О.В. Громов и др. | Восемь лекций по гидравлике [2 книги] (2024) [PDF]

Часть первая

Предисловие.

Основные физические свойства жидкости.

Введение.
Методы исследования жидкости в гидравлике.
Основные физические свойства жидкости.
Основные определения.
Основные характеристики физических свойств жидкости.
Поверхностное натяжение.
Силы, действующие на жидкость.
Силы, действующие в реальной жидкости.
Влияние температуры и давления на физические свойства жидкости.

Основы гидростатики.

Задачи гидростатики.
Силы, действующие в жидкости.
Гидростатическое давление и его свойства.
Дифференциальные уравнения равновесия жидкости. Уравнение Эйлера для покоящейся жидкости.
Силы, действующие в реальной жидкости.
Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля.
Основное уравнение гидростатики.
Закон Паскаля.
Сообщающиеся сосуды.
Давление жидкости на дно и стенки сосуда.
Сила давления на криволинейные стенки.
Закон Архимеда.
Условия равновесия и плавания тел.
Условия равновесия плавающих тел.
Условия плавания тел.
Отрицательная плавучесть. Остойчивость.
Измерение плотности тел на основании закона Архимеда.
Приборы для измерения давления.

Гидростатические машины.

Введение.
Гидравлический домкрат.
Преимущества и недостатки гидродомкратов.
Устройство и принцип работы гидравлического домкрата.
Гидравлический пресс.
Модели гидравлических прессов.
Устройство гидравлического пресса и принцип его работы.
Гидравлический аккумулятор.
Виды гидроаккумуляторов.
Гидравлические мультипликаторы.
Рабочие жидкости гидростатических машин.
Система обозначения гидравлических масел.
Методики расчёта гидростатических машин.
Порядок расчёта гидравлических домкратов.
Порядок расчёта гидравлического пресса.
Примеры расчёта.
Гидравлические насосы.
Виды насосов.
Основные рабочие параметры насосов.
Определение напора насосов по показаниям прибо-ров.
Мощность и КПД насоса.
Высота всасывания.
Рекомендации по выбору насоса для гидросистемы.
Гидравлические передачи.
Явление кавитации.
Гидравлика в машине.

Основы динамики жидкости.

Гидродинамика жидкости.
Кинематика жидкости.
Способы изучения движения жидкости.
Метод Лагранжа.
Метод Эйлера.
Виды движения жидкости.
Основные гидродинамические понятия.
Гидравлические элементы потока.
Понятие о местной и мгновенной скоростях движения.
Уравнение неразрывности потока.
Уравнение Бернулли.
Уравнение Бернулли для элементарной струйки жидкости.
Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.
Уравнение Бернулли для горизонтальной трубы.
Использование уравнения Бернулли в технике.

Список терминов.
Список использованных источников.
Заключение.

Часть вторая

Предисловие.

Режимы движения жидкости.

Введение.
Гидравлические сопротивления.
Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости. Общие сведения.
Эксперимент О. Рейнольдса. Число Рейнольдса.
Критические скорости движения жидкости.
Основное уравнение равномерного движения жидкости.
Ламинарный режим: структура потока, закон распределения скоростей, потери напора.
Структура потока.
Распределение скоростей частиц по поперечному сечению потока при ламинарном режиме течения.
Средняя скорость и расход ламинарного потока.
Формула Дарси. Закон Пуазейля.
Турбулентный режим движения жидкости.
Структура турбулентного потока.
Шероховатость трубопровода при турбулентном движении.
Пульсация скорости в турбулентном потоке.
Потери напора при турбулентном режиме движения жидкости.
Местные гидравлические сопротивления при турбулентном режиме.
Внезапное (резкое) расширение русла.
Постепенное расширение русла.
Внезапное сужение русла.
Постепенное сужение русла.
Внезапный поворот трубы (острое колено).
Постепенный поворот трубы (закруглённое колено или отвод).
Другие виды местных сопротивлений.
Кавитация.
Причины и стадии кавитации.
Последствия кавитации.
Полезное применение кавитации.
Заключение.

