- •Лекция 1 Введение.
- •Свойства жидкостей.
- •Лекция 2 Гидростатика
- •Гидростатическое давление и его свойства.
- •Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения л. Эйлера)
- •Уравнение гидростатики
- •Закон Паскаля
- •Лекция 3 Приборы для измерения давления
- •Пьезометрическая высота
- •Удельная потенциальная энергия
- •Силы давления жидкости на поверхности
- •Вектор силы давления жидкости на криволинейную стенку
- •Определение толщины стенок труб, воспринимающих внутреннее давление жидкости и силы в колене трубы.
- •Закон Архимеда и плавание тел
- •Остойчивость тел
- •Лекция 4. Гидродинамика.
- •Основные гидродинамические понятия.
- •Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости (уравнения Эйлера)
- •Дифференциальные уравнения неразрывности движущейся жидкости
- •Уравнение неразрывности
- •Лекция 5. Уравнение установившегося движения элементарной струйки идеальной жидкости (уравнение д.Бернулли)
- •Механическая энергия потока жидкости
- •4.4. Уравнение Даниила Бернулли для потока реальной жидкости.
- •Примеры практического применения уравнения д. Бернулли Трубы Вентури
- •Гидродинамическая трубка Пито.
- •4.5.3. Гидродинамическая трубка Пито - Прандтля.
- •4.5.4. Водоструйный насос (эжектор).
- •Карбюратор.
- •Лекция 6. Режимы движения вязкой жидкости. Число Рейнольдса. Скорость и расход жидкости при ламинарном режиме.
- •Режимы движения жидкости.
- •Силы трения и закон распределения скоростей при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости.
- •Турбулентное движение.
- •Лекция 7 Классификация потерь напора
- •Местные сопротивления трубопроводов
- •Лекция 8. Основы расчета трубопроводов Типы трубопроводов и их классификация
- •Методика расчета простого трубопровода.
- •Расчет гидравлически коротких трубопроводов
- •Расчет сифонного трубопровода.
- •Лекция 9. Гидравлический удар в трубопроводах
- •Истечение жидкости через отверстия и насадки (общие сведения)
- •Обозначим
- •Истечение жидкости из насадков
- •Цилиндрический внутренний насадок
- •Истечение жидкости через большие отверстия.
- •Истечение жидкости при переменном напоре
- •Гидравлические струи
- •Расчет турбин
- •Лекция 10. Равномерное движение в открытых руслах
- •Скорость при равномерном движении выражается формулой
- •Водосливы. Классификация водосливов
- •Гидравлический расчет отверстий малых мостов и водопропускных дорожных сооружений
- •Гидравлический расчет открытых русел
- •Лекция 11. Основы теории гидравлического моделирования
- •Закон Фруда
- •Закон Рейнольдса
Остойчивость тел
Различают остойчивость тел, полностью погруженных в жидкость (подводное плавание), и остойчивость тел, плавающих на свободной поверхности жидкости (надводное плавание).
Точка приложения
силы тяжести
называется центром тяжести тела и
обозначается буквой
.
Точка приложения
силы тяжести тела
называетсяцентром
тяжести тела
и обозначается буквой
.
Центр водоизмещения
или центр
давления располагается
в центре тяжести объема водоизмещения
и обозначается буквой
.
Условно считают,
что подъемная сила
приложена в центре давления, т.е. в точке
.
В общем случае центр тяжести и центр давления не совпадают.
Линия, проходящая
через центр тяжести тела
и центр водоизмещения
и соответствующая нормальному положению
тела, называетсяосью
плавания (рис.
18).

Рис. 18. К вопросу об остойчивости тел
Условия остойчивости сводятся к следующим основным положениям:
если пара сил (вес тела
и подъемная сила
)
при крене тела стремится уменьшить
крен и вернуть тело в первоначальное
положение, то такое положение будет
остойчивым;если пара сил (вес тела
и подъемная сила
)
стремится этот крен увеличить, то
положение тела будет неостойчивым.
Рассмотрим три случая остойчивости тел, погруженных в жидкость:
центр тяжести тела
находится ниже центра водоизмещения
(рис. 18, а). В этом случае образуется пара
сил, стремящаяся после крена вернуть
тело в первоначальное положение;
следовательно, имеет место остойчивое
равновесие;центр тяжести тела
находится выше центра водоизмещения
(рис. 18, б). В этом случае образуется пара
сил, которая стремится увеличить крен
тела ; следовательно, имеет место
неостойчивое равновесие;при совпадении центра тяжести
и
центра водоизмещения
(рис. 18, в). Пара сил отсутствует, и имеет
место случай безразличного равновесия,
при котором тело будет сохранять
заданное ему положение.
Лекция 4. Гидродинамика.
Основной задачей гидродинамики является исследование изменения параметров в движущейся жидкости:
- скорость движения частиц жидкости
;
- давление в рассматриваемой точке
;
- силы воздействия жидкости на погруженные в нее тела.
При изучении движения жидкости гидродинамика использует метод Л. Эйлера, согласно которому движение отдельных частиц жидкости и потока в целом рассматривается относительно неподвижных точек пространства, занятого движущейся жидкостью.
При теоретических исследованиях гидродинамика использует свойства идеальной жидкости. Решения, полученные для идеальной жидкости, распространяются на реальную жидкость, а в аналитические зависимости вносят поправочные коэффициенты, полученные экспериментальным путем и которые учитывают влияние на движение свойств реальных жидкостей.
В конечном итоге исследование движения сводится к определению во всех интересующих точках потока жидкости двух основных параметров – скорости движения и гидродинамического давления.
При этом под потоком жидкости понимается часть неразрывно движущейся жидкости, ограниченной деформируемыми или недеформируемыми стенками, образующими русло.
Различают установившееся и неустановившееся движения жидкости.
Установившееся движение – это такое движение, когда скорость и давление в любой точке движущейся жидкости не изменяются во времени, а зависят только от местонахождения точки в пространстве:
![]()
.
Примерами установившегося движения жидкости являются истечение жидкости через отверстие в резервуарах при постоянном уровне (напоре истечения); течение в нефтепроводах при неизменном характере работы потребителей; движение жидкости в нагнетательной и всасывающей линиях центробежного насоса при постоянном числе оборотов привода и неизменных сопротивлениях в линиях.
Неустановившееся движение – это такое движение, когда скорость и давление в каждой точке изменяются с течением времени, т.е. являются функциями координат и времени
;
;
В этом случае скорость и давление зависят не только от их местонахождения в пространстве, но и от времени.
Примерами неустановившегося движения жидкости являются опорожнение и заполнение резервуаров, трубопроводов, течение в трубопроводах при остановке, при запуске насосов, при открытии или закрытии запорной арматуры и др.
В дальнейшем будем рассматривать только установившееся движение жидкости.
