- •Заметим, что для вертикально расположенных насадков при определении расчетного напора необходимо учитывать их длину. Так, для случая на рис. 5.1 имеем
- •Таблица 6.1
- •Исходные данные к задачам гл. 6
- •Окончание табл. 6.1
- •Таблица 7.1
- •Исходные данные к задачам гл. 7
- •Скорость
- •Другие
- •Таблица 8.1
- •Исходные данные к задачам гл. 8
- •Окончание табл. 8.1
- •Таблица 9.1
- •Исходные данные к задачам гл. 9
- •1. Гидростатика
- •1.1. Вводные сведения. Свойства и параметры состояния жидкости
- •1.1.1 Гидромеханика как наука
- •1.1.2 Свойства и параметры состояния жидкости
- •1.2 Основные законы и уравнения статики
- •1.2.1 Силы, действующие в жидкости
- •1.2.2 Гидростатическое давление
- •1.2.3 Дифференциальные уравнения покоя жидкости
- •1.2.4 Интегрирование уравнения Эйлера
- •1.2.5. Основное уравнение гидростатики
- •1.2.7 Пьезометрическая высота
- •1.2.8 Сила гидростатического давления
- •1.2.9. Закон Архимеда
- •2. Динамика идеальных и реальных жидкостей
- •2.1. Кинематика потенциальных и вихревых потоков
- •2.1.1. Гидромеханика упругой невязкой жидкости
- •2.1.2. Струйная модель жидкости
- •1.2.3. Виды движения жидкости
- •1.2.4. Гидравлические элементы потока
- •1.2.5. Уравнение неразрывности и постоянства расхода жидкости
- •2.2. Основные законы и уравнения динамики жидкости
- •2.2.1. Уравнение движения Эйлера
- •2.2.2. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости
- •2.2.3. Геометрический и физический (энергетический) смысл уравнения Бернулли
- •2.2.4. Уравнение Бернулли для целого потока вязкой жидкости
- •2.3. Моделирование гидравлических процессов. Элементы теории размерностей
- •2.3.1. Основные понятия о подобии гидравлических явлений
- •2.3.2. Критерии динамического подобия
- •2.3.3. Пи – теорема
- •2.4. Взаимодействие тел с потоком жидкости
- •2.4.1. Гидравлическое уравнение количества движения
- •2.4.2. Сила действия движущейся жидкости на твердые тела
- •2.4.3. Гидравлическая крупность
- •3. Движение напорных потоков вязкой жидкости
- •3.1. Режимы движения жидкости
- •3.1.2. Основные закономерности при ламинарном движении жидкости
- •3.2. Гидравлические сопротивления
- •3.2.1. Гидравлические сопротивления по длине
- •3.2.2. Местные гидравлические сопротивления
- •3.3. Гидравлический расчет трубопроводных систем
- •3.3.1. Расчет длинных простых трубопроводов
- •3.3.2. Расчет коротких трубопроводов
- •3.3.3. Расчет сложного трубопровода
- •4. Безнапорные и свободные потоки жидкости
- •4.1. Равномерное движение в открытых руслах
- •4.2. Неравномерное безнапорное установившееся движение воды в каналах
- •5. Основы теории фильтрации
- •5.1. Закон Дарси
- •5.1.1. Основные понятия и определения
- •5.1.2. Коэффициент фильтрации
- •5.2. Равномерное движение грунтовой воды
- •5.3. Напорное движение фильтрационного потока
- •5.4. Безнапорные фильтрационные потоки
- •Список литературы
- •Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли для целого потока реальной жидкости – диаграмма Бернулли.
