1 Рабочая программа Введение

Классификация основных процессов. Особенности курса ПАПП, его связь с другими дисциплинами.

Понятие системы. Закон сохранения массы и энергии. Энергетический и материальный баланс. Энтропия системы.

Механизм переноса массы и энергии. Движущие силы и кинетические коэффициенты. Пути интенсификации и оптимизации технологических процессов. Понятие о выборе критериев оптимизации.

Методы исследования процессов. Сущность аналитического метода исследования: составление основного уравнения процесса; формулировка начальных и граничных условий, решение системы уравнений. Задача экспериментального метода исследования – уточнение физической модели, определение физических характеристик, получение экспериментальных коэффициентов расчетных формул. Лабораторная, полупромышленная и промышленная установки. Структура потоков. Факторы масштабного перехода. Теория подобия как метод обобщения и анализа. Условия подобия, теоремы подобия. Использование основных теорем подобия при исследовании процессов. Основные критерии подобия. Теорема Ньютона-Бертрана, π-теорема. Метод анализ размерностей (метод Хантли).

1.1 Элементы технической гидравлики

Предмет и задачи технической гидравлики. Текучесть. Идеальная и реальная жидкость. Основные физические свойства капельных жидкостей: удельный вес, плотность, поверхностное натяжение. Коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия.

1.1.1 Гидростатика

Классификация сил, действующих на жидкость. Массовые и поверхностные силы. Нормальные и касательные напряжения в жидкости.

Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики, геометрическая и пьезометрическая высоты, гидростатический напор. Некоторые практические приложения основного уравнения гидростатики.

Абсолютное и избыточное давление. Вакуум. Сила давления жидкости на стенку и дно сосуда. Закон Архимеда, плавание тел.

1.1.2 Основы гидродинамики

Турбулентная вязкость. Уравнение неразрывности (сплошности) для установившегося и неустановившегося движения сжимаемой и несжимаемой жидкостей. Дифференциальное уравнение установившегося и неустановившегося движения идеальной и реальной жидкостей. Гидродинамическое подобие. Потенциальная и кинетическая энергия потока. Уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкостей, его инженерная интерпретация.

Гидравлическое сопротивление трубопроводов. Потери по длине. Уравнение Дарси–Вейсбаха. Коэффициент трения и факторы, влияющие на его значение. Потери напора на преодоление местных сопротивлений. Расчет трубопроводов. Истечение жидкостей через отверстия и насадки при постоянном и переменном напоре.

Пленочное течение жидкостей под действием сил тяжести. Расчет средней скорости и толщины стекающей пленки.

1.1.3 Перемещение жидкостей и газов

Классификация устройств для перемещения жидкостей. Динамические насосы и насосы объемного типа. Основные характеристики насосов: развиваемый напор, подача и к.п.д. Поршневые насосы. Теоретическая и действительная производительность. Предельная геометрическая высота всасывания, расход энергии на перекачивание жидкости. Регулирование производительности поршневых насосов.

Центробежные насосы, принцип действия. Характеристики центробежных насосов, работа насосов на сеть. Способы регулирования подачи насоса. Параллельное и последовательное соединения насосов. Сжатие, перемещение и разряжение газов. Осевые и центробежные вентиляторы. Струйные компрессоры (эжекторы), вакуум-насосы.