ISBN 978-5-7882-0849-7
Пособие соответствует государственным образовательным
стандартам дисциплин «Гидравлика», «Гидравлика и гидравлические
машины», «Механика жидкости», «Прикладная гидромеханика» и
может быть
использовано
студентами
технологических
и
механических специальностей, в учебных планах которых
предусмотрены соответствующие курсы. <...> Уравнение Бернулли для установившегося движения
элементарной струйки идеальной жидкости <...> Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости
2.11 Потерянный напор. <...> Гидродинамические передачи
и объемный гидропривод
143
Глава 9. <...> Гидродинамические передачи
143
Назначение, устройство и принцип действия гидромуфт
Параметры гидромуфт
Характеристика гидромуфты
Особенности конструкции и применения
гидротрансформаторов
146
Глава 10. <...> Системы ОГП с замкнутой циркуляцией
потока жидкости <...> Системы ОГП с разомкнутой циркуляцией
потока жидкости <...> Сравнительная характеристика
способов регулирования ОГП
147
148
Список рекомендуемой литературы
158
6
152
153
154
156
ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящее пособие подготовлено на кафедре «Процессы и
аппараты химической технологии» Казанского государственного
технологического университета и предназначено преимущественно для
студентов механических специальностей, в учебных планах которых
предусмотрены курсы «Гидравлика», «Гидравлика и гидравлические
машины», «Механика жидкости», «Прикладная гидромеханика». <...> Например, целесообразно усилить
теоретическую часть предмета, включив в данное пособие
дифференциальное уравнение неразрывности, уравнение Навье-Стокса. <...> По этим
соображениям гидростатика представлена как частный случай
гидродинамики, а закономерности движения идеальной жидкости
рассмотрены после уравнения движения Навье-Стокса. <...> Из большого по объему материала прикладной гидромеханики в
пособие
включены,
главным
образом,
темы,
связанные
с
гидравлическими расчетами при проектировании машин и аппаратов. <...> Капельные жидкости по своему молекулярному <...>
Гидравлика_и_гидравлические_машины._Учебное_пособие.pdf
УДК 62-82(075)
ББК 30.123
Разинов Ю.И, Суханов П.П.
Гидравлика и гидравлические машины: учебное пособие /
Ю.И. Разинов, П.П. Суханов.– Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та,
2010. - 160с.
ISBN 978-5-7882-0849-7
Пособие соответствует
государственным образовательным
стандартам дисциплин «Гидравлика», «Гидравлика и гидравлические
машины», «Механика жидкости», «Прикладная гидромеханика» и
может быть использовано
механических специальностей,
гидравлическими
предусмотрены соответствующие курсы.
Особое внимание в пособии уделяется темам, связанным с
расчетами
при
260301.65, 260601.65
технологических процессов, машин и аппаратов.
Пособие предназначено для
проектировании
студентов
и 260602.65, изучающих
химикоспециальностей
дисциплину
«Гидравлика».
Подготовлено
на кафедре ПАХТ КГТУ.
Печатается по решению редакционно-издательского совета
Казанского государственного технологического университета.
Рецензенты:
д-р техн. наук, проф. КГЭУ А.Я. Мутрисков
д-р техн. наук, проф. КГСА А.И. Рудаков
студентами технологических и
в учебных планах которых
ISBN 978-5-7882-0849-7
© Разинов Ю.И., Суханов П.П., 2010
© Казанский государственный
технологический университет, 2010
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Часть I. Гидравлика
Глава 1. Основные понятия гидравлики
1.1. Введение. Предмет гидравлики. Модели жидкой среды
1.2. Физические свойства жидкостей
1.3. Поток жидкости и его параметры.
Струйная модель потока
1.4. Виды и режимы движения жидкостей
1.5. Силы и напряжения, действующие в жидкостях
Глава 2. Основные законы гидравлики
2.1. Уравнения расхода для элементарной струйки и потока
жидкости
2.2. Дифференциальные уравнения неразрывности. Уравнение
неразрывности для потока несжимаемой жидкости
2.3. Дифференциальные уравнения движения вязкой
несжимаемой и идеальной жидкостей
2.4. Уравнение Бернулли для установившегося движения
элементарной струйки идеальной жидкости
2.5. Примеры использования уравнения Бернулли в технике
2.6. Гидростатика. Дифференциальные уравнения равновесия
и абсолютного покоя
2.7. Основное уравнение гидростатики и его следствия.
