Кузьминский Р.А. Конспект лекций для студентов 3 курса по
специальности 100700 "Промышленная теплоэнергетика" (ПТ). – М.:
МИИТ, 2011. – 116 с.
Основы гидростатики.
Цели и задачи дисциплины.
Цель преподавания дисциплины.
Задачи изучения дисциплины.
Объем дисциплины и виды учебной работы.
Предмет дисциплины, ее связь с другими науками.
История развития гидравлики.
Основные физические свойства жидкостей и газов.
Характеристика жидкостей и газов.
Текучесть.
Удельный вес и плотность.
Изменяемость объема жидкостей и газов под действием температуры и давления.
Вязкость жидкостей и газов.
Другие свойства жидкостей.
Свойства многофазных систем и аномальных жидкостей.
Реальная и идеальная жидкость.
Основные понятия гидростатики.
Силы, действующие в жидкостях.
Гидростатическое давление и его свойства.
Основное уравнение гидростатики.
Принцип действия гидростатических машин.
Избыточное давление.
Способы выражения гидростатического давления.
Способы измерения давления.
Давление жидкости на плоскую поверхность.
Суммарное давление жидкости на плоскую поверхность.
Центр давления жидкости на плоскую поверхность.
Графический способ определения величины суммарного давления жидкости на плоскую поверхность и положения центра давления.
Суммарное давление жидкости на криволинейную поверхность.
Равновесие газа в поле силы тяжести.
Равновесие газа.
Сила Архимеда. Плавание тел.
Закон Архимеда.
Плавание тел.
Поверхности равного давления.
Основные определения.
Жидкость в неинерциальных системах отсчета.
Относительный покой жидкости во вращающемся сосуде.
Основы кинематики и гидродинамики.
Кинематика жидкости.
Основные определения кинематики жидкости.
Общий характер движения жидких частиц.
Линия тока, трубка тока, элементарная струйка, вихревое движение.
Уравнение сплошности течения.
Понятие о потоке жидкости.
Виды движения жидкости.
Неустановившееся и установившееся движение.
Неравномерное и равномерное движение жидкости.
Напорное и безнапорное движение жидкости.
Режимы движения жидкости.
Определение режимов движения жидкости.
Сопротивления при ламинарном и турбулентном движении.
Динамика жидкости.
Уравнения движения жидкости.
Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости.
Уравнение Д.Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
Геометрический смысл уравнения Бернулли.
Энергетический смысл уравнения Бернулли.
Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.
Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
Гидравлический уклон.
Учет гидродинамических явлений в технике.
Взаимосвязь уравнения неразрывности и уравнения Бернулли.
Измерение скорости потока и расхода жидкости.
Кавитация.
Движение сжимаемой жидкости (газа).
Учет условий течения сжимаемых жидкостей (газов).
Число Маха.
Уравнение Д.Бернулли для газов.
Зависимость между скоростью звука и скоростями течения сжимаемой жидкости.
Зависимость между изменениями сечения и скоростью течения потока сжимаемой жидкости.
Зависимость между изменениями плотности и скоростью течение потока сжимаемой жидкости.
Распространение возмущений, вызванных местным изменением давления.
Физическая картина возникновения гидравлического удара.
Определение повышения давления в трубопроводе.
Пути борьбы с гидравлическим ударом.
Ударные волны в газах.
Волны уплотнения и разрежения.
Ударные волны, как одно из важных проявлений сжимаемости газа.
Подобие гидромеханических процессов.
Основные определения подобия.
Критерии подобия.
Одномерное движение жидкости и газа.
Гидравлические сопротивления.
Основные понятия о потерях напора (энергии) на гидравлических сопротивлениях.
Виды гидравлических сопротивлений.
Потери напора на трение по длине потока.
Потери напора от местных сопротивлений.
Гидравлический расчет трубопроводов.
Расчет коротких водопроводных труб.
Построение пьезометрической линии.
Уравнение равномерного движения.
