E-Book Overview
Учебное пособие. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2005. - 189 с.
Пособие подготовлено на основе опыта многолетнего преподавания курса «Гидравлика». При изложении материала учтены такие предпосылки, как логическая связь с другими дисциплинами специальности 330200; фундаментальность представления теоретических вопросов; практическая направленность рассматриваемых вопросов; использование математического аппарата в объеме, не превышающем доступности восприятия теоретического материала. Учебный материал подготовлен в соответствии с рабочей программой и охватывает следующие разделы: основные физические свойства жидкостей; основы гидростатики; основы кинематики и динамики жидкости; гидравлический удар в трубах; основы теории подобия, моделирования и анализа размерностей; основы движения грунтовых вод и двухфазных потоков. В каждом разделе рассмотрены примеры практического применения расчетных формул и зависимостей в виде примеров задач и различных инженерных решений. Представлен также перечень контрольных вопросов для самостоятельного изучения материала. Курс «Гидравлика» является одной из основополагающих дисциплин при подготовке инженеров, работающих в области защиты окружающей природной среды. Теоретический материал сопровождается иллюстрациями в виде рисунков, графиков, блок-схем и таблиц в объеме, требующем пояснения качественной или количественной связи параметров технологических процессов или физических явлений.
E-Book Content
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
М.Я. Кордон, В.И. Симакин, И.Д. Горешник ГИДРАВЛИКА
Учебное пособие
Пенза 2005
Введение Учебное пособие подготовлено на основе опыта многолетнего преподавания курса «Гидравлика». При изложении материала учтены такие предпосылки, как логическая связь с другими дисциплинами специальности 330200; фундаментальность представления теоретических вопросов; практическая направленность рассматриваемых вопросов; использование математического аппарата в объеме, не превышающем доступности восприятия теоретического материала. Учебный материал подготовлен в соответствии с рабочей программой и охватывает следующие разделы: основные физические свойства жидкостей; основы гидростатики; основы кинематики и динамики жидкости; гидравлический удар в трубах; основы теории подобия, моделирования и анализа размерностей; основы движения грунтовых вод и двухфазных потоков. В каждом разделе рассмотрены примеры практического применения расчетных формул и зависимостей в виде примеров задач и различных инженерных решений. Представлен также перечень контрольных вопросов для самостоятельного изучения материала. Курс «Гидравлика» является одной из основополагающих дисциплин при подготовке инженеров, работающих в области защиты окружающей природной среды. Теоретический материал сопровождается иллюстрациями в виде рисунков, графиков, блок-схем и таблиц в объеме, требующем пояснения качественной или количественной связи параметров технологических процессов или физических явлений. Авторы учебного пособия учли ценные замечания рецензентов и выражают им свою признательность.
2
Часть I. Гидравлика
1 ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
1.1. Модель сплошной среды
Жидкостью называется сплошная среда, обладающая способностью легко изменять свою форму под действием внешних сил. Понятие «жидкость» определяется в зависимости от назначения такого определения. В физике жидкость трактуется как физическое тело, обладающее свойством текучести. Легкотекучесть частиц жидкости обусловлена неспособностью ее воспринимать касательные напряжения в состоянии покоя. По своим механическим свойствам жидкости разделяют на два класса: 1. Малосжимаемые (капельные). 2. Сжимаемые (газообразные). В механике жидкости и газа законы, справедливые дл