 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Основні теоретичні положення. Методичні вказівки до лабораторних робіт для студентів всіх спеціальностей
ГІДРАВЛІКА
Методичні вказівки до лабораторних робіт
для студентів всіх спеціальностей
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
Івано-Франківський національний технічний
університет нафти і газу
Кафедра нафтогазової гідромеханіки
Возняк Л.В., Гімер П.Р., Гімер Р.Ф.,
Мердух М.І., Навроцький Б.І.
ГІДРАВЛІКА
Методичні вказівки до лабораторних робіт
для студентів всіх спеціальностей
Івано-Франківськ
МВ 02070855 – 1263 – 2003
Возняк Л.В., Гімер П.Р., Гімер Р.Ф., Мердух М.І., Навроцький Б.І. Гідравліка. Лабораторні роботи. Методичні вказівки. – Івано-Франківськ: Факел, 2003. – 75 стор.
Методичні вказівки складені на основі програми курсу "Гідравліка і гідропривід" і призначені для всіх спеціальностей при вивченні цієї дисципліни та виконанні лабораторних робіт
Рецензент – д-р техн. наук, проф. В.Я.Грудз
Дане видання – власність ІФНТУНГ.
Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома авторів.
Возняк Л.В., Гімер П.Р., Гімер Р.Ф., Мердух М.І., Навроцький Б.І. Гідравліка. Лабораторні роботи. Методичні вказівки. – Івано-Франківськ: Факел, 2003. – 75 стор.
Методичні вказівки складені на основі програми курсу "Гідравліка і гідропривід" і призначені для всіх спеціальностей при вивченні цієї дисципліни та виконанні лабораторних робіт
Автори – канд. техн. наук, доцент Л.В. Возняк
канд. техн. наук, доцент П.Р. Гімер
канд. техн. наук, професор М.І. Мердух
д-р техн. наук, професор Б.І. Навроцький
Відповідальний за випуск – зав. кафедрою
нафтогазової гідромеханіки
д-р техн. наук, професор Р.Ф. Гімер
Ухвалено на засіданні
навчально-методичного об’єднання спеціальностей:
– газонафтопроводи та газонафтосховища
д-р техн. наук, проф. М.Д. Середюк
– видобування нафти і газу
д-р техн. наук, проф. Р.М. Кондрат
– буріння
д-р техн. наук, проф. Я.С. Коцкулич
Нормоконтролер О.Г. Гургула
Коректор Н.Ф. Будуйкевич
Висновки голови експертно-рецензійної комісії університету:
Методичні вказівки рекомендуються до друку
"___" ___________2003р. М.П. Возняк
Дане видання – власність ІФНТУНГ.
Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома авторів.
ЗМІСТ
ВСТУП.............................................................................................................................. 4
Лабораторна робота № 1 Дослідження реологічних властивостей рідин (побудова графічної моделі рідини) 5
Лабораторна робота № 2 Основні прилади для вимірювання тиску та вакууму 10
Лабораторна робота № 3 Практичне використання основного рівняння гідростатики 15
Лабораторна робота № 4 Визначення форми вільної поверхні рідини в посудині, що обертається навколо своєї осі. 20
Лабораторна робота № 5 Визначення сили тиску рідини на плоскі поверхні (випробування дихального клапана) 24
Лабораторна робота № 6 Визначення вертикальної складової сили тиску рідини на криволінійну поверхню 28
Лабораторна робота № 7 Експериментальна перевірка закону Архімеда 32
Лабораторна робота № 8 Дослідження режимів течії рідини........................ 35
Лабораторна робота № 9 Визначення дослідним шляхом внутрішнього діаметра трубопроводу 40
Лабораторна робота № 10 Визначення коефіцієнта гідравлічного опору при течії рідини в трубах 45
Лабораторна робота № 11 Визначення коефіцієнтів місцевих опорів........ 51
Лабораторна робота № 12 Дослідження процесу витікання рідини з посудин через отвори і насадки при постійному напорі.......................................................................................................................................... 57
Лабораторна робота № 13 Визначення часу витікання рідини з посудини через отвори і насадки 63
Лабораторна робота № 14 Вимірювання місцевої швидкості і витрати в потоці рідини 67
Лабораторна робота № 15 Гідравлічний удар в трубах................................ 71
Література................................................................................................................ 71
ВСТУП
Методичні вказівки для виконання лабораторних робіт складені на основі курсів, які автори читають для студентів нафтових та механічних спеціальностей в університеті.
