сборник задач по гидравлике и гидростатике с решениями

Введение Данный Задачник представляет собой сборник примеров решения разнообразных гидравлических задач, которые были собраны из ряда учебников, задачников и справочников. Задачник охватывает следующие разделы гидравлики: 1. Единицы измерения. 2. Физические свойства жидкостей. 3. Гидростатика. 4. Основные понятия и уравнения гидродинамики. 5. Режимы течения жидкости. Число Рейнольдса. 6. Истечение жидкости из отверстий и насадок. 7. Движение жидкости в трубопроводах. 8. Насосы и насосные установки. 9. Относительный покой жидкости. 3 1. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ Прежде чем приступить к рассмотрению примеров и задачи необходимо разобраться с некоторыми важными вопросами. Первое, что необходимо понять − это, в каких системах измерения представлены задачи и проведены расчеты. Для измерения различных механических величин в настоящее время применяются несколько систем единиц. В гидравлике, как правило, наиболее употребительны две из них: техническая МКГСС (метр-килограмм-силасекунда) и международная система СИ. В системе МКГСС за основные приняты единицы: длины − метр (м), силы − килограмм-сила (кгс), времени − секунда (сек). 1 кгс представляет собой силу, сообщающую 1 килограмму массы (кг) ускорение, равное ускорению свободного падения g = 9,81 м/сек2. Иногда в задачах вы можете встретить кГ, что означает тоже килограмм-сила, т.е., например, давление 1 кгс/ м2 то же самое, что и 1 кГ / м2. В качестве основных в системе СИ установлено шесть независимых друг от друга единиц: длины − метр, массы − килограмм, времени − секунда, силы электрического тока − ампер, термодинамической температуры − кельвин, силы света − кандела, из которых выводятся единицы всех остальные производных физических величин. Из приведенных производных единиц рассмотрим единицы силы, давления, работы и мощности: Ньютон (Н) − сила, сообщающая телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы. Паскаль (Па) − давление, вызываемое силой 1 Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2. Джоуль (Дж) − работа силы 1 Н при перемещении ею тела на расстояние 1 м в направлении действия силы. Ватт (Вт) − мощность, при которой работа 1 Дж совершается за время 1 с. Иногда вы можете встретить такое понятие как „техническая атмосфера” (ат). Так на практике внешнее давление часто равно атмосферному, т.е. p0 = pат. Величина давления pат = 1 кГ/см2 = 9,81·104 Н/м2 называется технической атмосферой. Вы можете встретить иногда обозначение “ата”, что означает абсолютная атмосфера, или “ати” – избыточная атмосфера. Связь между единицами МКГСС и СИ представлена в следующей таблице. 4 Конвертор единиц давления приведен здесь: http://www.techgidravlika.ru/view_post.php?id=30 Из внесистемных единиц, допускаемых к применению наравне с единицами СИ, укажем следующие: В системе СИ для выражения больших или малых значений физических величин приняты десятичные кратные или дольные единицы от исходных единиц. В гидравлических расчетах употребительны следующие значения множителей и приставок: История развития систем измерений приведена здесь: http://www.techgidravlika.ru/view_post.php?id=12 История развития гидравлики приведена здесь: http://www.techgidr