- •Передмова
- •1Фізичні властивості рідини
- •1.1Визначення рідини. Фізичні властивості рідини
- •1.2Приклади
- •1.3Завдання на срс
- •2Гідростатика
- •2.1Основи гідростатики, гідростатичний тиск
- •2.2Сила сумарного тиску на плоскі і циліндричні поверхні, закон Архімеда
- •2.3Приклади
- •2.4Завдання на срс
- •3Кінематика рідини
- •3.1Методи вивчення руху рідини
- •3.2Закон збереження маси
- •3.3Одновимірна течія рідини
- •3.4Потенціал швидкості, функція течії
- •3.5Приклади
- •3.6Завдання на срс
- •4Рівномірний рух рідини в трубах, гідравлічний опір і розподіл швидкостей по перерізу потоку
- •4.1Рівномірний рух рідини в трубах
- •4.2Ламінарна і турбулентна течія, число Рейнольдса
- •4.3Ламінарна течія. Гідравлічний опір і розподіл швидкостей по перерізу потоку
- •4.4Турбулентний потік в круглій трубі. Структура. Розподіл швидкостей. Гідравлічний опір
- •4.5Приклади
- •4.6Завдання на срс
- •5 Місцеві втрати напору (тиску) в трубах
- •5.1Різні типи місцевих опорів, методи визначення коефіцієнтів місцевих опорів
- •5.2Стабілізація потоку за місцевими опорами і їх взаємний вплив
- •5.3Приклади
- •5.4Завдання на срс
- •6Рівняння бернуллі, розрахунок простих трубопроводів
- •6.1Рівняння Бернуллі
- •6.2Прості трубопроводи: короткі і довгі
- •6.3Приклади
- •6.4Завдання на срс
- •7Розрахунок складних трубопроводів
- •7.1Складні трубопроводи
- •7.2Приклади
- •7.3Завдання на срс
- •8Гідравлічний удар в трубах
- •8.1Основні поняття і залежності
- •8.2Приклади
- •8.3Завдання на срс
- •9 Витікання рідини із отворів і насадок
- •9.1Основні поняття і залежності
- •9.2Приклади
- •9.3Завдання на срс
- •10 Одновимірні течії газу
- •10.1Рівняння Бернуллі для адіабатної течії газу, швидкість звуку, максимальна і критична швидкість, критичні параметри
- •10.2Рівняння Гюгоніо
- •10.3Приклади
- •10.4Завдання на срс
- •11 Межовий шар нестисливої рідини
- •11.1Основні поняття і залежності
- •11.2Приклади
- •11.3Завдання на срс
- •12 Затоплені турбулентні струмини
- •12.1Визначення, поняття і залежності
- •12.2Приклади
- •12.3Завдання на срс
- •Лiтературa
- •Додаток а
- •Додаток б
- •Додаток в
- •Додаток г
- •Додаток д
- •Глосарій
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
- •21021, М. Вінниця, Хмельницьке шосе, 95,
Додаток б
Таблиця Б.1 – Середні значення еквівалентної шорсткості
Труби |
kе, мм |
Тягнені труби із скла і кольорових металів, нові |
0...0,002 (0,001)* |
Сталеві суцільнотягнені нові |
0,01…0…0,02 (0,014) |
Те ж, після експлуатації |
0,15…0…0,3 (0,2) |
Сталеві зварені нові |
0,03…0,1 (0,06) |
Те ж, помірно заржавілі |
0,3...0,7 (0,5) |
Те ж, старі заржавілі |
0,8..1,5 (1,0) |
Чавунні нові |
0,25…1…1,0 |
Чавунні і сталеві зварені ненові |
0,8…1…1,5 |
Азбоцементні нові |
0,05…0…0,1 |
Те ж, ненові |
0,6 |
Бетонні і залізобетонні |
0,3…0…0,8 |
* - середнє значення
Таблиця Б.2 – Коефіцієнти місцевих опорів
Вид опору |
кв |
Пробковий кран |
0,4...1...1,5 |
Вентиль |
2,5...6 |
Засувка, цілком відкрита |
0,17 |
Вхід із резервуара в трубу |
0,5 |
Вихід із труби в резервуар |
1 |
Теж, зі зворотним клапаном |
10 |
Різкий поворот труби на кут 30° |
0,155 |
Те ж на кут 45° 60° 90° |
0,318 0,555 1,19 |
Плавний поворот на кут при радіусі повороту Rn = 1,5D при радіусі повороту Rn = 2,5D |
0,45(/90о) 0,42(/90о) |
Таблиця Б.3 – Значення коефіцієнтів витікання для різних видів насадків
Тип насадка |
|
|
|
Круглий отвір |
0,64 |
0,97 |
0,62 |
Зовнішній циліндричний насадок |
1,0 |
0,82 |
0,82 |
Внутрішній циліндричний насадок |
1,0 |
0,707 |
0,707 |
Конічно розбіжний при = 5-7° |
1,0 |
0,45-0,50 |
0,45-0,50 |
Конічно східний при = 13°24 |
0,98 |
0,96 |
0,94 |
Колоїдальний |
1,0 |
0,98 |
0,98 |
Додаток в
Деякі поняття та теореми теорії поля
Скаляр - тензор 0-го порядку.
Вектор - тензор 1-го порядку.
Деякі відомості із векторного і тензорного аналізу.
Тензор – багатокомпонентна величина, що характеризується певною поведінкою (трансформаційними властивостями) при перетвореннях системи координат.
Узагальнення понять скаляра, вектора.
Тензора напруження.
Функція , яка зіставляє кожній точці М простору деякий скаляр (М), називається скалярною функцією або скалярним полем.
Функція
,
яка зіставляє кожній точці простору
деякий вектор
(М),
називається векторною функцією або
векторним полем.
Аналогічним чином вводиться поняття тензорного поля.
Оператор (набла) в прямокутних декартових координатах визначається формулою
.
Градієнт скалярної функції
– це векторна функція, яка
визначається
співвідношенням
.
Дивергенція векторної функції
– це скалярна функція, яка визначається
таким чином
.
Ротор векторної функції
визначається формулою
.
Ця величина - псевдовектор.
Диференціальні операції другого порядку зводяться до послідовного застосування диференціальних операцій першого порядку, тобто операцій знаходження градієнта, дивергенції і ротора.
Оператор Лапласа (лапласіан), який в прямокутних декартових координатах визначається формулою
.
Таким чином
,
де – скалярна функція.
Векторне поле називається потенціальним в деякій просторовій області V, якщо існує скалярна функція , яка називається потенціалом векторного поля така, що
в кожній точці області V. Необхідною і достатньою умовою потенціальності векторного поля є виконання тотожності
у кожній точці області V. Потенціальне векторне поле називається також безвихровим.
Формулювання деяких інтегральних теорем векторного і тензорного аналізу
Теорема Петроградського - Гауса (теорема про дивергенцію). Нехай ω - замкнута поверхня, яка обмежує об’єм V,
- зовнішня нормаль до поверхні ω.
Для будь-якого векторного поля
,
де
- проекція вектора
на нормаль
.
Теорема Стокса. Нехай ω площа поверхні, яка обмежена замкнутою кривою С.
Для будь-якого векторного поля виконується співвідношення
.
Орієнтація вектора нормалі повинна бути узгоджена з напрямом обходу контура С за правилом правого гвинта.
Скалярний добуток двох векторів
Скалярний добуток базових векторів
В
екторний
добуток двох векторів
Векторний добуток базових векторів
