Теоретические сведения по различным вопросам механики жидкости и газа
Основные физические свойства жидкости 9
жүктеу/скачать 2,86 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 1.8. Механическая форма уравнения энергии (уравнение Бернулли) 30 1.9. Уравнение количества движения 34 1.10.Энтропия 39 1.11. Скачки уплотнения 40
- 1.12.Одномерное течение газа 44 1.13. Расчет газовых течений с помощью газодинамических функций 47 1.14. СТРУИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА 58
- 2. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ОСНОВНЫМ ВОПРОСАМ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА 80 3. Контрольные задания 100
- Механика жидкости и газа
- ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РАЗЛИЧНЫМ ВОПРОСАМ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА
| 1.2. Основные физические свойства жидкости 9
1.3. Основы гидростатики 10 1.4.Гидравлический расчет простого водопровода 15 1.5. Поток. Элементы потока. Расход 18 1.6. Уравнение Бернулли 20 1.7.Уравнение газовой динамики для единичной струйки 22 1.8. Механическая форма уравнения энергии (уравнение Бернулли) 30 1.9. Уравнение количества движения 34 1.10.Энтропия 39 1.11. Скачки уплотнения 40 1.12.Одномерное течение газа 44 1.13. Расчет газовых течений с помощью газодинамических функций 47 1.14. СТРУИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА 58 1.15. Движение двухфазных потоков 69 1.16. Обтекание твердых тел. Пограничный слой 73 1.17. Обтекание крылового профиля и прямолинейной решетки 76 2. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ОСНОВНЫМ ВОПРОСАМ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА 80 3. Контрольные задания 100 ПРИЛОЖЕНИЕ 105 Список литературы 108 ВВЕДЕНИЕ Гидравлика (механика жидкости и газа) ‑ наука, входящая в цикл механических дисциплин, изучающая законы равновесия и движения жидких и газообразных тел и применение этих законов для решения технических задач. Дисциплина базируется на высшей математике (теория поля, дифференциальные уравнения),физике (механика, свойства жидкостей и газов), теоретической механике. В различных отраслях техники в зависимости от конкретного состава учебного курса, практических приложений и аспекта изложения применяются различные практически эквивалентные наименования: «Механика жидкости и газа», «Гидравлика», «Техническая гидромеханика», «Гидрогазодинамика», «Гидроаэромеханика», «Гидравлика и аэродинамика», «Техническая механика жидкости». Кроме того, в некоторых учебных планах гидравлика объединяется в одном курсе с другими дисциплинами: «Гидравлика и гидравлические машины», «Гидравлика и гидропневмоавтоматика», «Гидравлика, гидрология и гидрометрия», «Гидравлика, водоснабжение и канализация», «Гидравлика, гидромашины и гидропневмопривод», «Гидравлика и гидропневмосистемы», «Гидродинамика и основы тепломассообмена», «Основы тепломассообмена», «Процессы и аппараты» и т.д. Научно-методический совет рекомендует применять только два названия: либо «Механика жидкости и газа», либо « Гидравлика», раскрывая содержание дисциплины не в названии, а в рабочей программе в соответствии с модульным принципом построения примерной программы. Специфика механики жидкости и газа (МЖГ) обусловлена легкой деформируемостью материала тел, являющихся объектом изучения. Отсюда следует специфическая форма записи общих законов сохранения массы, импульса, энергии и соответствующие специфические методы их решения. Эти методы требуют целесообразного выбора конфигурации контрольного жидкого объема, формирования начальных и граничных условий (часто с привлечением экспериментальных данных) и корректной постановки математической задачи. Многие численные методы решения нелинейных уравнений в частных производных разработаны и разрабатываются применительно к задачам МЖГ. Для получения практически приемлемых результатов необходимо также привлечение опытных данных и допустимое упрощение исходных уравнений. Специфической чертой МЖГ является существенное влияние диссипативных процессов и нелинейных эффектов. В практическом плане учет этих явлений приводит к специфике методов расчета трубопроводных систем и проточных частей гидравлических и газовых машин и устройств. Важнейшей частью МЖГ является эксперимент, который служит как для первичного изучения явления, так и для создания адекватных расчетных схем, причем одним из важнейших объектов эксперимента являются поля скоростей и давлений. Поэтому для инженерных специальностей объем лабораторного практикума должен составлять не менее 15% обязательных аудиторных занятий. Развитие дисциплины связано с использованием численных методов для