Основы гидравлики

Description

Учебное пособие /Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012.— 222 с., ил.— ISBN 978-5-98298-982-6, цв., dpi300, OCR, навигатор.В пособии изложены главные вопросы по гидромеханике жидкостей и газов. Приведены основы теории технической гидравлики и рассмотрены некоторые решения для ряда прикладных задач применительно к технологическим расчетам в области процессов и аппаратов химической технологии. Большинство теоретических вопросов по гидравлике рассматриваются для решения инженерных задач, связанных с проблемами хранения и транспортировки жидкостей и газов. Представлены справочные материалы по физико-химическим и термодинамическим свойствам жидкостей и газов, а также по применению системы единиц измерения физических величин (СИ) на территории РФ, данные по коэффициентам местных гидравлических сопротивлений и шероховатостям стенок труб. Приведенный в приложении справочный материал является существенным дополнением к основному материалу всего учебного пособия в целом. Основная цель состоит в более эффективном использовании теоретических данных для решения многих практических задач, связанных не только с вопросами гидравлики, но и со всеми другими гидромеханическими задачами, такими, например, как процессы разделения неоднородных систем, перемешивание и др. Предназначено для специалистов, аспирантов и студентов химико-технологических направлений.Введение. Общие понятия, термины и определения. Общепринятые условные обозначения. Общие представления о жидкостях и ее свойствах. Основные характеристики движения жидкостей. Гидростатика. Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера. Основной закон гидростатики. Уравнение поверхности уровня. Закон Паскаля и геометрическая форма поверхности уровня жидкости. Прикладные задачи гидростатики. Сила давления на дно и стенки сосуда. Гидростатические машины. Поверхность уровня жидкости в вертикальной центрифуге. Устройства и приборы для измерения давления и уровня жидкостей в резервуарах. Теоретические основы гидродинамики. Дифференциальное уравнение неразрывности потока. Дифференциальные уравнения движения жидкости. Уравнения движения Навье-Стокса и Эйлера. Уравнение движения жидкости Громеки. Уравнение Бернулли. Основы моделирования и теории подобия. Основные принципы моделирования гидродинамических процессов. Основы метода обобщенных переменных. Подобие гидродинамических процессов. Основные сведения по теории размерностей. Прикладные задачи гидродинамики. Течение ньютоновских жидкостей в трубах. Ламинарное течение. Закон распределения скоростей Стокса и уравнение Гагена-Пуазейля. Турбулентное течение. Течение неньютоновских жидкостей в трубах. Гидравлическое сопротивление трубопроводов. Потери напора на трение. Потери напора на преодоление местных сопротивлений. Расчет трубопроводов для транспорта жидкостей. Простой трубопровод. Разветвленные трубопроводы. Трубопровод с непрерывным путевым и транзитным расходами жидкости. Расчет газопроводов. Истечение жидкости через отверстия, насадки и водосливы. Истечение при постоянном уровне (напоре). Истечение при переменном уровне. Пленочное течение жидкостей. Движение жидкости (газа) через неподвижные слои зернистых материалов и насадок. Движение твердых тел в жидкостях. Гидравлический удар в трубопроводах. Устройства и приборы для измерения скорости и расхода. Транспортирование жидкостей. Классификация и основные параметры насосов. Поршневые насосы. Центробежные насосы. Уравнение центробежного насоса. Основные характеристики и параметры центробежных насосов. Другие типы насосов. Сравнение насосов различных типов. Сжатие и перемещение газов. Классификация компрессоров. Термодинамика компрессорного процесса. Мощность компрессоров. Некоторые типовые конструкции компрессоров. Поршневые компрессоры. Многоступенчатое сжатие. Центробежные вентиляторы и компрессорные машины. Другие типы компрессоров. Вакуум-насосы. Сравнительная характеристика компрессорных машин. Насосы в нефтяной промышленности. Примерный перечень основных типов промышленных насосов. Основные характеристики некоторых насосов. Библиографический список. Приложения. Сведения о системах единиц измерений физико-химических и термодинамических величин. Использование систем единиц измерений физических величин на территории Российской Федерации Соотношения между некоторыми единицами измерений физических величин. Основные способы выражения составов смесей жидкостей и газов применяемых в химической технологии. Таблица коэффициентов местных гидравлических сопротивлений. Таблица средних значений шероховатостей стенок труб. Методы расчета основных физико-химических и термодинамических свойств жидкостей и газов. Основные физико-химические свойства нефти и нефтепродуктов.