Расчетные формулы для скорости и расхода при равномерном движении.
Определение длинных трубопроводов.
Водопроводная формула.
Расчет простого водопровода.
Расчет элементов сложного трубопровода.
Гидравлический расчет истечения жидкости.
Классификация отверстий.
Основные характеристики истечений.
Истечение из малого отверстия в тонкой стенке.
Истечение из большого отверстия в тонкой стенке.
Основные определения истечения через насадки.
Характеристики насадок.
Гидравлический расчет открытых русел (каналов) при равномерном движении.
Основные типы и размерности каналов.
Основные задачи при гидравлическом расчете каналов.
Расчет каналов на размыв и заиление.
Неравномерное движение жидкости.
Общая характеристика неравномерного движения.
Основное уравнение неравномерного движения.
Удельная энергия сечения потока.
Критическое, спокойное и бурное состояние потока.
Гидравлический прыжок.
Гидравлический расчет водосливов.
Основные определения.
Классификация водосливов.
Расход через прямоугольный водослив.
Бреши в плотинах. Расход воды через бреши.
Гидравлический расчет движения газов.
Применение уравнения Д.Бернулли к расчету дивжения газа по трубам.
Струйные течения.
Классификация струй.
Структура течения в затопленной струе.
Основные зависимости для свободной затопленной турбулентной струи газа.
Основные определения незатопленных струй.
Основные параметры незатопленной свободной струи жидкости.
Основные определения давления струи жидкости на твердые поверхности.
Характеристики распыливания жидкости.
Эффект эжекции.
Относительное движение жидкости и твердого тела. Сопротивление воды движению плавающих средств.
Равновесие тела.
Движение тела.
Влияние гидродинамической поддерживающей силы.
Составляющие силы полного сопротивления.
Физическая сущность сопротивления.
Расчетные зависимости для определения полного сопротивления.
Подъемная сила.
Теорема Жуковского о подъёмной силе.
Аэродинамические сила и момент.
Общие понятия об аэродинамических коэффициентах профиля.
Определение аэродинамических коэффициентах профиля.
Цели и задачи дисциплины.
Цель преподавания дисциплины.
Задачи изучения дисциплины.
Объем дисциплины и виды учебной работы.
Предмет дисциплины, ее связь с другими науками.
История развития гидравлики.
Основные физические свойства жидкостей и газов.
Характеристика жидкостей и газов.
Текучесть.
Удельный вес и плотность.
Изменяемость объема жидкостей и газов под действием температуры и давления.
Вязкость жидкостей и газов.
Другие свойства жидкостей.
Свойства многофазных систем и аномальных жидкостей.
Реальная и идеальная жидкость.
Основные понятия гидростатики.
Силы, действующие в жидкостях.
Гидростатическое давление и его свойства.
Основное уравнение гидростатики.
Принцип действия гидростатических машин.
Избыточное давление.
Способы выражения гидростатического давления.
Способы измерения давления.
Давление жидкости на плоскую поверхность.
Суммарное давление жидкости на плоскую поверхность.
Центр давления жидкости на плоскую поверхность.
Графический способ определения величины суммарного давления жидкости на плоскую поверхность и положения центра давления.
Суммарное давление жидкости на криволинейную поверхность.
Равновесие газа в поле силы тяжести.
Равновесие газа.
Сила Архимеда. Плавание тел.
Закон Архимеда.
Плавание тел.
Поверхности равного давления.
Основные определения.
Жидкость в неинерциальных системах отсчета.
Относительный покой жидкости во вращающемся сосуде.
Основы кинематики и гидродинамики.
Кинематика жидкости.
Основные определения кинематики жидкости.
Общий характер движения жидких частиц.
Линия тока, трубка тока, элементарная струйка, вихревое движение.
Уравнение сплошности течения.
Понятие о потоке жидкости.
Виды движения жидкости.
Неустановившееся и установившееся движение.
Неравномерное и равномерное движение жидкости.
