Министерство образования Российской Федерации

ГОУ ВПО «Уральский государственный технический университет –УПИ»

трубопровода круглого сечения

Методические указания к лабораторной работе

по дисциплине «Механика жидкости и газа»

для студентов всех форм обучения машиностроительных

специальностей

Екатеринбург

УДК 62-585.2.001.4

Составитель Н.Е.Лаптева

Научный редактор доц., канд. техн. наук А.В.Некрасов

Гидравлическое сопротивление по длине

трубопровода круглого сечения:

Методические указания к лабораторной работе по

дисциплине «Механика жидкости и газа» / Н.Е. Лаптева.

Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.11с.

Данная работа содержит описание лабораторной работы: приведена схема установки, указан порядок проведения опытов и обработки результатов экспериментов.

Библиогр.: 2 назв. Рис. 2 . Табл. 2.

Подготовлено кафедрой гидравлики.

© ГОУ ВПО «Уральский государственный

технический университет –УПИ», 2004

1. Основные положения

Гидравлическое сопротивление по длине трубопровода обусловлено силами внутреннего трения и прямо пропорционально длине потока. Потери напора h l , вызываемые гидравлическими сопротивлениями по длине цилиндрической трубы, определяются по формуле Дарси

где λ – коэффициент гидравлического трения;

l – длина трубопровода;

d – диаметр трубопровода;

V – средняя по сечению скорость потока.

При ламинарном режиме движения коэффициент трения λ является функцией числа Рейнольдса (Re) и определяется по формуле

При турбулентном режиме движения различают три зоны (области) сопротивления: зону гидравлически гладких труб , зону гидравлически шероховатых труб и переходную зону. В зоне гидравлически гладких труб толщина ламинарной плёнки (δ), образующейся вдоль стенок трубы, больше высоты неровностей шероховатости (∆) на стенке трубы: δ > ∆. В этой зоне коэффициент трения (λ гл.) не зависит от шероховатости трубы и является функцией только числа Рейнольдса. При значениях Re < 10 5 коэффициент трения λ гл. может быть определён по эмпирической формуле Блазиуса

В зоне гидравлически шероховатых труб толщина ламинарной плёнки меньше высоты выступов шероховатости (δ < ∆). Коэффициент трения для зоны шероховатых труб (квадратичной зоны) λ кв. зависит только от относительной шероховатости и может быть вычислен по формуле

λ кв =0.11() 0. 25 ,

где - относительная эквивалентная шероховатость.

В переходной зоне (зоне смешанного трения) толщина ламинарного слоя приблизительно равна высоте выступов шероховатости (δ ∆), поэтому коэффициент трения λ см.тр. в этой зоне является функцией как числа Рейнольдса, так и относительной шероховатости. Он может быть вычислен по обобщенной формуле Альтшуля

λ см.тр. = 0.11( + ) 0.25 .

Цель работы

1. Определить экспериментальным путём значение коэффициента гидравлического трения .

2. Определить режим движения жидкости и выбрать соответствующую режиму (и зоне сопротивления) расчётную формулу.

3. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки (рис.1) включает: 1-напорный бак, в котором уровень воды поддерживается на постоянной высоте; 2 - вентиль; 3 - трубопровод с внутренним диаметром d = 20мм; 4, 5-пьезометры, присоединённые к рабочему участку трубопровода длиной l ; 6 - вентиль; 7- мерный бак с водомерным стеклом 8 для измерения расхода; 9 -сливной кран.

Расположение Екатеринбург Юридический адрес 620002, Россия, Екатеринбург, ул. Мира, 19. Сайт http://old.ustu.ru

Ура́льский госуда́рственный техни́ческий университе́т - УПИ́ и́мени пе́рвого Президе́нта Росси́и Б. Н. Е́льцина (УГТУ-УПИ ) - вуз в Екатеринбурге . До назывался Уральский политехнический институт им. С. М. Кирова , с 1992 года - УГТУ (УГТУ-УПИ), 23 апреля года присвоено имя Б. Ельцина . В 2010 году на базе университета создан Уральский федеральный университет .

