновесия для плоской системы тел.
Основные понятия по теме:
· Система тел;
· Третий закон Ньютона;
· Условия равновесия плоской системы тел.
Задачи к практическому занятию
| Система тел состоит из стержней ОА, АВ и троса ВС. Какое минимальное число уравнений равновесия необходимо составить для определения реакций в заделке О, шарнире А и тросе ВС. |
| Стержни ABC и CD соединены между собой шарниром С. На стержень CD действует пара сил с моментом М = 400 Н. м. Определить составляющую XС реакции шарнира С, если длина CD = 2 м. (200 |
| Определить в кН. м момент М пары сил, при котором вертикальная составляющая ре акции опоры А равна 10 кН, если размеры ВС = СЕ= 1м. |
Тема. Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси.
Цель занятия: познакомиться с вращательным движением твердого тела, научиться определять параметры движения вращающегося тела и его точек.
Основные понятия по теме:
· Вращение твердого тела вокруг неподвижной оси;
· Угол поворота;
· Угловая скорость и угловое ускорение;
· Скорость и ускорение точек вращающегося тела;
· Частные случаи вращательного движения.
Задачи к практическому занятию
1. Угловая скорость тела изменяется согласно закону ω = -8t. Определить угол поворота тела в момент времени t = 3 с, если при t0 = 0 угол поворота φ0 = 5 рад
2. Угловая скорость тела изменяется согласно закону ω = 2 – 8t2 Определить время t остановки тела.
3. Тело вращается равнопеременно с угловым ускорением ε = 5 рад/с2 . Определить скорость точки на расстоянии r = 0,2 м от оси вращения в момент времени t = 2с, если при t0 = 0 угловая скорость t0 = 0.
4. Скорость точки тела на расстоянии г = .2 м от оси вращения изменяется по закону v = 4f2. Определить угловое ускорение данного тела в момент времени t = 2 с.
5. Маховое колесо в данный момент времени вращается с угловым ускорением ε = 20 π, а его точка на расстоянии от оси вращения 5 см имеет ускорение а = 8 π. Определить нормальное ускорение указанной точки.
Тема. Определение продольной силы и нормальных напряжений при деформации растяжения (сжатия). Расчеты на прочность при растяжении (сжатии).
Цель занятия: освоить методику построения эпюр для продольной силы, нормальных напряжений, перемещений. Решение задач с использованием закона Гука. Освоить основные виды расчетов, научиться оценивать прочность конструкций и выполнять проектные расчеты.
Основные понятия по теме:
· Деформация растяжения (сжатия);
· Внутренние силовые факторы, возникающие при деформации растяжения (сжатия);
· Нормальное напряжение;
· Закон Гука;
· Абсолютное и относительное удлинение, перемещение сечений.
· Предел прочности, предел текучести;
· Допускаемое напряжение;
· Нормативный коэффициент запаса прочности;
· Основные типы задач при прочностных расчетах;
· Условие прочности для деформации растяжения (сжатия);
· Статически неопределимые задачи.
Контрольные вопросы к практическому занятию:
1. Какие случаи деформации называются центральным растяжением (сжатием)?
2. Как вычисляется значение продольной силы в произвольном поперечном сечении бруса?
3. Что представляет собой эпюра продольных сил и как она строится?
4. Как строится эпюра нормальных напряжений в поперечных сечениях бруса?
5. Что называется абсолютной деформацией? Что называется относительной деформацией?
6. Что называется модулем упругости Е?
7. Что называется жесткостью поперечного сечения при растяжении (сжатии)?
8. Как формулируется закон Гука?
9. Что происходит с поперечными сечениями бруса при его растяжении (сжатии)?
10. Что называется коэффициентом поперечной деформации?
11. Что называется пределом прочности, пределом текучести, пределом упругости, пределом пропорциональности?
12. Что называется допускаемым напряжением? Как оно выбирается для пластичных и хрупких материалов?
13. Что называется коэффициентом запаса прочности, от каких основных факторов зависит его величина?
14. Какие характерные виды задач встречаются при расчете прочности конструкций?
15. Как выглядит условие прочности для деформации растяжения (сжатия)?
16. Какие системы называются статически неопределенными?
17. Какие дополнительные уравнения нужны для решения статически неопределенных задач?
Задачи к практическому занятию
1.Стальная тяга длиной 8м, площадью поперечного сечения 8 см2 под действием растягивающей силы получила абсолютное удлинение 5,7 мм. Определить величину нагрузки и напряжение, если модуль Юнга равен 2,1 105 МПа.
2. Определить величину напряжения, возникающего в поперечном сечении, абсолютное и относительное удлинение для стального стержня диаметром 40 мм, длиной 1,5 м, растягиваемого силой 100 кН, если модуль Юнга 2 105Мпа.
3. Диаметр стального прутка, из которого сделано звено якорной цепи 15 мм. Определить напряжение в поперечном сечении звена, учитывая только деформацию растяжения и принимая, что нагрузка распределена на обе стороны звена поровну (Р = 25кН).
4. Построить эпюры продольной силы и нормальных напряжений. Р1 = 50 кН, Р2 = 30 кН, Р3 = 90 кН, А= 5 см2.
 |
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