- •Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли
- •Энергетическая интерпретация уравнения Бернулли
- •Уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости
- •График Никурадзе
- •-Типы потоков жидкости
- •-Гидравлические характеристики потока жидкости
- •Уравнение гидравлического прыжка в руслах прямоугольного сечения. Потери энергии в прыжке
- •Классификация водосливов
- •Основная формула расхода через водослив
- •Истечение через водослив с тонкой стенкой
- •Возможные схемы и режимы сопряжения бьефов
- •Донный режим сопряжения
- •Состав грунта
- •Пористость грунтов
- •Скорость фильтрации. Основной закон ламинарной фильтрации (формула Дарси)
- •ФОРМУЛА ДЮПЮИ
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Таблица 9.1
Исходные данные к задачам гл. 9
Номер |
H 2 ,м |
H 0 ,м |
Q0 ,л/с |
l1 ,м |
d1 ,мм |
l2 ,м |
d2 ,мм |
T 0 ,С |
задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|
9-1 |
50,0 |
100 |
70,0 |
60,0 |
200 |
- |
- |
20 |
9-2 |
55,0 |
150 |
100 |
85,0 |
200 |
- |
- |
15 |
9-3 |
40,0 |
80 |
50,0 |
320 |
240 |
- |
- |
10 |
9-4 |
50,0 |
100 |
60,0 |
190 |
200 |
- |
- |
20 |
9-5 |
60,0 |
100 |
50,0 |
- |
100 |
- |
- |
- |
9-6 |
24,0 |
80 |
50,0 |
- |
200 |
- |
- |
- |
9-7 |
6,0 |
- |
- |
20,0 |
200 |
80 |
150 |
20 |
9-8 |
5,5 |
- |
- |
15,0 |
180 |
100 |
120 |
25 |
9-9 |
1,0 |
45 |
33,0 |
3,0 |
100 |
5,0 |
80 |
20 |
9-10 |
1,2 |
50 |
40,0 |
3,2 |
80 |
8,0 |
60 |
15 |
9-11 |
- |
- |
- |
0,8 |
16,0 |
4,6 |
12,0 |
40 |
9-12 |
- |
- |
- |
1,0 |
15,0 |
3,6 |
10,0 |
45 |
9-13 |
- |
- |
- |
0,8 |
15,0 |
4,4 |
10,0 |
40 |
9-14 |
- |
- |
- |
1,0 |
16,0 |
4,0 |
12,0 |
50 |
9-15 |
- |
- |
- |
0,40 |
30,0 |
0,38 |
- |
- |
9-16 |
- |
- |
- |
0,50 |
20,0 |
0,36 |
- |
- |
9-17 |
11,0 |
- |
- |
10,0 |
100 |
30 |
80 |
20 |
9-18 |
10,5 |
- |
- |
8,0 |
80 |
32 |
60 |
15 |
9-19 |
9,0 |
11,0 |
10,0 |
- |
80 |
- |
- |
30 |
9-20 |
12,0 |
15,0 |
20,0 |
- |
100 |
- |
- |
20 |
9-21 |
12,0 |
- |
8,0 |
8,0 |
100 |
16,0 |
75 |
15 |
9-22 |
10,0 |
- |
10,0 |
7,0 |
100 |
18,0 |
80 |
10 |
9-23 |
8,0 |
30 |
14,0 |
10,0 |
40 |
12,0 |
- |
- |
9-24 |
7,0 |
35 |
16,0 |
12,0 |
50 |
16,0 |
- |
- |
9-25 |
16,0 |
- |
- |
6,0 |
100 |
40 |
90 |
- |
9-26 |
20,0 |
- |
- |
5,0 |
90 |
36 |
80 |
- |
9-27 |
- |
- |
2,0 |
50 |
50 |
36 |
40 |
- |
9-28 |
- |
- |
2,5 |
40 |
50 |
60 |
40 |
- |
9-29 |
1,0 |
- |
- |
20,0 |
500 |
- |
- |
- |
9-30 |
1,2 |
- |
- |
18,0 |
400 |
- |
- |
- |
9-31 |
20,0 |
- |
- |
1000 |
250 |
- |
- |
10 |
9-32 |
25,0 |
- |
- |
800 |
200 |
- |
- |
15 |
9-33 |
15,0 |
- |
- |
40,0 |
100 |
20,0 |
60 |
15 |
9-34 |
12,0 |
- |
- |
30,0 |
80 |
16,0 |
50 |
10 |
9-35 |
- |
- |
4,0 |
8,0 |
50 |
9,0 |
40 |
20 |
9-36 |
- |
- |
5,0 |
6,0 |
60 |
7,8 |
50 |
40 |
9-37 |
- |
- |
2,4 |
2,5 |
25 |
1,4 |
20 |
45 |
9-38 |
- |
- |
1,8 |
2,4 |
20 |
1,6 |
16 |
40 |
9-39 |
- |
- |
- |
1,0 |
10,0 |
1,0 |
5,0 |
- |
9-40 |
- |
- |
- |
0,9 |
12,0 |
1,0 |
6,0 |
- |
149
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ШАХТИНСКИЙ ИНСТИТУТ-ФИЛИАЛ
ЮЖНО – РОССИЙСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
(НОВОЧЕРКАССКОГО ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА)
Кафедра «Машины и оборудование предприятий строительной индустрии»
А.В.Кречко
ГИДРОМЕХАНИКА
Конспект лекций
для специальностей: 130404 “Подземная разработка месторождений полезных ископаемых” 130406 «Шахтное и подземное строительство
Шахты 2006
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
2
УДК 621.22 (075.8)
Рецензент
Составитель Кречко А.В.
Конспект лекций по дисциплине «Гидромеханика»/ Сост. А.В. Кречко; Министерство образования и науки РФ, Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). – Новочеркасск: ЮРГТУ, 2006.- 68 с. – 20 экз.
