2. Вступление

Предметом изучения гидрогазодинамики является движение потоков газов и жидкостей и их взаимодействие. Судовые энергетические установки представляют собой совокупности агрегатов, теплообменных аппаратов и другого технологического оборудования, объединённых трубопроводами, по которым протекают вода, топливо, масло, пар, воздух и другие рабочие тела. Важнейшим фактором поддержки на надлежащем уровне технико-экономических показателей СЭУ (в соответствии с требованием ПДНВ-95 ко вторым и старшим механикам) судов с мощностью главного двигателя 3000 кВт и более (Таблица А III/2 Функция: Морской механик на уровне управления) является создание нормальных условий функционирования гидравлических систем: грузовой, очистной, противопожарной, отопления, вентиляции, питьевой и мытьевой воды. В практической деятельности механик обязан уметь оценить пропускную способность трубопроводов, выбрать оптимальные размеры труб, определить ёмкость цистерн для бытового водоснабжения, рассчитать величину силы давления на стенки, после чего оценить прочность элементов корпусов судов, переборок, стенок топливных, балластных танков и водяных цистерн. Важную роль играет обеспечение условий безопасного плавания за счёт поддержания статической остойчивости плавсредств и других объектов частично или полностью погружённых в воду.

Содержание и объём материала учебного пособия даёт возможность получить комплекс знаний и навыков, которые позволяют правильно организовать и проводить работы, связанные с эксплуатацией СЭУ и её гидравлических систем и при этом использовать фундаментальные физические законы для получения характеристик при равновесии и движении жидких и упругих сред, находить величину сил гидростатического давления, прогнозировать и анализировать условия плавания тел, погруженных в жидкость, анализировать характеристики движения жидких и упругих сред относительно корпуса судна, элементов СЭУ и её гидравлических систем, определять параметры истечения жидкости через отверстия и насадки, рассчитывать характеристики трубопроводных систем.

2. 1. Жидкости и их физические свойства

   1. 1.1 Понятие жидкость

Любое вещество может находиться в твердом, жидком или газообразном состоянии. Состояние вещества – газообразное или жидкое – зависит от условий, в которых находится это вещество, от его температуры и давления, а также от их соотношения. Обычно, под общим названием жидкости объединяют капельные жидкости и газы при небольших перепадах давлений, когда газы представляют собой сплошную легкоподвижную среду.

Жидкость – это физическое тело, в котором силы межмолекулярного сцепления намного меньше, чем у твердых тел. Поэтому жидкость настолько подвижна, что она течет под действием силы тяжести и не обладает способностью сохранять свою форму, приобретая форму сосуда, в котором она находится. Жидкости практически не оказывают сопротивления разрыву, но оказывают значительное сопротивление относительному движению соседних слоёв из–за вязкости.

Капельные жидкости (топливо, масла, вода и т.д.) при разбрызгивании образуют капли, газообразные жидкости (воздух и другие газы) в обычном состоянии капель не образуют. Капельные жидкости оказывают большое сопротивление при сжатии, и в отличие от газов, практически не изменяют при этом своего объема. Газы при сжатии способны резко изменить свой объём, меняя при этом свою плотность.