А. П. Стариков
Гидрогазодинамика Омск 2007
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Омский государственный университет путей сообщения
–––––––––––––––––––––––––––––
А. П. Стариков
Гидрогазодинамика
Конспект лекций
Омск 2007
УДК 532:621.22(075.8)
ББК 30.123я73
Стариков А. П. Гидрогазодинамика: Конспект лекций / А. П. Стариков; Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2007. 72 с.
Конспект лекций написан в соответствии с программой дисциплины «Гидрогазодинамика (техническая механика жидкости и газа)» применительно к учебному плану специальности 140104 “Промышленная теплоэнергетика” в объёме 136 часов.
В конспекте лекций рассмотрены общие вопросы технической механики жидкости, позволяющие достаточно глубоко понять физическую суть процессов, происходящих в системах водоснабжения и водоотведения, теплогазоснабжения и вентиляции.
Конспект лекций предназначен для студентов очного, заочного и дистанционного обучения.
библиогр.: 7 назв. Табл. 1. Рис. 48.
Рецензенты: доктор техн. наук, ;
доктор техн. наук, .
© |
Омский гос. университет путей сообщения, 2007 |
Оглавление
1. Введение 5
1.1. Определение и задачи гидрогазадинамики 5
1.2. Исторический обзор развития механики жидкости 5
1.3. Объект изучения гидрогазодинамики 6
1.4. Основные физические свойства жидкостей и газов 7
1.5. Силы, действующие в жидкости 10
1.6. Идеальная жидкость 10
1.7. Особые состояния жидкости (аэрация, кипение, кавитация) 11
2. Гидростатика 13
2.1. Гидростатическое давление и его свойства 13
2.2. Дифференциальные уравнения Эйлера и их интегралы. Основное уравнение гидростатики 15
2.3. Определение сил давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности 19
2.4. Закон Архимеда 22
3. Основы кинематики и динамики жидкости 23
3.1. Методы описания движения жидкостей 23
3.2. Понятие о струйчатой модели потока 24
3.3. Дифференциальные уравнения Эйлера для движения идеальной жидкости 26
3.4. Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости 29
3.5. Гидравлические сопротивления, их физическая природа и классифи- кация (общие сведения) 31
4. Режимы течения жидкостей в трубах и основы теории подобия 32
4.1. Режимы течения жидкостей в трубах. Опыты Рейнольдса. Понятие о критическом числе Рейнольдса 32
4.2. Понятие о гидродинамическом подобии 38
5. Ламинарное движение жидкости 38
5.1. Потери на трение при равномерном движении 38
5.2. Поле скоростей и потери напора при ламинарном режиме движения жидкости 39
6. Турбулентное движение жидкости 41
6.1. Природа потерь при турбулентном движении 41
6.2. Поле скоростей при турбулентном движении. Структура турбулент- ного потока в цилиндрической трубе 39
6.3. Потери на трение в трубопроводах. Опыты Никурадзе. График ВТИ 40
6.4. Формулы для расчета коэффициента 43
7. Местные гидравлические сопротивления 44
7.1. Коэффициент местного сопротивления. Понятие об эквивалентной длине 44
7.2. Внезапное и плавное расширение потока 45
7.3. Внезапное и плавное сужение потока 47
7.4. Поворот потока 48
8. Истечение жидкости через отверстия и насадки 48
8.1. Истечение через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре 48
8.2. Истечение через малое отверстие под уровень 51
8.3. Истечение через цилиндрический насадок 52
8.4. Истечение при переменном напоре (Определение времени опорож- нения резервуаров) 54
9. Гидравлический расчет трубопроводов 55
9.1. Классификация трубопроводов. Формулы, применяемые при рас- чете трубопроводов 55
9.2. Гидравлический расчет коротких трубопроводов 58
9.3. Последовательное соединение коротких трубопроводов 61
9.4. Параллельное соединение коротких трубопроводов 62
9.5. Расчет разветвленных трубопроводов (задача о трех резервуарах) 63
9.6. Расчет трубопроводов с равномерным распределением расхода по длине 64
Библиографический список 66