Изложены основные вопросы механики жидкости и газов – уравнения кинематики, динамики и статики. Описаны одномерные потоки, режимы движения, расчеты трубопроводов и каналов, методы подобия и фильтрация.
Предназначены для студентов очно-заочной формы обучения по специальностям: 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых» и 130406 «Шахтное и подземное строительство»
© Шахтинский институт ЮРГТУ, 2006 © Кречко А.В., 2006
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
|
|
3 |
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
1. Гидростатика |
............................................................................................................ |
5 |
1.1. Вводные ....сведения. Свойства и параметры состояния жидкости |
5 |
|
1.1.1 Гидромеханика ................................................................как наука |
5 |
|
1.1.2 Свойства ................................и параметры состояния жидкости |
6 |
|
1.2 Основные ................................................законы и уравнения статики |
9 |
|
1.2.1 Силы ...................................................., действующие в жидкости |
9 |
|
1.2.2 Гидростатическое ............................................................давление |
9 |
|
1.2.3 Дифференциальные ........................уравнения покоя жидкости |
12 |
|
1.2.4 Интегрирование .............................................уравнения Эйлера |
13 |
|
1.2.5. .............................................Основное уравнение гидростатики |
14 |
|
1.2.6. ........Виды и способы измерения гидростатического давления |
14 |
|
1.2.7 Пьезометрическая .............................................................высота |
15 |
|
1.2.8 Сила ...............................................гидростатического давления |
16 |
|
1.2.9. .............................................................................Закон Архимеда |
21 |
|
2. Динамика идеальных ....................................................и реальных жидкостей |
22 |
|
2.1. Кинематика ...........................потенциальных и вихревых потоков |
22 |
|
2.1.1. ...........................Гидромеханика упругой невязкой жидкости |
22 |
|
2.1.2. ....................................................... |
Струйная модель жидкости |
24 |
1.2.3. ............................................................Виды движения жидкости |
25 |
|
1.2.4. ...............................................Гидравлические элементы потока |
26 |
|
1.2.5. ..Уравнение неразрывности и постоянства расхода жидкости |
26 |
|
2.2. Основные .......................законы и уравнения динамики жидкости |
29 |
|
2.2.1. ..................................................... |
Уравнение движения Эйлера |
29 |
2.2.2.Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости …………………………………………………………………...29
2.2.3.Геометрический и физический (энергетический) смысл
уравнения Бернулли.......................................................................................... |
30 |
2.2.4. Уравнение Бернулли для целого потока вязкой жидкости.... |
32 |
2.3. Моделирование гидравлических процессов. Элементы теории |
|
размерностей.......................................................................................................... |
32 |
2.3.1. Основные понятия о подобии гидравлических явлений .......... |
33 |
2.3.2. Критерии динамического подобия.............................................. |
34 |
2.3.3. Пи – теорема.................................................................................. |
38 |
2.4. Взаимодействие тел с потоком жидкости......................................... |
40 |
2.4.1. Гидравлическое уравнение количества движения .................... |
40 |
2.4.2. Сила действия движущейся жидкости на твердые тела........... |
42 |
2.4.3. Гидравлическая крупность........................................................... |
43 |
3. Движение напорных потоков вязкой жидкости................................................. |
44 |
3.1. Режимы движения жидкости.............................................................. |
44 |
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943 |
|
|
4 |
3.1.1. Ламинарный и турбулентный режим движения. Критерий |
|
Рейнольдса......................................................................................................... |
44 |
3.1.2.Основные закономерности при ламинарном движении
жидкости ............................................................................................................ |
46 |
3.2. Гидравлические сопротивления......................................................... |
52 |
3.2.1. Гидравлические сопротивления по длине.................................. |
52 |
3.2.2. Местные гидравлические сопротивления.................................. |
54 |
3.3. Гидравлический расчет трубопроводных систем............................. |
55 |
3.3.1. Расчет длинных простых трубопроводов................................... |
56 |
3.3.2. Расчет коротких трубопроводов.................................................. |
57 |
3.3.3. Расчет сложного трубопровода................................................... |
58 |
4. Безнапорные и свободные потоки жидкости..................................................... |
59 |
4.1. Равномерное движение в открытых руслах ...................................... |
59 |
4.2. Неравномерное безнапорное установившееся движение воды в |
|
каналах.................................................................................................................... |
61 |
5. Основы теории фильтрации................................................................................. |
62 |
5.1. Закон Дарси .......................................................................................... |
62 |
5.1.1. Основные понятия и определения............................................... |
62 |
5.1.2. Коэффициент фильтрации ........................................................... |
63 |
5.2. Равномерное движение грунтовой воды ........................................... |
64 |
5.3. Напорное движение фильтрационного потока................................. |
65 |
5.4. Безнапорные фильтрационные потоки.............................................. |
65 |
Список литературы ................................................................................................... |
67 |