asyan.org
добавить свой файл
1
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ


Кафедра Промислової теплоенергетики

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

З ДИСЦИПЛІНИ «СПЕЦІАЛЬНІ ПИТАННЯ ГІДРОГАЗОДИНАМІКИ»
ДЛЯ СТУДЕНТІВ ЗА ФАХОМ 7.090510 - «ТЕПЛОЕНЕРГЕТИКА»

денної та заочної форм навчання


Затверджено редакційно-видавничою

секцією науково-методичної ради ДДТУ

Протокол №___ від ___ 2006 р.

Дніпродзержинськ ДДТУ

2006

УДК 532.016

Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “Спеціальні питання гідрогазодинаміки” для студентів за фахом 7.090510 -«Теплоенергетика» / Укл. О.Д. Горбунов.- Дніпродзержинськ, ДДТУ, 2004.- 5 с.

Укладач: О.Д. Горбунов, докт. техн. наук, професор
Рецензент: А.Ф. Рижов, канд. техн. наук, доцент
Відповідальний за випуск: М.І. Яловий, докт. техн. наук, професор

Затверджено на засіданні кафедри ПТ

/протокол №_4 від_10.10.____2006р./



У роботі наведені теоретичні основи та завдання для індивідуального виконання на практичних заняттях з дисципліни “Спеціальні питання гідрогазодинаміки” для студентів за фахом 7.090510 “Теплоенергетика” денної та заочної форм навчання.

Відповідно до робочої програми з дисципліні «Спеціальні питання гідрогазодинаміки» на практичні заняття виносяться такі теми:

  • Рішення задач по визначенню параметрів пограничного шару

  • Розрахунок швидкості на перерізах струменя

  • Рішення задач по визначенні сил опору при зовнішньому обтіканні пластин

  • Визначення гідродинамічних параметрів вільних затоплених струменів газу

  • Визначення гідродинамічних параметрів вільних затоплених струменів рідини.


На практичних заняттях студенти самостійно вирішують наведені завдання згідно збірників задач [1, стор. 34; 2, стор. 70] відповідно до запропонованого варіанту. Варіанти вибираються по останній N1 і передостанній N2 цифрам номеру залікової книжки студента; якщо буде N1 = 0, то слід вважати N1 = 10.
  1. ^

    Розрахунок параметрів пограничного шару




Завдання № 1. Визначити товщину пограничного шару струменя газу або рідини, яка витікає із отвору діаметром d0 (або висотою b0 для прямокутного отвору) з початковою швидкістю V0 на трьох перерізах: на початку, всередині і в кінці головної ділянки струмини ( кінцем вважати подвійну відстань від полюса до початкового переріза ). Густину газу взяти при нормальних умовах.


Вихідні дані до розрахунку завдання № 1:


    1. Діаметр труби або висота щілини, м: d0= b0= 0,1( 0,1N1+ 0,01N2 ),

де N1 - остання цифра номера залікової книжки студента;

N2 - передостання цифра; якщо N1 = 0- вважати N1 = 10.

1.2. Початкова швидкість струмини , м/с: V0= N1 + N2 , для води V0= (N1 + N2)/2 .

1.3. Тип рідини: вода- якщо N1 не ділиться на 2 і 3; повітря - якщо N1 ділиться на 2 ; продукти горіння- якщо N1 ділиться на 3.

1.4. Тип отвору: циліндричний- якщо N1 не парне, прямокутний- N1 парне.
Приклад визначення вихідних даних
Нехай дві останні цифри залікової книжки студента: 3 і 6. Тоді:

Тип отвору- прямокутний, так як N1 = 6 парне число;

Тип рідини- вода, так як N1 = 6 ділиться на 2;

Висота щілини b0= 0,1( 0,1N1+ 0,01N2 )=0,1( 0,1*6 + 0,01*3)= 0,063 м;

Початкова швидкість струмини : V0= (N1 + N2)/2 =(6+3)/2= 4,5 м/с.
2. Розрахунок швидкості на перерізах струменя
Завдання № 2. Визначити швидкість на осі струменя для перерізу Х від зрізу отвору. Струмінь витікає із отвору діаметром d0 (або висотою b0 для прямокутного отвору) з початковою швидкістю V0 . Густина газу .
Вихідні дані до розрахунку завдання № 2:
2.1.Діаметр труби або висота щілини, м: d0= b0= 0,1( 0,1N1+ 0,01N2 ) ,

де N1 - остання цифра номера залікової книжки студента;

N2 - передостання цифра; якщо N1 = 0- вважати N1 = 10.

2.2. Початкова швидкість струмини , м/с: V0= N1 + N2 , для води V0= (N1 + N2)/2 .