Напорное и безнапорное движение жидкости.
Режимы движения жидкости.
Определение режимов движения жидкости.
Сопротивления при ламинарном и турбулентном движении.
Динамика жидкости.
Уравнения движения жидкости.
Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости.
Уравнение Д.Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости.
Геометрический смысл уравнения Бернулли.
Энергетический смысл уравнения Бернулли.
Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.
Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
Гидравлический уклон.
Учет гидродинамических явлений в технике.
Взаимосвязь уравнения неразрывности и уравнения Бернулли.
Измерение скорости потока и расхода жидкости.
Кавитация.
Движение сжимаемой жидкости (газа).
Учет условий течения сжимаемых жидкостей (газов).
Число Маха.
Уравнение Д.Бернулли для газов.
Зависимость между скоростью звука и скоростями течения сжимаемой жидкости.
Зависимость между изменениями сечения и скоростью течения потока сжимаемой жидкости.
Зависимость между изменениями плотности и скоростью течение потока сжимаемой жидкости.
Распространение возмущений, вызванных местным изменением давления.
Физическая картина возникновения гидравлического удара.
Определение повышения давления в трубопроводе.
Пути борьбы с гидравлическим ударом.
Ударные волны в газах.
Волны уплотнения и разрежения.
Ударные волны, как одно из важных проявлений сжимаемости газа.
Подобие гидромеханических процессов.
Основные определения подобия.
Критерии подобия.
Одномерное движение жидкости и газа.
Гидравлические сопротивления.
Основные понятия о потерях напора (энергии) на гидравлических сопротивлениях.
Виды гидравлических сопротивлений.
Потери напора на трение по длине потока.
Потери напора от местных сопротивлений.
Гидравлический расчет трубопроводов.
Расчет коротких водопроводных труб.
Построение пьезометрической линии.
Уравнение равномерного движения.
Расчетные формулы для скорости и расхода при равномерном движении.
Определение длинных трубопроводов.
Водопроводная формула.
Расчет простого водопровода.
Расчет элементов сложного трубопровода.
Гидравлический расчет истечения жидкости.
Классификация отверстий.
Основные характеристики истечений.
Истечение из малого отверстия в тонкой стенке.
Истечение из большого отверстия в тонкой стенке.
Основные определения истечения через насадки.
Характеристики насадок.
Гидравлический расчет открытых русел (каналов) при равномерном движении.
Основные типы и размерности каналов.
Основные задачи при гидравлическом расчете каналов.
Расчет каналов на размыв и заиление.
Неравномерное движение жидкости.
Общая характеристика неравномерного движения.
Основное уравнение неравномерного движения.
Удельная энергия сечения потока.
Критическое, спокойное и бурное состояние потока.
Гидравлический прыжок.
Гидравлический расчет водосливов.
Основные определения.
Классификация водосливов.
Расход через прямоугольный водослив.
Бреши в плотинах. Расход воды через бреши.
Гидравлический расчет движения газов.
Применение уравнения Д.Бернулли к расчету дивжения газа по трубам.
Струйные течения.
Классификация струй.
Структура течения в затопленной струе.
Основные зависимости для свободной затопленной турбулентной струи газа.
Основные определения незатопленных струй.
Основные параметры незатопленной свободной струи жидкости.
Основные определения давления струи жидкости на твердые поверхности.
Характеристики распыливания жидкости.
Эффект эжекции.
Относительное движение жидкости и твердого тела. Сопротивление воды движению плавающих средств.
Равновесие тела.
Движение тела.
Влияние гидродинамической поддерживающей силы.
Составляющие силы полного сопротивления.
Физическая сущность сопротивления.
Расчетные зависимости для определения полного сопротивления.
Подъемная сила.
Теорема Жуковского о подъёмной силе.
Аэродинамические сила и момент.
Общие понятия об аэродинамических коэффициентах профиля.
Определение аэродинамических коэффициентах профиля.