Об университете

• Основан в году
• Педагогический персонал численностью 2171 человек, среди которых более 310 докторов наук, профессоров и 1124 кандидатов наук, доцентов.
• 39100 студентов, из них 23100 на факультетах очной формы обучения

Названия

• 19 октября 1920 - 15 мая 1925 - Уральский Государственный Университет
• 15 мая 1925 - 5 мая 1930 - Уральский политехнический институт
• 22 июня 1934 - 17 декабря 1934 - Уральский индустриальный институт
• 17 декабря 1934 - 20 февраля 1948 - Уральский индустриальный институт имени С. М. Кирова
• 20 февраля 1948-1967 - Уральский политехнический институт имени С. М. Кирова
• 1967 - 24 декабря 1992 - Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт имени С. М. Кирова
• 24 декабря 1992 - 12 мая 2000 - Уральский государственный технический университет
• 12 мая 2000 - 23 апреля 2008 - Уральский государственный технический университет - УПИ
• 23 апреля 2008 - 6 апреля 2010 - Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина

Несмотря на переименование, на фасаде до сих пор написано имя С.М. Кирова.

Полное наименование - Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский государственный технический университет - УПИ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

Сокращённые наименования (официальные, утверждены приказом ректора № 330/03 от 30 июля 2008 г.):

• ГОУ ВПО «УГТУ-УПИ имени первого Президента России Б. Н. Ельцина»

• УГТУ-УПИ

Фактически сокращение «УГТУ-УПИ» применяется с середины 1990-х годов.

История

Университет был учреждён в соответствии с декретом Совета Народных Комиссаров «Об учреждении Уральского Государственного Университета» от 19 октября года. Фактически он стал правопреемником , созданного в 1914 году, основная часть студентов и преподавателей которого (в том числе и ректор П. П. фон Веймарн) эвакуировалась в июле 1919 года во Владивосток вместе с войсками Колчака. Официальное открытие университета состоялось 8 января 1921 г.

В состав Уральского Государственного Университета входили:

• Горный институт (геологоразведочный и металлургический (до 1921 г.) факультеты),
• Политехнический институт (механический, химический, инженерно-лесной и металлургический (с 1921 г.) факультеты),
• Медицинский институт,
• Сельскохозяйственный институт (фактически не был создан),
• Институт общественных наук,
• Рабочий факультет.

В 1922 г. деление на институты было ликвидировано, в составе университета осталось 3 факультета: химико-металлургический (включавший в себя также химическое и инженерно-лесное отделения), горный и медицинский. В 1924 г. медицинский факультет был передан Пермскому государственному университету.

Первый выпуск в университете состоялся в г. и дал стране шесть инженеров.

Ректоры (в 1934-53 гг. - директора)

• Пинкевич Альберт Петрович (1920-21 гг.)
• Дидковский Борис Владимирович (1921 - ноябрь 1923 гг.)
• Алфёров Владимир Васильевич (ноябрь 1923 - ноябрь 1924 гг.)
• Бессонов Сергей Александрович (ноябрь 1924-1927 гг.)
• Меницкий Иван Антонович (октябрь 1927 - июнь 1928 гг.)
• Александров Аршак Семёнович (октябрь 1928 - февраль 1930 гг.)
• Голышев Александр Яковлевич (февраль - май 1930 г.)
• Крюков Иван Николаевич (июнь 1934-1935 гг.)
• Шрейбер Григорий Яковлевич (август 1935 - апрель 1937 гг.)
• Пруденский Герман Александрович (и.о. директора в апреле - октябре 1937 г.)
• Качко Аркадий Семёнович (октябрь 1937 - июль 1951 гг.)
• Пруденский Герман Александрович (июль 1951 - июнь 1955 гг.)
• Сиунов Николай Сергеевич (июнь 1955 - март 1966 гг.)
• Заостровский Фёдор Петрович (март 1966 - февраль 1986 гг.)
• Набойченко Станислав Степанович (февраль 1986 - декабрь 2007 гг.)
• Матерн Анатолий Иванович (с декабря 2007 г.)