2.3. Тип рідини: вода- якщо N1 не ділиться на 2 і 3; повітря

- якщо N1 ділиться на 2 ; продукти горіння- якщо N1 ділиться на 3.

2.4. Тип отвору: циліндричний- якщо N1 не парне, прямокутний- N1 парне.

2.5. Переріз Х, м: Х= 0,4+ 0,1N1 + 0,01N2 .
3. Визначення сил опору
Завдання № 3. Визначити силу дії затопленої струмини рідини на стінку, перпендикулярну до її осі. Діаметр конусної насадки ( або висота b0 для прямокутного отвору) на виході d0 , тиск перед насадкою р, відстань від насадки до стінки Х, густина газу . Коефіцієнт швидкості витікання прийняти рівним = 0,95.
Вихідні дані до розрахунку завдання № 3:
3.1.Діаметр (висота ) насадки на виході , м: d0= b0 = 0,1( 0,1N1+ 0,01N2 ) ,

де N1 - остання цифра номера залікової книжки студента;

N2 - передостання цифра; якщо N1 = 0- вважати N1 = 10.

3.2. Переріз Х, м: Х= 1,0+ 0,1N1 + 0,01N2 .

3.3. Тиск перед насадкою р, кПа: р= N1

3.4. Густина газу , кг/м3 : = 0,8+ 0,1N1

3.5. Тип отвору: циліндричний- якщо N1 не парне, прямокутний- N1 парне.

3.6. Тип рідини: вода- якщо N1 не ділиться на 2 і 3; повітря

вода- якщо N1 ділиться на 2 ; продукти горіння- якщо N1 ділиться на 3.


  1. Визначення гідродинамічних параметрів струменів


Завдання № 4. Центробіжний вентилятор нагнітає газ в камеру печі з масовою витратою Q. Діаметр насадки ( або висота b0 для прямокутного отвору) на виході d0 , густина газу . Визначити витрату струменя на відстанні Х від зрізу отвору.
Вихідні дані до розрахунку завдання № 4:


    1. . Діаметр (висота) насадки на виході , м: d0= b0 = 0,1( 0,1N1+ 0,01N2 )

    2. . Масова витрата, кг/с: Q= 2+ 0,1(N1 + 0,1N2 )

4.3. Відстань від зрізу отвора, м: Х= 0,1N1+ 0,01N2

4.4. Густина газу , кг/м3 : = 0,8+ 0,1N1
Завдання № 5. При якій швидкості витікання струмини газу із отвору діаметром d0 (або висотою b0 для прямокутного отвору) середня швидкість струмини на відстанні Х від зрізу отвора буде V ? Густина газу .
Вихідні дані до розрахунку завдання № 5:
5.1. Діаметр (висота) насадки на виході , м: d0= b0 = 0,1(1+0,1N1+ 0,01N2 )

5.2. Відстань Х від зрізу отвора , м: Х= 0,2(N1+ 0,1N2 )

5.3. Середня швидкість струмини, м/с: V= 20+ N1+ 0,1N2

5.4. Густина газу , кг/м3 : = 0,8+ 0,1N1 .
Завдання № 6. “Визначити гідродинамічні параметри затопленої вільної струмени рідини, яка витікає із циліндричної труби діаметром d0 (або висотою b0 для прямокутного отвору) з початковою швидкістю V0 , для перерізу Х. Визначити також розподілення швидкостей та тиску на трьох перерізах: на початку, в середині і в кінці головної ділянки струмини ( кінцем вважати подвійну відстань від полюса до початкового перерізу )”.
Вихідні дані до розрахунку завдання № 6:
6.1. Діаметр (висота) насадки на виході , м: d0= b0 = 0,1(N1+ 0,1N2 )

6.2. Безрозмірна відстань Х від зрізу отвора : Х= N1+ 0,1N2

6.3. Початкова швидкість струмини, м/с: V0= 20+ N1+ 0,1N2 ; для води -V0=V0/10.

6.4. Тип рідини: вода- якщо N1 не ділиться на 2 і 3; повітря- якщо N1 ділиться на 2 ; продукти горіння- якщо N1 ділиться на 3.

6.4. Тип отвору: циліндричний- якщо N1 не парне, прямокутний- N1 парне.


ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ



1. Яловий М.І., Цяпко М.Ф. Збірник задач з гідрогазодинаміки (Навчальний посібник). –К.: ІДСМО, 1997. –114с.

  1. Грабовський А.М., Иванов К.Ф., Дунчевский Г.М. Гидромеханика и газовая динамика.Сборник задач. -К.: Вища школа, 1987.- 64с.