3. Зміст лекційного матеріалу тгпв

№ теми	Назва і короткий зміст теми лекції
1	2
	Модуль 1. Технічна механіка рідини.
1	Предмет дисципліни, її мети і завдання (самостійно). «Технічна механіка рідини та газу» є невід'ємною частиною комплексу технічних наук, необхідних для підготовки сучасного інженера. Метою викладання дисципліни «Технічна механіка рідини та газу» є виклад теоретичних основ механіки рідин і газів, передача студентам знань і навиків для застосування їх в майбутній практичній діяльності.
2	Напружений стан рідини і методи її вивчення (самостійно). Описуються методи вивчення механіки рідини і газу. Показаний напружений стан рідини і газу. Даний закон Паскаля.
3	Основні властивості рідин і газів (самостійно). Залежно від температури і тиску рідини і гази можуть знаходитися в різних термодинамічних станах. Показана стисливість рідин і газів, дані визначення текучості і в'язкості. Одиниці тиску в різних системах вимірювань і їх взаємозв’язок. Силовий зміст (Н/м^2) та енергетичний (Дж/м^3) одиниць тиску в Па.
4	Гідростатика. Диференційні рівняння гідростатики. Приводяться диференційні рівняння гідростатики. (рівняння Ейлера). Даються приклади інтегрування рівнянь гідростатики: основне рівняння гідростатики , барометрична формула, напір, п’єзометрична висота, п’єзометричний напір.
5	Сили, що діють на плоскі та криволінійні поверхні. Аплікати занурення центра маси стінки і центра тиску. Закон Архімеда. Умови плавання тіл в різних середовищах
6	Методи вивчення руху рідини (самостійно). Метод Ейлера та Лагранжа. Елементи кінематики. Елементарна струминка і її властивості. Потік рідини та його параметри.
7	Рівняння нерозривності Лапласа (самостійно). Поняття про функції струму і потенціалу швидкості. Отримано рівняння нерозривності для несталого потоку рідини, що стискається, а також рівняння дивергенції (зміни потоку в кожній точці векторного поля) вектора швидкості. Дано розв’язок рівняння Лапласа, якому задовольняють багато гармонійних функцій, що робить його зручним для вирішення великого класу практичних завдань. На прикладі функція струму ψ = аху визначені лінії струму і рівного напору, а також швидкості течії.
8	Диференціальні рівняння динаміки рідини (самостійно). Рівняння динаміки ідеальної рідини можна отримати з рівняння гідростатики Ейлера і принципу Даламберу, які називають диференціальними рівняннями Ейлера динаміки ідеальної рідини, представленими в короткій формі. Дані диференціальні рівняння Громеко-Ламби, в яких чітко виділені члени, що враховують вихровий рух рідини, а також вирази інтеграла Лагранжу і інтеграла Бернуллі.
9	Одновимірна гідромеханіка. Рівняння Бернуллі для в’язкої нестисливої рідини в енергетичному вигляді та в напорах. П’єзометрична та напірна лінії. П’єзометричний та гідравлічний похил.
10	Приклади застосування рівняння Бернуллі. Вимірювання швидкості руху рідини за допомогою трубки Піто-Прандтля, вимірювання витрати рідини за допомогою витратоміра Вентурі.
11	Ламінарна течія рідини. Гідравлічний опір по довжині каналу. Характер руху рідини залежить від швидкості її течії. Це питання було вирішене Рейнольдсом, який поставив простий, але переконливий досвід з особливостями руху підфарбованої рідини в прозорій трубі. Показаний розподіл швидкості по перетину круглої труби при ламинарній течії, по параболічному закону Для турбулентної течії характерне хаотичне перемішування мікрооб'ємів рідини по всьому перетину. Показаний розподіл швидкості по перетину круглої труби при турбулентній течії. Дані закони гідравлічного опору по довжині каналу при турбулентній течії. Нікурадзе, Блазіус, Альтшуль і інші запропонували обчислювати коефіцієнт Дарсі по емпіричних залежностях. У СРСР досліди з технічними трубами були проведені у ВТІ Р.А.Муріним. Приведений графік ВТІ – Муріна яким належно користуватися.
12	Місцеві опори. Дисипація енергія в місцевих опорах. Класифікація місцевих опорів. Формули Борда та Вейсбаха. Виміри витрат за допомогою місцевих опорів: діафрагма, сопло. Формула Дарсі-Вейсбаха для розрахунку трубопроводів. Послідовне та паралельне з’єднання трубопроводів. П’ять методів розрахунку трубопроводів.
13	Рух рідини зі змінною витратою (масою) рідини. Рівняння Бернуллі для трубопроводів з витратою (приєднання) рідини вздовж шляху руху . Розрахункові формули для трубопроводів з рівномірною роздачею (приєднанням).
14	Розрахунок сифонних трубопроводів. Універсальний метод розрахунку коротких та довгих сифонних трубопроводів. Визначення оптимальних, єдино можливих параметрів конструкції трубопроводів.
15	Витікання рідини з отворів і насадків. Формула Торрічеллі для розрахунку швидкості витікання рідини через отвір. Коефіцієнти швидкості, стиснення струменя, витрати. Витікання рідини через насадки та їх гідравлічні характеристики. Вільні струмені рідини, дальнобійність струменів. Сили тиску струменя на плоскі та криволінійні поверхні.
16	Нестаціонарний рух. Гідравлічний удар. Якщо потік нестаціонарний, то на кожен її елемент діє прискорення. При прискореному (сповільненому) русі рідини розвивається напір, який називають інерційним напором. При раптовому перекритті трубопроводу, рідина зазнає раптового уповільнення, що супроводжується великим підвищенням тиску. Таке явище називають гідравлічним ударом. Фізичне явище гідравлічного удару. Засоби боротьби з гідравлічним ударом. Гідравлічний таран.
17	Безнапірний рух рідини у відкритих каналах. Безнапірний рух має більшу транспортну здатність твердих часток, ніж напірний рух. Формула Базеля для розподілу швидкості в широкому каналі пояснює цей факт. Дослідження Шезі, Манінга, Павловського дають можливість розрахувати і проектувати канали безнапірної вуличного, побутового, технічного водовідведення.