При цьому охоплені такі теми як фізичні властивості рідин, гідростатичний тиск та його властивості, відносний спокій, визначення сили тиску на плоску стінку та криволінійні поверхні: практичне використання рівняння Бернуллі, дослідження режимів течії, визначення коефіцієнта гідравлічного тертя та коефіцієнта місцевого опору, дослідження процесу витікання рідин із отворів та насадок при сталому та змінному напорі, гідравлічний удар в трубах.
В методичних вказівках для виконання лабораторних робіт з гідравліки охоплені розділи гідростатики та гідродинаміки.
Лабораторні роботи з гідравліки сприяють глибшому засвоєнню законів та основних рівнянь гідромеханіки та їх застосуванню на практиці.
Лабораторна робота № 1
Дослідження реологічних властивостей рідин (побудова графічної моделі рідини)
Мета роботи
Дослідження реологічних властивостей рідини в умовах усталеної ламінарної течії і визначення реологічної моделі рідини.
Основні теоретичні положення
Реологічна модель рідини може бути описана рівнянням залежності дотичних напружень t, які виникають в рідині під час течії, від градієнта швидкості (швидкості зсуву) d u/ d y.
Зважаючи на вигляд цієї залежності, розрізняють ньютонівські рідини, для яких
t = m d u/ d y, (1.1)
де m – динамічна в’язкість, і неньютонівські – для яких залежність (1.1) не виконується.
Прикладом неньютонівської рідини є модель в’язко-пластичної рідини (модель Шведова-Бінгама), яка добре описує бурові розчини, і для якої реологічне рівняння має вигляд:
t = t 0 + h d u/ d y, (1.2)
Рисунок 1.1 Графіки реологічних моделей рідини: 1 – ньютонівська рідина; 2 – в’язко-пластична рідина.
|
де t 0 – граничне напруження зсуву при перевищенні якого рідина починає текти; h – пластична в’язкість.
Реологічні рівняння (1.1) і (1.2) можна зобразити у вигляді графіків (Рисунок 1.1).
В’язкістю називається властивість рідини чинити опір взаємному переміщенню її шарів. Очевидно, що ця властивість виявляє себе тільки при течії рідини.
Найбільш поширеними приладами для вимірювання в’язкості ньютонівських і неньютонівських рідин є капілярні і ротаційні віскозиметри.
Капілярні віскозиметри використовуються в практиці для дослідження малов’язких рідин (води, неорганічних кислот, бензинів, дизельногопалива тощо). Принцип дії цих віскозиметрів базується на тому, що час перетікання певного об’єму рідини через капілярний канал лінійно залежить від в’язкості цієї рідини. Тому, якщо заміряти цей час, то за його величиною легко вирахувати в’язкість рідини.
Для дослідження реологічних властивостей високов’язких рідин, таких як глинисті розчини, в’язкі нафти і нафтопродукти, розчини полімерів тощо, використовують ротаційні віскозиметри. В цих віскозиметрах рідина заповнює кільцевий простір між двома коаксіально розміщеними циліндрами. За рахунок в’язкого тертя в рідині при обертанні зовнішнього циліндра з постійною кількістю обертів n внутрішній циліндр, який підвішується на пружині, буде повертатися на деякий кут j. Якщо заміряти величини j для різних значень n, то можна побудувати графік j (n), який буде аналогом графічної моделі рідини t = f (d u/ d y) (див. Рисунок 1.1), а значить, і розрахувати відповідні реологічні параметри цієї моделі рідини.
Поиск по сайту: