Гидравлика и аэродинамика. Основы механики жидкости

В книге рассмотрены основные вопросы механики жидкостей (капельных и газообразных), физические свойства жидкостей, общие законы равновесия и движения жидкостей, гидравлическое сопротивления, движения жидкостей по трубам и истечение их из отверстий, обтекание твердых тел потоком, моделирование гидроаэродинанических явлений.

Книга предназначена для студентов строительных вузов и факультетов, обучающихся по специальности "Теплогазоснабжение и вентиляция".

Содержание

Предмет механики жидкости и ее задачи
Исторический обзор развития механики жидкости
Основные физические свойства жидкостей
Основы статики и динамики жидкости
Равновесие капельных жидкостей
Равновесное состояние жидкости и действующие силы
Гидростатическое давление в точке
Общие дифференциальные уравнения равновесия жидкости
Равновесие капельной жидкости в поле земного тяготения
Абсолютное и избыточное давление. Вакуум
Равновесие несмешивающихся жидкостей
Относительное равновесие
Давление жидкости на плоские стенки. Центр давления
Давление жидкости на криволинейные поверхности.
Закон Архимеда
Равновесие газов
Основные уравнения и поверхность уровня
Распределение давления и температуры
Уравнение энергии и теорема импульсов
Основные понятия и определения движения жидкости
Уравнение Бернулли для элементарной струйки несжимаемой жидкости
Уравнение Бернулли для потока с поперечным сечением конечных размеров
Уравнение количества движения (импульсов)
Уравнения кинематики жидкости
Два метода исследования движения жидкости (Лагранжа и Эйлера)
Вихревые и безвихревые движения Уравнения компонентов вихря
Уравнение неразрывности
Уравнения динамики жидкости и газов
Основные дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости
Интегрирование уравнений движения
Уравнение движения вязкой жидкости
Уравнение Бернулли для газов
Плоское потенциальное движение
Потенциал скорости и функция тока
Сложение потенциальных потоков
Краткие сведения о вихревых движениях
Основные понятия и определения
Циркуляция скорости и теорема Томсона
Движение жидкости с переменным расходом
Основное уравнение одноразмерного движения жидкости с переменным расходом (массой)
О потере напора
Движение жидкости с переменным расходом в трубопроводе постоянного диаметра
Свободные струи
Основные сведения о теории свободной струи
Изгиб воздушных струй
Воздушная завеса
Прикладная механика жидкости
Общие сведения о гидравлических сопротивлениях
Виды гидравлических сопротивлений
Метод анализа размерностей. ПИ-теорема
Общая формула для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах
Ламинарное и турбулентное движение жидкости
Число Рейнольдса
Особенности ламинарного и турбулентного движения жидкости в трубах
Общее выражение для потерь напора на трение при равномерном движении жидкости в трубах
Ламинарное равномерное движение жидкости
Распределение скоростей по сечению круглой трубы
Потери напора на трение в круглой трубе
Движение жидкостей сквозь пористые среды (фильтрация)
Турбулентное равномерное движение жидкости в трубах
Общие сведения
Опытные данные о распределении скоростей и потерях напора
Касательное напряжение при турбулентном движении
Полуэмпирические теории турбулентности
Новые зависимости для расчета турбулентного движения в трубах (по А. Д. Альтшулю)
Эмпирические формулы для коэффициента гидравлического трения
Движение жидкости в трубах некругового сечения
Равномерное безнапорное движение жидкости в трубах
Начальный участок турбулентного движения
Потери напора при неизотермическом движении жидкости в трубах
Снижение потерь напора на трение при турбулентном движении
Основные понятия о внутреннем механизме турбулентности
Местные гидравлические сопротивления
Общие сведения
Потери напора, связанные с изменением сечения потока
Потери напора, связанные с изменением направления потока
Потери напора в арматуре трубопроводов и в сварных стыках
Потери напора в сетках
Потери напора в тройниках
Зависимость коэффициентов местных сопротивлений от числа Рейнольдса
Взаимное влияние местных сопротивлений
Явление кавитации в местных сопротивлениях
Относительное движение тела и жидкости
Гидравлический расчет трубопроводов
Расчет простых трубопроводов для несжимаемых жидкостей (общие сведения)
Расчет простых трубопроводов в квадратичной области сопротивления
Расчет трубопроводов в неквадратичной области сопротивления
Расчет сложных трубопроводов
Гидравлический удар в трубах
Расчет трубопроводов для газов