определения влияния диссипативных процессов и нелинейных эффектов, являющихся наиболее существенными чертами предмета, а также с включением задач течения жидкости с физическими и химическими эффектами, которые могут послужить основой создания новых высоких технологий в том числе для разработки высоко экологических производств (облитерация, эффект Томса, электромагнитные явления, течения с химическими реакциями и т. д.). Без знания основ теории турбулентности невозможно грамотно решать задачи охраны окружающей среды. Для строительных специальностей и специальностей, относящихся к природопользованию и охране окружающей среды, необходимо более глубокое изучение тех разделов(модулей),в которых рассматриваются движение жидкости(воды) в открытых руслах и каналах ,движение воды в водопроводящих водосбросных и сопрягающих сооружениях, движение грунтовых вод и т.д., Чрезвычайно важное значение механика жидкости и газа имеет для горной, нефтяной и газовой промышленности. Знание основных законов механики жидкости и газа необходимо уже на начальной стадии разработки месторождений, транспорте и хранении нефти, нефтепродуктов и газа. Центральное место механика жидкости и газа занимает в решении экологических задач, возникающих в процессе разработки и эксплуатации месторождений углеводородного сырья. Машиностроительные и технологические направления и специальности имеют в соответствии и образовательными стандартами относительно небольшой объем курса, однако вместе с транспортными направлениями должны уделять большое внимание таким прикладным темам как гидромашины, гидравлические и пневматические приводы. Энергетика и энергомашиностроение - обширная область техники - включает в себя теплоэнергетику, гидроэнергетику, турбо и двигателестроение, компрессоростроение, насосостроение, гидропневмопривод и гидропневмоавтоматику. Почти для всех этих отраслей механика жидкости и газа является базовой научной дисциплиной, однако состав модулей может существенно отличаться в зависимости от специальности и специфики Вуза. Гидравлика (механика жидкости и газа) является одной из важнейших дисциплин общепрофессионального цикла для подготовки специалистов ,связанных с разработкой или эксплуатацией аэрокосмической техники. Последнее утверждение относится и к некоторым другим группам направлений и специальностей Курс «Механика жидкости и газа» является обязательным предметом для Студентов специальности 050717 - Теплоэнергетика и включается в учебные планы в качестве базовой дисциплины. Цель курса - получение теоретической базы для расчетного и экспериментального исследования гидравлических характеристик теплоэнергетических и теплотехнологических процессов и установок, с целью обеспечения надежной и эффективной работы теплоэнергетического и тепломеханического оборудования. Задачи курса - изучение закономерностей движения и равновесия несжимаемой и сжимаемой жидкости, методик гидравлического и аэродинамического расчетов теплоэнергетического оборудования, уравнений динамики жидкости; теории подобия и моделирования для рассмотрения течений в трубах и обтекания тел. В результате изучения дисциплины студенты должны: а) иметь представление: 1) об основных уравнениях и теоремах динамики жидкости; 2) о закономерностях равновесия и движения жидкости; 3) о характере течения жидкостей в различных каналах, о гидравлическом сопротивлении; 4) об основах теории подобия и моделирования гидромеханических процессов; б) знать: 1) методы гидравлического и аэродинамического расчета теплоэнергетического оборудования; в) уметь: 1) определять гидравлические сопротивления при течении жидкости и газа в каналах, потери напора в каналах различной формы; 2) пользоваться методами расчета потока жидкостей и газов в каналах, трубах, соплах, диффузорах и других элементах; г) владеть: методами уменьшения потерь напора. В первом разделе данного пособия приведены краткие теоретические сведения по основным вопросам механики жидкости и газа. Во втором разделе приведены примеры решения задач в соответствии с материалом раздела 1. Далее включены таблицы в приложении. В разделе 3 нами приведены расчет - графические задания для контрольной работы для студентов – заочников специальности «Теплоэнергетика». Номер варианта студенту присваивается преподавателем. По каждому заданию раздела 3 выбираются числовые значения соответственно номеру варианта. 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ ПО РАЗЛИЧНЫМ ВОПРОСАМ МЕХАНИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА. 1.1. Краткие сведения из истории гидравлики жүктеу/скачать 2,86 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|