Факультеты

В архивах УГТУ.

• Факультет дистанционного образования
• Факультет информационно-математических технологий и экономического моделирования
• Факультет непрерывных технологий в образовании
• Факультет ускоренного обучения

Институты

Работа отборочных комиссий УГТУ-УПИ

• Институт автомобильного транспорта
• Институт образовательных информационных технологий
• Институт военно-технического образования и безопасности
• Институт инноватики и маркетинга
• Институт физической культуры, социального сервиса и туризма
• Нижнетагильский технологический институт (филиал УГТУ-УПИ)
• Строительный институт
• Институт дополнительного образования и профессиональной переподготовки (ИДОПП)
• Институт информатики, радиоэлектроники и связи
• Политехнический институт в г. Каменске-Уральском (филиал УГТУ-УПИ)

Филиалы

• Филиал в г. Алапаевске
• Филиал в г. Верхней Салде
• Филиал в г. Ирбите
• Филиал в г. Краснотурьинске
• Филиал в г. Красноуральске
• Филиал в г. Невьянске
• Филиал в г. Серове
• Филиал в г. Сысерти
• Филиал в г. Чусовом
• Филиал в г. Каменск-Уральском

Выдающиеся выпускники

Самыми известными выпускниками Уральского политехнического института (ныне - Уральский государственный технический университет - УПИ им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, УГТУ-УПИ) являются первый Президент Российской Федерации Б. Н. Ельцин и председатель Совета Министров СССР в 1985-1990 гг. Н. И. Рыжков . Посвящённые им памятные таблички установлены на центральном входе главного корпуса университета.

Среди выпускников УГТУ-УПИ есть члены правительств и парламентов СССР, Российской Федерации и сопредельных государств, члены-корреспонденты и академики АН СССР и РАН , руководители крупнейших предприятий и целых отраслей народного озяйства, ректоры вузов, крупные бизнесмены - фигуранты списков богатейших людей России, Герои Советского Союза и Герои Социалистического Труда и т. д.

Спорт

Базой для занятий студентов спортом являются летний и зимний стадионы, 11 специализированных спортивных залов, 2 лыжные базы. Представители университета неоднократно становились победителями крупнейших спортивных международных соревнований, в том числе Олимпийских игр, Всемирных универсиад, чемпионатов мира, Европы. Среди первых покорителей вершины Эверест (8848 м) 1982 года - С. Ефимов и Е. Виноградский. В университете созданы профессиональные спортивные клубы по баскетболу, мини-футболу, гандболу, легкой атлетике, скалолазанию, боксу. Только в 1996 году студенты завоевали 2 серебряные медали на Олимпийских играх (Атланта , США), 7 человек стали чемпионами мира.

Традиции

• 7 мая (день Радио) - ежегодно вечером 7 мая проводится шествие от радиотехнического факультета к памятнику А. С. Попову .
• Ежегодно в 3-е воскресенье мая совместно с городским турклубом проводится Майская прогулка .
• Ежегодно во вторые выходные апреля в стенах университета проводится фестиваль интеллектуальных игр «Каменный цветок» .
• Начиная с 1956 года в УПИ проводится Международный Студенческий Фестиваль "Весна-УПИ". Фестиваль проходит два раза в пять лет.

