
- •Основные физические свойства жидкостей и газов.
- •Основные физические свойства и газовые законы.
- •Ньютоновские и неньютоновские (аномальные) жидкости.
- •Однофазные и многофазные жидкости.
- •Модели жидкостей.
- •Силы, действующие в жидкости.
- •Гидростатика
- •Основное дифференциальное уравнение равновесия жидкости.
- •Поверхность уровня.
- •Основное уравнение гидростатики.
- •Геометрическая интерпретация основного уравнения гидростатики.
- •Определение силы давления на наклонную стенку.
- •Сила давления на цилиндрическую поверхность.
- •Давление жидкости на стенки труб и резервуаров.
- •Эпюры давления.
- •Основы кинематики и динамики жидкости. Основные понятия и определения.
- •Классификация видов движенияя.
- •Основные уравнения гидравлики.
- •Уравнение неразрывности для потока жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки не вязкой жидкости.
- •Уравнение Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости.
- •Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости.
- •Условие применения уравнения Бернулли.
- •Геометрический смысл уравнения Бернулли.
- •Гидравлические сопротивления.
- •Режим движения жидкости.
- •Ламинарное движение жидкости.
- •Турбулентное движение в прямой круглой трубе.
- •Гипотеза Прандтля.
- •1 Зона. Зона гидравлических гладких труб.
- •2 Зона. Зона смешанного трения.
- •3 Зона. Зона вполне шероховатого трения.
- •Местное сопротивление.
- •Гидравлический расчет простых трубопроводов.
- •Основные расчетные формулы в расчете трубопроводов.
- •1. Расчет всасывающей линии насоса.
- •Сбросная труба из резервуара.
- •Сифонный трубопровод, работающий в условиях вакуума.
- •Расчет длинных трубопроводов.
- •Гидравлический расчет сложных трубопроводов.
- •Графоаналитический метод расчета трубопроводов.
- •Гидравлический удар в трубах
- •Прямой, непрямой, полный, неполный гидравлические удары.
- •Меры предотвращения гидравлического удара.
- •Течение жидкости через отверстие и насадки.
- •Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре.
- •Истечение жидкости через затопленное отверстие.
- •Истечение через насадки.
- •Истечение через большое отверстие.
- •Истечение жидкости при переменном напоре.
- •Истечение жидкости через водослив.
- •Классификация водосливов.
- •Основная формула для расчета q при истечении через водослив.
- •Водослив с тонкой стенкой.
- •Гидравлические струи.
- •Расчет свободной вертикальной струи.
- •Наклонная струя.
- •Затопленная турбулентная струя.
- •Динамическое воздействие струи на преграду.
- •Равномерное движение жидкости в каналах.
- •1. Симметричные каналы:
- •Основные задачи при расчете трапециидальных каналов при равномерном движении воды.
- •Ограничение скорости движения воды при расчете каналов.
- •Расчет каналов составного профиля.
- •Р асчет каналов с неодинаковой по периметру шероховатостью.
- •Расчет каналов замкнутого профиля.
- •Установление неравномерное движение жидкости.
- •Удельная энергия сечения.
- •Критический уклон.
- •Основное дифференциальное уравнение установления неравномерного плавноизменяющегося движения жидкости в открытых руслах.
- •Неравномерное движение воды в призматических руслах с прямым уклоном дна.
- •Неравномерное движение воды с нулевым и обратным уклоном.
- •Исследование кривых свободной поверхности потока в открытых призматических руслах.
- •Гидравлический прыжок.
- •Определение сопряженных глубин.
- •П отери энергии в гидравлическом прыжке.
- •Применение гидравлического прыжка в технике.
- •Комбинированный водобойный колодец.
- •Фильтрация. Основы теории движения грунтовых вод.
- •Скорости при фильтрации.
- •Приток грунтовых вод к скважинам.
- •Расчет дебита совершенного колодца.
- •Артезианский колодец.
- •Сопротивление давлению.
- •Осаждение твердых частиц в жидкости.
- •Гидравлический расчет пульпопровода.
- •Потери напора в пульпопроводе.
Приток грунтовых вод к скважинам.
Совершенным будем называть колодец, находящийся на подоупоре, фильтрация в котором происходит через боковую поверхность.
Расчет дебита совершенного колодца.
Q
S УГВ
h0 h H
Q
Q
r0
r
R
r
r0
Если выкопать колодец или пробурить скважину, то через некоторое время в колодце ней соберется вода и ее уровень повысится до H (УГВ), то есть статического уровня.
При откачки некоторого количества воды из колодца i там понизится до h0. Этот уровень называется динамическим.
H – h0 = S – величина откачки
Когда установится динамический уровень, свободная поверхность будет представлять собой кривую депрессии. На расстоянии R кривая депрессии достигает УГВ и становится постоянной.
Расстояние от оси колодца до точки пересечения кривой депрессии со статическим уровнем называется радиусом влияния колодца.
Количество воды, которое можно откачать из колодца за единицу времени называется дебитом колодца.
Q = ων =
ωki
= 2πrhk
-дебит совершенной
скважины.
R
находится по имперической формуле
Зихорда: R=3000
S
Артезианский колодец.
В
артезианском колодце вода находится
под давлением. Мощность пласта - а. Под
действием давления вода в колодце
поднимется на уровень равный статическому
(Н), если откачивать воду, то уровень
понизился на величину откачки S.
Q
i S
H
h0
a Q h0 Q
i = 0
r0
r
R
Q =
Поглощающий колодец.
Он служит для сбора воды с поверхности грунта или для сбора в него некоторого количества воды. Количество воды, которое может принять колодец будет рассчитываться по формуле для совершенного дренажного колодца со знаком « - ».
Основы напорного гидротранспорта.
Движение тела в жидкости и обтекание тела потоком.
При рассмотрении относительного движения тела и жидкости рассматривается два качественных случая:
неподвижная жидкость
обтекается тело потоком
Задача заключается в определении силы сопротивления жидкости движению тела и силы давления жидкости на тело.
F = Fтр + Fдавл
Сила сопротивления трению
Установим бесконечно тонкую пластинку параллельную линиям тока, вдоль нее возникнет пограничный слой, в котором кинематика движения будет отличаться от кинематики движения в общем потоке жидкости.
Lл.
L
У самой плоскости шероховатость приблизительно равна 0, а по мере удаления от стенки постепенно возрастает до скорости невозможного потока равного U0. Пограничный слой начинается у переднего края пластинки и постепенно расширяется. У переднего края на расстоянии L наблюдается ламинарный, который переходит в турбулентный.
Fтр
= Стpω
ω - площадь обтекаемой поверхности тела, обтекаемой с 2 сторон.
U0 – скорость потока
Стp – коэффициент трения (зависит от режима жидкости)