Примеры использования закона Паскаля в технике
2.8. Сила давления жидкости на поверхности
2.9. Относительный покой жидкости
во вращающемся резервуаре
2.10. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости
2.11 Потерянный напор. Виды потерь напора
2.12. Основы теории гидродинамического подобия
2.15. Потери напора по длине турбулентного потока.
График Никурадзе
2.16. Местные потери напора. Теорема Борда
3
7
8
8
8
10
16
20
23
24
24
25
29
33
36
38
39
42
44
47
49
50
2.13. Потери напора по длине потока. Формула Дарси-Вейсбаха 55
2.14. Потери напора по длине ламинарного потока
57
61
67
Стр.3
2.17. Неустановившееся движение несжимаемой жидкости
в трубопроводах. Инерционный напор
2.18. Гидравлический удар
2.19. Взаимодействие потока жидкости с твердыми телами
Глава 3. Гидравлический расчет трубопроводов
3.1. Общие сведения
3.2. Расчет простого трубопровода.
Характеристика трубопроводной сети
3.3. Расчет сифонного трубопровода
3.4. Расчет сложных трубопроводов
3.5. Основы расчета газопроводов
3.6. Понятие о технико-экономическом расчете
трубопровода
Глава 4. Истечение жидкостей
через отверстия и насадки
4.1. Истечение жидкостей через отверстия в тонкой стенке
при постоянном напоре
4.2. Истечение жидкостей через насадки.
Виды и назначение насадков
4.3. Истечение жидкостей через отверстия и насадки
при переменном напоре
Часть II. Гидравлические машины
Глава 5. Общие сведения о гидромашинах
5.1. Насосы и их классификация
5.2. Элементы насосной установки
5.3. Основные параметры насосов
Глава 6. Лопастные насосы
6.1. Устройство и принцип действия
центробежных насосов
6.2. Кинематика потока в рабочем колесе
центробежного насоса
4
71
73
77
80
80
82
84
85
87
89
91
91
93
95
97
97
98
98
99
101
101
103
Стр.4
6.3. Основное уравнение центробежных насосов
6.4. Расчетная формула напора центробежного насоса
6.5. Влияние формы лопатки рабочего колеса
(угла выхода β2) на создаваемый напор
6.6. Использование теории подобия в расчетах параметров
центробежных насосов
6.7. Расчетные и рабочие характеристики
центробежных насосов
6.8. Работа насоса на гидравлическую сеть. Рабочая точка
6.9. Регулирование производительности
центробежных насосов
6.10. Параллельное и последовательное соединение
центробежных насосов
6.11. Допустимая высота всасывания. Кавитация
6.12. Неустойчивая работа насоса (помпаж)
6.13. Преимущества и недостатки центробежных насосов
6.14. Вихревые насосы
6.15. Осевые насосы
Глава 7. Объемные насосы
7.1. Поршневые насосы. Устройство,
принцип действия и классификация
7.2. Средняя производительность и закон подачи
насоса с кривошипно-шатунным механизмом.
7.3. Неравномерность подачи и способы ее выравнивания
7.4. Индикаторная диаграмма и расчет
индикаторной мощности
7.5. Высота всасывания поршневого насоса
7.6. Преимущества и недостатки поршневых насосов
7.7. Роторные насосы
7.8. Шестеренчатые насосы
7.9. Радиально-поршневые насосы
Глава 8. Струйные и пневматические насосы
8.1. Струйные насосы
8.2. Пневматические насосы (эрлифты и монтежю)
5
104
105
106
107
109
112
113
115
116
118
119
120
121
122
123
125
127
129
130
134
134
135
136
138
138
139
Стр.5
Часть III. Гидродинамические передачи
и объемный гидропривод
Глава 9. Гидродинамические передачи
9.1. Назначение, устройство и принцип действия гидромуфт
9.2. Параметры гидромуфт
9.3. Характеристика гидромуфты
9.4. Особенности конструкции и применения
гидротрансформаторов
Глава 10. Объемный гидропривод (ОГП)
10.1. Основные понятия. Классификация ОГП
10.2 Элементы ОГП и их условные обозначения
10.3. Системы ОГП с замкнутой циркуляцией
потока жидкости
10.4. Системы ОГП с разомкнутой циркуляцией
потока жидкости
10.5. Способы регулирования ОГП
10.6. Сравнительная характеристика
способов регулирования ОГП
Список рекомендуемой литературы
143
143
144
145
145
146
147
147
148
152
153
154
156
158
6
Стр.6