Примечания

Ссылки

Координаты : 56°50′38.52″ с. ш. 60°39′16.94″ в. д.  /  56.844033° с. ш. 60.654706° в. д. (G) 56.844033 , 60.654706

Вузы Екатеринбурга
Университеты

Информационный портал

Екатеринбург, ул. Мира, 19

Издательство ГОУ-ВПО УГТУ-УПИ

Электронный формат Объём

Разрешён к публикации

Компьютерная вёрстка Т.Л. Бойцова

Редактор: Клименко

Учебное электронное текстовое издание

Основной курс лекций по предмету

Т.Л. Бойцова, В.В. Бисеров, И.В. Рукина

«Физическая культура»

Учебное электронное текстовое издание

Подготовлено кафедрой «циклических видов спорта»

Учебное пособие предназначено для студентов технических факультетов дневной формы обучения УГТУ – УПИ для изучения ознакомления с общими понятиями теории и методики физической культуры, эстетики физической культуры и спорта, биологических и социальных основ этой дисциплины.

© ГОУ ВПО УГТУ – УПИ, 2009

Екатеринбург

Бисеров Вячеслав Владимирович

Бойцова Татьяна Леонидовна

Рукина Ирина Валерьевна

«Физическая культура»

http//www.ustu.ru

Глава 1

Физическая культура и спорт в общественной и профессиональной подготовке студентов

Понятие «культура» можно определить как степень раскрытия потенциальных возможностей личности в различных областях деятельности человека. Физическая культура представлена в обществе совокупностью духовных и материальных ценностей.

История физической культуры и спорта насчитывает тысячелетия. Физическая культура – часть общей культуры общества, направленная на укрепление и повышение уровня здоровья.

В эволюционном плане все составляющие организма человека развивались и совершенствовались на основе движения. Становление физической культуры и её развитие во многом обусловлено материальными условиями жизни общества.

Многие изменения во внутренней структуре каждого вида спорта зачастую зависели и зависят от прогресса техники, от результатов научных открытий.

Физическая культура и спорт в современном обществе являются сложными многофункциональными явлениями. Основным показателем физического состояния человека является его здоровье, которое обеспечивает полноценное выполнение человеком всех жизненных функций и форм деятельности в тех или иных конкретных условиях. Оздоровительная направленность физической культуры и массового спорта является закономерностью их функционирования. Здоровый генофонд страны может обеспечить хорошее физическое состояние будущих родителей.

Физическое воспитание предполагает оптимальное развитие всех двигательных качеств. Главным качеством спортсмена в его физической подготовленности является разносторонняя подготовка.

В совместном воспитании и развитии физических и духовных начал личности человека и заключается основная цель гармонического формирования человека. Физическое совершенство – исторически обусловленный уровень здоровья и всестороннего развития физических способностей людей. Признаки и показатели физического совершенства определяются реальными запросами и условиями жизни общества на каждом историческом этапе и поэтому меняются по мере развитии общества.

Особую роль физическая культура и спорт играют в подготовке к активной трудовой деятельности именно молодого поколения. Известно, что хорошо физически подготовленный человек, сильный, выносливый, ловкий и быстрый, владеющий многообразными умениями и навыками, быстрее и успешнее приспособится к новым условиям труда.

Физическая культура и спорт – средства укрепления мира, дружбы и сотрудничества между народами. Национальные виды спорта используются как средства физического воспитания. Международные спортивные встречи воспитывают уважение к представителям других стран, к их обычаям, позволяют создавать атмосферу взаимопонимания между людьми, поощряют международное сотрудничество.

В физкультурно - оздоровительной сфере сближены и сбалансированы личные и общественные интересы. Современный спорт имеет важное значение в развитии общечеловеческих контактов. Физическая культура личности характеризуется уровнем её образования в сфере физической культуры. Формирование характера и поведения человека, особенности его личности во многом определяются теми социальными условиями, окружением, в котором он жил и живет.

Одной из основных и трудных задач учебной дисциплины "Физическая культура» в высшем учебном заведении является формирование у всех студентов осмысленно положительной жизненной установки на физическую культуру и спорт. Показателем сформированности физической культуры личности можно отнести проявление самоорганизации и самообразования. Отношение каждого студента к физической культуре складывается из наличия или отсутствия знаний в области физической культуры и спорта. Основные критерии формирования физической культуры личности изложены в государственном стандарте.