Движение жидкости в трубах.

Введение.
Виды трубопроводов.
Характеристики трубопровода.
Основные характеристики трубопровода.
Графическая характеристика трубопровода.
Гидродинамическое сопротивление в трубопроводах.
Гидравлические линейные сопротивления.
Местные гидравлические сопротивления.
Общие потери напора при движении жидкости.
Движение жидкости в трубах.
Простой трубопровод.
Задачи при гидравлическом расчёте трубопровода.
Прямая и обратная задача при гидравлическом расчёте трубопровода.
Условный проход (номинальный диаметр труб).
Расчёт простых трубопроводов.
Определение необходимого напора на входе в систему при заданных длине и диаметре трубопровода.
Определение расхода жидкости при заданном напоре и геометрии системы трубопровода.
Расчёт трубопровода с использованием расходых характеристик трубопровода — обратная задача.
Расчёт трубопровода с использованием расходых характеристик трубопровода — прямая задача.
Сифонный трубопровод.
Гидравлический удар.
Причины возникновения гидравлического удара.
Стадии гидравлического удара.
Скорость распространения ударной волны при гидравлическом ударе. Формула Жуковского для определения давления при гидравлическом ударе.
Виды гидравлических ударов.
Свойства гидравлического удара.
Последствия гидравлического удара.
Способы предотвращения возникновения гидравлических ударов.
Гидравлический таран.
Заключение.

Гидравлический расчёт трубопроводов.

Введение.
Гидравлический расчёт сложных трубопроводов.
Задачи расчёта сложных трубопроводов.
Система уравнений для задач расчёта сложных трубопроводов.
Допущения при решении систем уравнений.
Виды соединений сложного трубопровода.
Последовательное соединение трубопровода.
Параллельное соединение трубопровода.
Разветвлённый трубопровод.
Определение размеров труб по заданным в них расходам и перепадам напоров в питателях и приёмниках.
Схема с параллельно-разветвлённым соединением трубопроводов.
Схема с непрерывной раздачей по длине (последовательно-параллельным соединением).
Оптимальный диаметр трубопровода и средняя скорость.
Принципы гидравлического расчёта водопроводных сетей.
Виды водопроводных сетей.
Гидравлический расчёт водопроводной сети.
Разветвлённая тупиковая водопроводная сеть.
Кольцевая водопроводная сеть.
Изменение пропускной способности трубопроводов в процессе их эксплуатации.
Применение водонапорных башен для водоснабжения.
Водонапорная башня.
Расход при различных режимах водопотребления из двух водонапорных башен.
Гидравлический расчёт водопропускных труб.
Водопропускные сооружения.
Элементы водопропускной трубы.
Виды водопропускных труб.
Бьеф.
Виды движения жидкости в трубах водослива.
Безнапорный режим движения.
Полунапорный режим движения.
Напорный режим движения.
Методика гидравлического расчёта отверстий дорожных труб.
Водослив.
Параметры водослива.
Виды водослива.
Расход истечения жидкости через водослив с тонкой стенкой.
Особенности истечения жидкости через неподтопленный водослив с широким порогом.
Гидравлический расчёт малых мостов.
Заключение.

Истечение жидкости из отверстий и насадок.

Введение.
Истечение жидкости. Общие сведения.
Сжатие струи.
Истечение жидкостей из отверстия в тонкой стенке.
Инверсия струи.
Несовершенное сжатие струи.
Истечение под уровень.
Определение скорости и расхода жидкости при истечении из насадок.
Насадок в гидравлике.
Виды насадок.
Сравнение насадков.
Истечение жидкости через насадки при постоянном напоре (на примере цилиндрического насадка).
Насадки и их применение.
Истечение жидкости из коротких труб.
Истечение жидкости при переменном напоре.
Заключение.

Список терминов.
Список использованных источников.
Заключение.