- •Введение
- •1. Лекция №1
- •1.1. Предмет механики жидкости и газа
- •1.2. Краткие исторические сведения о развитии науки
- •1.3. Физическое строение жидкостей и газов
- •1.4. Основные физические свойства: сжимаемость, текучесть, вязкость, теплоемкость, теплопроводность
- •2. Лекция №2
- •2.1. Гипотеза сплошности
- •2.2. Два режима движения жидкостей и газов
- •2.3. Неньютоновские жидкости
- •2.4. Термические уравнения состояния
- •2.5. Растворимости газов в жидкостях, кипение, кавитация. Смеси
- •3. Лекция №3
- •3.1. Два метода описания движения жидкостей и газов
- •3.2. Понятие о линиях и трубках тока. Ускорение жидкой частицы
- •3.3. Расход элементарной струйки и расход через поверхность
- •3.4. Уравнение неразрывности (сплошности)
- •4. Лекция №4
- •4.1. Массовые и поверхностные силы
- •4.2. Поверхностные силы и напряжения
- •4.3. Напряжения поверхностных сил
- •4.4. Уравнения движения в напряжениях
- •5. Лекция №5
- •5.1. Уравнения гидростатики в форме Эйлера и их интегралы
- •5.2. Напряжения сил вязкости, обобщенная гипотеза Ньютона
- •5.3. Уравнение Навье-Стокса для вязкой жидкости
- •6. Лекция №6
- •6.1. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Уравнения Эйлера
- •6.2. Интегралы уравнения движения жидкости для разных случаев движения. Баротропные и бароклинные течения
- •7. Лекция №7
- •7.1. Закон изменения количества движения
- •7.2. Закон изменения момента количества движения
- •7.3. Силовое воздействие потока на ограничивающие его стенки
- •8. Лекция №8
- •8.1. Уравнение баланса энергии
- •8.2. Турбулентное течение
- •9. Лекция №9
- •9.1. Подобие гидромеханических процессов
- •9.2. Понятие о методе размерностей. Пи-теорема
- •9.3. Роль чисел подобия
- •10. Лекция №10
- •10.1. Одномерные потоки жидкостей и газов
- •10.2. Уравнение д. Бернулли для струйки и потока реальной (вязкой) жидкости
- •10.3. Гидравлические потери (общие сведения)
- •11. Лекция №11
- •11.1. Ламинарное течение в круглых трубах
- •11.2. Течение при больших перепадах давления
- •12. Лекция №12
- •12.1. Потери напора при турбулентном течении в гидравлически гладких круглых трубах
- •12.2. Потери напора при турбулентном течении в шероховатых трубах. График и.И. Никурадзе
- •13. Лекция №13
- •13.1. Местные гидравлические сопротивления
- •13.2. Внезапное расширение русла
- •13.3. Внезапное сужение русла
- •13.4. Местные сопротивления при ламинарном течении
- •14. Лекция №14
- •14.1. Истечение жидкости через отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре
- •14.2. Истечение через насадки при постоянном напоре
- •15. Лекция №15
- •15.1. Истечение через отверстия и насадки при переменном напоре
- •15.2. Неустановившееся движение жидкости в трубах
- •15.3. Гидравлический удар
- •16. Лекция №16
- •16.1. Расчет простых трубопроводов
- •16.2. Основные задачи по расчету простых трубопроводов
- •16.3. Последовательное соединение простых трубопроводов
- •16.4. Параллельное соединение простых трубопроводов
- •16.5. Разветвлённое соединение простых трубопроводов
- •17. Лекция №17
- •17.1. Расчет сложных трубопроводов
- •17.2. Трубопроводы с насосной подачей жидкости
- •17.3. Основы расчета газопроводов
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Гоувпо «Воронежский государственный технический университет»
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Заключение
Данный конспект лекций содержит сведения о физическом строении и основных физических свойствах жидкостей и газов, наиболее распространенных моделях их представления и описания. Применительно к жидкостям и газам рассмотрены основы кинематики сплошных сред, общие законы и уравнения статики и динамики, а также их применение к различным частным случаям движения и покоя.
Последовательное изложение учебного материала должно способствовать глубокому усвоению студентами дисциплины «Гидравлика». Применение основных физических закономерностей к частным случаям движения жидкостей и газов позволяет на конкретных примерах наиболее подробно изучить их специфические особенности.
Данная работа не охватывает всего курса дисциплины «Гидравлика (механика жидкости и газа)» и предназначена для восполнения имеющегося пробела в методической литературе, связанного с необходимостью системного изложения учебного материала в соответствии с требованиями Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и примерной программы дисциплины, рекомендуемой министерством образования Российской Федерации для направления подготовки 151000 «Конструкторско- технологическое обеспечение автоматизированных машиностроительных производств», специальности 15100165 «Технология машиностроения».
Библиографический список
1. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: учебник для вузов / Д.В. Штеренлихт. - М.: КолосС, 2006. - 656 с.
2. Башта Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для вузов / Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. - М.: Машиностроение, 1982. - 423 с.
3. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа: учебник для вузов / Л.Г. Лойцянский. - М.: Наука, 1987. - 840 с.
4. Емцев Б.Т. Техническая гидромеханика: учебник для вузов / Б.Т. Емцев. - М.: Машиностроение, 1987. - 460 с.
5. Повх И.Л. Техническая гидромеханика / И.Л. Повх. - М. - Л.: Машиностроение, 1964. - 508 с.
6. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем: учебник для машиностроительных вузов / Д.Н. Попов. - М.: Машиностроение, 1976. - 424 с.
