Министерство образования и науки Украины

ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кирис А.В., Лисин В.В.

ГИДРОГАЗОДИНАМИКА

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Одесса – 2007

ББК 30.123

К 43

УДК 532.5

Кирис А.В., Лисин В.В.

Гидрогазодинамика [Текст]: учебное пособие. – Одесса: ОНМА,2007.

– 91 с.

Рецензенты: профессор Одесской государственной академии холода

Дорошенко А.В., д.т.н.; профессор Одесского национального морского

университета Вассерман А.А., д.т.н.

Рассматриваются свойства капельных жидкостей и газов, законы гид-

ростатики. Описывается динамика движения жидкостей и газов. Приво-

дятся расчеты потерь энергии при движении потоков; времени истечения

и наполнения ёмкостей через отверстия и насадки, сифонов, гидравличес-

ких сетей, выбора мощности насосного агрегата.

Учебное пособие предназначено для студентов и курсантов высших

морских учебных заведений по направлению подготовки 0925 «Автомати-

зация и компьютерно - интегрированные технологии».

Утверждено Учёным советом ОНМА

в качестве учебного пособия для направле-

ния подготовки 0925 «Автоматизация и

компьютерно-интегрированные технологии»

и рекомендовано к печати 24.04.2007 г.

протокол № 9.

© Кирис А.В., Лисин В.В., 2007

1. Содержание

Вступление…………………………………………………………………….....5

1. Жидкости и их физические свойства…………………………………………...6

1.1. Понятие жидкость………………………………………………………………6

1.2. Важнейшие физические свойства жидкостей………………………………...6

1.2.1. Пример решения задачи……………………………………………………..11

1.2.2. Пример решения задачи……………………………………………………..12

1.3. Модели жидкости……………………………………………………………...12

1.4. Контрольные вопросы…………………………………………………………13

2. Гидростатика………………………………………………………………........14

2.1. Гидростатическое давление и его свойства………………………………….14

2.2. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости……………………...14

2.3. Основное уравнение гидростатики…………………………………………...17

2.4. Основные понятия гидростатики……………………………………………..18

2.4.1. Пример решения задачи……………………………………………………..20

2.4.2. Пример решения задачи……………………………………………………..21

2.5. Эпюры гидростатического давления…………………………………………21

2.5.1. Пример решения задачи……………………………………………………..23

2.6. Равновесие жидкости в сообщающихся сосудах……………………………24

2.6.1. Пример решения задачи……………………………………………………..25

2.7. Закон Паскаля………………………………………………………………….26

2.8. Силы давления жидкости на плоские фигуры……………………………….27

2.9. Закон Архимеда………………………………………………………………..29

2.9.1. Пример решения задачи……………………………………………………..31

2.10. Относительный покой жидкости……………………………………………31

2.10.1. Пример решения задачи……………………………………………………34

2.11. Контрольные вопросы………………………………………………………..34

2.12. Задания. Первая часть………………………………………………………..35

3. Гидродинамика………………………………………………………………….41

3.1. Классификация движения……………………………………………………..41

3.2. Струйчатое движение жидкости………………………………………….......42

3.3. Параметры струйки и потока жидкости……………………………………...43

3.4. Уравнение неразрывности потока……………………………………………44

3.5.Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости……45

3.6. Трубка Пито……………………………………………………………………47

3.7. Уравнение Бернулли для элементарной струйки вязкой жидкости…….….48

3.8. Режимы движения жидкости……………………………………………….…49

3.9. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости…………………….…51

3.10. Классификация потерь напора………………………………………………52

3.11. Потери напора по длине трубопровода……………………………………..53

3.11.1. Пример решения задачи……………………………………………………55

3.12. Местные потери напора……………………………………………………...56

3.12.1. Примеры решения задач..…………………………….……………………58

3.13. Контрольные вопросы………………………………………………………..61

4. Истечение жидкости……………………………………………………………..62

4.1. Основные понятия……………………………………………………………..62

4.2. Истечение жидкости через отверстия………………………………………...63

4.2.1. Пример решения задачи……………………………………………………..65

4.2.2. Пример решения задачи……………………………………………………..65

4.3. Истечение жидкости через насадки…………………………………………..66

4.3.1. Пример решения задачи……………………………………………………..67

4.4. Контрольные вопросы…………………………………………………………67

5. Методики инженерных расчётов……………………………………………….68

5.1. Классификация трубопроводов и их расчёты………………………………..68

5.2. Расчёт сифонов………………………………………………………………...69

5.2.1. Пример решения задачи……………………………………………………..70

5.3. Расчёт гидравлических сетей……………………………………………….…71

5.3.1. Пример решения задачи……………………………………………………..74

5.4. Выбор мощности насосного агрегата………………………………………...75

5.4.1. Пример решения задачи……………………………………………………..78

5.5. Контрольные вопросы………………………………………………………....78

5.6. Задания. Вторая часть…………………………………………………………79

Литература…………………………………….………………………………....89