Міністерство освіти і науки україни

НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

І.В. Дубковецький,

В.Р. кулінченко

Гідрогазодинаміка

курс лекцій

для студентів напряму

0925 ”Автоматизація та комп’ютерно-інткгровані технології” денної, заочної та скороченої форм навчання

Схвалено

на засіданні кафедри процесів і апаратів харчових виробництв та технології консервування

Протокол № 11

від 16. 04. 2008р.

Київ НУХТ 2008

І.В. Дубковецький, В.Р. Кулінченко. Гідрогазодинаміка: курс лекцій для студ. для студентів напряму 0925 ”Автоматизація та комп’ютерно-інткгровані технології” денної, заочної та скороченої форм навчання. ― К.: НУХТ, 2008 ― 96 С.

Рецензент С.М. Василенко, д-р техн. наук

Дубковецький І.В., к.т.н., доцент

Кулінченко В.Р., д.т.н., професор

© І.В. Дубковецький В.Р. Кулінченко,

© НУХТ, 2008

зміст

Вступна лекція. Попередні поняття……………………………………….…….….3

1. Гідрогазостатика……………………………………………………..…….……11

Гідростатичний тиск та його властивості………..…………………… ……11

Диференціальні рівняння (рівняння Ейлера)……………………………..…12

Основне рівняння гідростатики……………………………………….…......14 Геометричний зміст основного рівняння гідростатики…………………….15

Гідравлічні прилади, що застосовуються для вимірювання тиску,

вакууму, перепаду тисків……………………………………………………..16

Визначення сили тиску і центра тиску на тверду плоску стінку,

що занурена в рідину під кутом до горизонту…………………………...… 29

Визначення сили тиску і центра тиску на криволінійні стінки,

що занурені у рідину ……………………………………………………...….22

Визначення сили і центра тисків на циліндричну поверхню,

занурену у рідину …………………………………………………….…..…..24

Поверхні рівного тиску…………………………………………………...…..26

Визначення форми вільної поверхні рідини в місткості…………..……….26

Форма вільної поверхні рідини, що знаходиться у циліндрі, який обертається разом з рідиною навколо вертикальній осі зі сталою кутовою швидкістю…………………………………………………………………………...26

Рівновага газу з урахування його стисливості ……………………………...28

2. Гідрогазодинаміка……………………………………………………………….30

Струминна модель потоку……………………………………………………30

Диференціальні рівняння руху ідеальної рідини…………………..…….…33

Властивість живих перерізів ………………………………….…..…………38

Рівняння Бернуллі для потоку нестисливої рідини………………………...39

Гідравлічний ухил………………………………………………….………...42

Геометричний (енергетичний) зміст рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини при усталеному русі……………………………………………….…43

Приклад застосування рівняння Бернуллі сумісно з рівнянням

нерозривності потоку……………………………………………….....……..45

Основне рівняння рівномірного руху………………….…..………….…….47

Режими руху рідини………………………….………..……………………..49

Закони ламінарного руху рідини…………………………………………….51

Закон залежності втрати напору за довжиною від геометричних і

гідродинамічних параметрів потоку…………….………………………….53

Турбулентний рух рідини………………………………..…….…………….53

Пристінний шар і ядро течії………………………………….………………54

Закон розподілу швидкості в ядрі потоку……………………………..……55

Втрати напору за довжиною труби при турбулентному русі рідини……..57

Середня швидкість і витрата рідини в трубопроводах і каналах будь-якої форми (для квадратичної зони турбулентного потоку)……………...……61

3. Гідравлічні розрахунки трубопроводів………………………………………..63

гідравлічний розрахунок простого короткого трубопровод……….……..63

Гідравлічний розрахунок довгого (він же простий) трубопроводу…..…..65

Гідравлічний розрахунок сифонного трубопроводу…..…………….…….68

Bтрати напору в трубопроводах зі змішаною, шляховою

і транзитною витратами рідини…………...………………...………………70

Основи техніко-економічного розрахунку трубопроводів…….….………71