7. Знаменский В.А. Течения неньютоновских жидкостей: учеб. пособие / В.А. Знаменский. – Воронеж: ВГУ, 1980. - 56 с.
8. Некрасов Б.Б. Гидравлика и ее применение на летательных аппаратах / Б.Б. Некрасов. - М.: Машиностроение, 1967. - 368 с.
9. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / И.Е. Идельчик. - М.: Машиностроение, 1975. - 559 с.
10. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: справочник / Е.В. Аметистов, В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев и др.; под общ ред. В.А. Григорьева и В.М. Зорина. - М.: Энергоиздат, 1982. - 512 с.
11. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей / К. Флетчер. - М.: Мир, 1991. - 504 с.
12. Бородкин В.В. Гидравлика (механика жидкости и газа): учеб. пособие / В.В. Бородкин, А.И. Болдырев, О.В. Козлова. Воронеж: ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009. - 255 с.
Оглавление
Введение |
3 |
1. Лекция №1 |
4 |
1.1. Предмет механики жидкости и газа |
4 |
1.2. Краткие исторические сведения о развитии науки |
5 |
1.3. Физическое строение жидкостей и газов |
6 |
1.4. Основные физические свойства: сжимаемость, текучесть, вязкость, теплоемкость, теплопро- водность |
8 |
2. Лекция №2 |
16 |
2.1. Гипотеза сплошности |
16 |
2.2. Два режима движения жидкостей и газов |
18 |
2.3. Неньютоновские жидкости |
19 |
2.4. Термические уравнения состояния |
23 |
2.5. Растворимости газов в жидкостях, кипение, кА- витация. Смеси |
25 |
3. Лекция №3 |
28 |
3.1. Два метода описания движения жидкостей и газов |
28 |
3.2. Понятие о линиях и трубках тока. Ускорение жидкой частицы |
28 |
3.3. Расход элементарной струйки и расход через поверхность |
33 |
3.4. Уравнение неразрывности (сплошности) |
34 |
4. Лекция №4 |
37 |
4.1. Массовые и поверхностные силы |
37 |
4.2. Поверхностные силы и напряжения |
38 |
4.3. Напряжения поверхностных сил |
41 |
4.4. Уравнения движения в напряжениях |
44 |
5. Лекция №5 |
47 |
5.1. Уравнения гидростатики в форме Эйлера и их интегралы |
47 |
5.2. Напряжения сил вязкости, обобщенная гипо- теза Ньютона |
51 |
5.3. Уравнение Навье-Стокса для вязкой жидкости |
55 |
6. Лекция №6 |
57 |
6.1. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Урав- нения Эйлера |
57 |
6.2. Интегралы уравнения движения жидкости для разных случаев движения. Баротропные и ба- роклинные течения |
61 |
7. Лекция №7 |
68 |
7.1. Закон изменения количества движения |
68 |
7.2. Закон изменения момента количества движения |
71 |
7.3. Силовое воздействие потока на ограничиваю- щие его стенки |
72 |
8. Лекция №8 |
75 |
8.1. Уравнение баланса энергии |
75 |
8.2. Турбулентное течение |
78 |
9. Лекция №9 |
82 |
9.1. Подобие гидромеханических процессов |
82 |
9.2. Понятие о методе размерностей. Пи-теорема |
85 |
9.3. Роль чисел подобия |
87 |
10. Лекция №10 |
90 |
10.1. Одномерные потоки жидкостей и газов |
90 |
10.2. Уравнение Д. Бернулли для струйки и потока реальной (вязкой) жидкости |
90 |
10.3. Гидравлические потери (общие сведения) |
94 |
11. Лекция №11 |
98 |
11.1. Ламинарное течение в круглых трубах |
98 |
11.2. Течение при больших перепадах давления |
103 |
12. Лекция №12 |
104 |
12.1. Потери напора при турбулентном течении в гидравлически гладких круглых трубах |
104 |
12.2. Потери напора при турбулентном течении в шероховатых трубах. График И.И. Никурадзе |
106 |
13. Лекция №13 |
111 |
13.1. Местные гидравлические сопротивления |
111 |
13.2. Внезапное расширение русла |
112 |
13.3. Внезапное сужение русла |
116 |
13.4. Местные сопротивления при ламинарном те- чении |
117 |
14. Лекция №14 |
120 |
14.1. Истечение жидкости через отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре |
120 |
14.2. Истечение через насадки при постоянном напоре |
125 |
15. Лекция №15 |
131 |
15.1. Истечение через отверстия и насадки при переменном напоре |
131 |
15.2. Неустановившееся движение жидкости в трубах |
132 |
15.3. Гидравлический удар |
135 |
16. Лекция №16 |
140 |
16.1. Расчет простых трубопроводов |
140 |
16.2. Основные задачи по расчету простых трубо- проводов |
143 |
16.3. Последовательное соединение простых тру- бопроводов |
146 |
16.4. Параллельное соединение простых трубо- проводов |
147 |
16.5. Разветвлённое соединение простых трубо- проводов |
149 |
17. Лекция №17 |
151 |
17.1. Расчет сложных трубопроводов |
151 |
17.2. Трубопроводы с насосной подачей жидкости |
153 |
17.3. Основы расчета газопроводов |
158 |
Заключение |
162 |
Библиографический список |
163 |
Учебное издание
Бородкин Владимир Васильевич
ГИДРАВЛИКА:
КУРС ЛЕКЦИЙ
В авторской редакции
Компьютерный набор В.В. Бородкина
Подписано к изданию 15.12.2009.
Уч.-изд. л. 9,0