4. Объем дисциплины по видам учебной работы

Виды учебной работы	Всего з.е. (час.)	Семестр
		7
Общая трудоемкость дисциплины:	2 (68)
Аудиторные занятия, всего (час.): в том числе: – лекции (Л) – лабораторные работы (ЛР)	34 17 17	34 17 17
Самостоятельная работа всего (час.): в том числе: – расчетное задание, – проработка лекционного материала, – подготовка к лабораторным работам	34	34 12 12 10
Вид итогового контроля (зачет, экзамен)		экзамен

5. Содержание дисциплины

1. Разделы дисциплины и виды занятий

№ п/п	Раздел дисциплины	Лекции	Л Р
1	Введение. Основные свойства жидкой и газообразной сред	1	1
2	Равновесие жидкости. Гидростатическое давление	1	2
3	Силы давления на поверхности, погруженные в жидкость	1
4	Относительное равновесие жидкости	1	2
5	Основные понятия кинематики и динамики жидкости	1
6	Основные уравнения движения жидкости	4	2
7	Основы гидродинамического подобия. Режимы движения жидкости	1	2
8	Ламинарное движение жидкости	1
9	Турбулентное движение жидкости	2	2
10	Местные гидравлические сопротивления	1	2
11	Истечение через отверстия и насадки	2	4
12	Гидравлический расчет трубопроводов	1

2. Содержание разделов дисциплины

Введение. Основные свойства жидкой и газообразной сред. Предмет и задачи гидравлики. Область применения. Основные методы гидравлики. Определение жидкости и газа. Текучесть. Гипотеза сплошности. Строение жидкости и газа. Плотность. Удельный вес. Сжимаемость. Температурное расширение. Вязкость. Поверхностное натяжение. Силы, действующие в жидкости (массовые и поверхностные). Нормальные и касательные напряжения. Закон Ньютона для внутреннего трения. Параметры жидкости, характеризующие ее состояние. Идеальная и реальная жидкости, совершенный газ.

Равновесие жидкости. Гидростатическое давление. Свойства давления в неподвижной жидкости. Единицы измерения давления. Абсолютное и избыточное давление, вакуум. Равновесие жидкости под действием силы тяжести. Геометрическая и энергетическая интерпретации основного уравнения равновесия. Закон Паскаля. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости и их интегрирование для простейших случаев. Поверхность уровня и ее свойства. Пьезометрическая высота. Приборы для измерения давления и вакуума.

Силы давления на поверхности, погруженные в жидкость. Сила давления жидкости на дно сосуда. Сила давления на наклонную плоскую поверхность. Центр давления. Эпюры гидростатического давления. Сила давления на криволинейную поверхность. Горизонтальная и вертикальная составляющие гидростатического давления на криволинейную поверхность. Полная сила давления на криволинейную поверхность. Закон Архимеда.

Относительное равновесие жидкости. Равновесие жидкости под действием сил тяжести и инерции. Прямолинейное равноускоренное движение сосуда с жидкостью. Равномерное вращение сосуда с жидкостью относительно вертикальной оси.

Основные понятия кинематики и динамики жидкости. Методы Лагранжа и Эйлера изучения движения жидкости. Виды движения жидкости. Основные понятия кинематики жидкости: поле скоростей, траектория, линия тока, элементарная струйка, живое сечение, местная скорость, средняя по сечению скорость, расход, поток.

Основные уравнения движения жидкости. Закон сохранения массы и уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Формы записи уравнения. Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли. Пределы применения уравнения Бернулли для несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли для газа. Примеры применения уравнения Бернулли в технике (расходомер Вентури, трубка Пито- Прандтля).

Основы гидродинамического подобия. Режимы движения жидкости. Понятие о гидродинамическом подобии. Виды подобия (геометрическое, кинематическое, динамическое). Критерии гидродинамического подобия (числа Ньютона, Рейнольдса, Эйлера. Фруда, Маха). Режимы движения жидкости. Число Рейнольдса. Особенности ламинарного и турбулентного режимов движения.

Ламинарное движение жидкости. Распределение скорости по сечению круглой трубы. Уравнение расхода. Потери напора на трение по длине трубы. Формулы Пуазейля, Дарси.

Турбулентное движение жидкости. Особенности турбулентного движения жидкости. Пульсации скорости. Пограничный слой. Шероховатость стенок (абсолютная, относительная, эквивалентная). Гидравлически гладкие и шероховатые трубы. Потери напора в трубах. Формулы для определения коэффициента потерь. Опыты Никурадзе. Влияние формы сечения на потери напора.

Местные гидравлические сопротивления. Основные виды местных сопротивлений. Формула Вейсбаха. Коэффициент местных потерь. Внезапное расширение потока (теорема Борда). Диффузор. Сужение внезапное и постепенное. Поворот потока. Местные потери напора при ламинарном течении. Эквивалентная длина трубопровода.

Истечение через отверстия и насадки. Истечение идеальной и реальной жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре. Расчетный напор. Коэффициенты истечения: сжатия, скорости, расхода и сопротивления. Основные виды насадков. Истечение через внешний цилиндрический насадок (вакуум в насадке, критический напор). Истечение при переменном напоре. Время опорожнения цилиндрического сосуда. Истечение газов из отверстий.

Гидравлический расчет трубопроводов. Классификация трубопроводов. Расчет простого трубопровода. Основные расчетные задачи. Соединения простых трубопроводов. Расчет сложных трубопроводов. Основы расчета газопроводов.