В качестве средств физической культуры используются естественные силы природы, а физические упражнения являются основным специфическим средством. Физические упражнения являются наиболее эффективным способом снятия умственного утомления. В физкультурной практике физические упражнения применяются в виде многообразных упражнений, гимнастики, различных видов спорта, игр и туризма.

Факторы личной и общественной гигиены – неразрывная часть физической культуры. Базовая физическая культура является составляющей физической культуры. . Базовая физическая культура служит фундаментом для специализированных видов подготовки (профессионально-прикладной, спортивной и т.п.).

Спорт – составная часть физической культуры, средство и метод физического воспитания, основанный на использовании соревновательной деятельности и подготовке к ней, в процессе которой сравниваются и оцениваются потенциальные возможности человека.

Составляющей физической культуры, также являются и «фоновые виды» физической культуры, такие как гигиеническая и рекреативная физическая культура. Рекреативная – обычно представлена в режиме расширенного активного отдыха (спортивные развлечения с нестрого нормированными и нефорсированными физическими нагрузками, а также охота, активные виды рыбалки, активно-двигательные виды туризма).

Туризм – существенная составляющая физической культуры. Активные виды туризма (пеший, вело-, водный и др.) являются действенными физическими упражнениями, очень часто имеющими не только оздоровительный, спортивный, но и профессионально-прикладной характер. Профессионально-прикладная физическая подготовка связана с процессом профилированного (направленного) использования средств физической культуры и спорта для подготовки к будущей профессии.

«Фоновые» виды физической культуры (или, как их иначе называют, «малые формы») оказывают менее глубокое воздействие на физический статус и развитие организма, но они играют важную роль в оперативной регуляции текущего функционального состояния организма, создают определенные предпосылки к поддержанию повседневной активности человека в современных условиях жизни.

Физическое воспитание – педагогический процесс, направленный на формирование физической культуры личности в результате педагогического воздействия и самовоспитания. Составляющая физического воспитания это психофизическая подготовка. Реализация каждого компонента физической культуры тесно связана с процессом физического воспитания. Практическая реализация физического воспитания всегда имеет целевую установку на больший или меньший период жизни человека, что предполагает разработку программно-нормативных основ физического воспитания на каждый период.

Основным законодательным инструментом дисциплины «физическая культура» является приказ Министерства образования РФ. Программа по физической культуре включает в себя следующие основные разделы: организационно-методический, теоретический, практический, контрольный разделы.

Обязательными видами физических упражнений для включения в рабочую программу по физической культуре являются; отдельные дисциплины легкой атлетики (бег 100 м – муж., жен., бег 2000 м – жен., бег 3000 м – муж..), плавание, спортивные игры, лыжные гонки, профессионально-прикладная физическая подготовка (ППФП).

Одним из условий и критериев, обеспечивающих успешность процесса физического воспитания, является регулярность посещения обязательных практических занятий по учебной дисциплине «Физическая культура».

Учебные занятия (I–IV курсы) проводятся в форме: самостоятельных, теоретических, практических и контрольных работ.

Для практических занятий по учебной дисциплине «Физическая культура» на основании медицинского заключения студентов распределяют по трем учебным отделениям: основному, специальному, спортивному.

Студенты, не прошедшие медицинского обследования, к практическим учебным занятиям не допускаются. Кто по состоянию здоровья освобожден от практических занятий по физической культуре на длительный срок, также зачисляют в специальное учебное отделение для освоения доступных разделов программы. В это же отделение зачисляются студенты, назначенные на специальные практические занятия в группах лечебной физической культуры (ЛФК).

Установлены суммарные средние оценки тестов практического раздела: средняя оценка 2,0 очка – «удовлетворительно», 3,0 – «хорошо», 3,5 – «отлично». Все студенты специального отделения в конце каждого семестра представляют рефераты. В конце курса учебной дисциплины «Физическая культура» во всех учебных отделениях проводится экзамен. Итоговая аттестация студентов проводится в форме тестирования по теоретическому и методическому разделам программы.