Тема 12. Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,042 з. Е. / 1,5 ч)

Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки. Истечение жидкости через «малые» отверстия в тонкой стенке: средняя скорость, расход, траектория струи жидкости; истечение через затопленные отверстия. Особенности истечения через внешний цилиндрический насадок. Насадки других видов*. Силовое воздействие потока на ограничивающие его стенки. Затопленные струи жидкости и газа*. Структура течения и расчетные зависимости*. Подобие профилей скоростей, концентрации вещества и температуры. Струи в ограниченном и полуограниченном пространстве*. Учет неизотермичности струй. Аэродинамика горения топлива. Влияние охлаждения и нагревания струи [1, 3, 5].

Тема 13. Одномерное неустановившееся движение (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,042 з. Е. / 1,5 ч)

Основное уравнение, инерционный напор. Случаи малых ускорений ‑ истечение из резервуаров при переменном напоре*. Большие ускорения, колебания давлений и уровней в напорных системах. Гидравлический удар в трубах, формулы Жуковского. Одномерное течение невязкого газа. Основные термодинамические соотношения. Уравнение Бернулли для газа*. Параметры торможения и критическая скорость. Газодинамические функции. Уравнение Гюгонио и его анализ; переход через скорость звука. Сопло Лаваля. Адиабаты Гюгонио и Пуассона. Истечение газа через сужающееся сопло. Прямой скачок уплотнения. Изотермическое и адиабатное движение газа в трубах* [1, 3].

Тема 14. Местные гидравлические сопротивления (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,042 з. Е. / 1,5 ч)

Использование уравнения сохранения импульса для определения местных потерь напора. Сложение потерь напора*. Расчет газовых трактов промышленных печей. Влияние неизотермичности потока на сопротивление. Расчет тяги дымовой трубы*. Основы расчета газопроводов при малых и больших перепадах давлений. Расчет газопроводов систем вентиляции и газоходов* [1, 3‑5].

Тема 15. Одномерные движения сжимаемой жидкости (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,014 з. Е. / 0,5 ч)

Основные уравнения гидрогазодинамики при одномерности течения. Скорость звука. Удельная энтальпия. Критическое сечение и критические значения параметров газа. Число Маха. Дозвуковые и сверхзвуковые течения в канале переменного сечения. Контактные разрывы и ударные волны*. Соотношения на разрыве*. Трансзвуковые потоки. Использование метода импульсов для определения силы воздействия потока газа на твердые поверхности [1, 3].

Модуль 2. Двухфазные потоки жидкости и газа (аудиторные – 0,583 з. е. / 21 ч, СР – 0,722 з. е. / 26 ч)

Раздел 4. Двухфазные течения (аудиторные – 0,167 з. Е. / 6 ч, ср – 0,222 з. Е. / 8 ч)

Тема 16. Виды двухфазных потоков и их классификация (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,084 з. Е. / 3 ч)

Концентрация объемная и массовая. Основные понятия гидродинамики дисперсных сред, исходные гипотезы. Системы газ ‑ твердые частицы, жидкость ‑ твердые частицы*. Поведение твердой изолированной частицы. Витание твердых частиц в различных потоках. Коэффициент сопротивления при обтекании твердого тела установившимся потоком. Установившееся и неустановившееся течение газожидкостных смесей*. Расход жидкости, газа и газожидкостной смеси*. Осаждение монодисперсной и полидисперсной взвесей. Стесненное осаждение твердых частиц. Принципы гидравлического расчета отстойников*. Взвешивание частиц восходящим потокомм. Понятие о псевдоожиженном слое* [1, 3].

Тема 17. Использование законов сохранения для двухфазных потоков (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,084 з. е. / 3 ч)

Сохранение массы компонента. Сохранение импульса. Перенос импульса через поверхность в смесях*. Взаимодействие на границе раздела фаз*. Условия совместности на границе раздела фаз для потока массы, импульса и энергии*. Условия совместности для бинарных двухфазных систем. Неравновесные эффекты на межфазных границах [1, 3, 6].

Тема 18. Особенности осаждения (всплывания) капель жидкости и газовых пузырей (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,056 з. е. / 2 ч)

Двухфазные потоки жидкости. Критическая скорость. Принципы гидравлического расчета трубопроводов и аппаратов с двухфазной жидкостью. Особенности течения жидкостей с высокомолекулярными присадками*. Основы гидравлического расчета движения и осаждение частиц в потоке. Кризис сопротивления. Интенсификация перемешивания*. Барботаж* [1, 3].

Раздел 5. Неодномерные течения вязкой несжимаемой жидкости (аудиторные – 0,222 з. е. / 8 ч, СР – 0,222 з. е. / 8 ч)

Тема 19. Пространственные потенциальные течения (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,056 з. е. / 2 ч)

Применение криволинейных координат. Простейшие пространственные потенциальные течения и их суперпозиция. Применение метода особенностей. Расчеты течений в осесимметричных каналах. Неустановившееся движение тела в идеальной жидкости, инерционное сопротивление и понятие о присоединенных массах*. Плоские и осесимметричные течения невязкого газа*. Распространение малых возмущений в газе*. Обтекание твердых тел дозвуковым и сверхзвуковым потоком газа при малых возмущениях. Общие уравнения для потенциала скорости и функции тока при конечных возмущениях в потоке газа. Метод Чаплыгина, приближенные методы расчета [1, 3].