- Артикул:00-01040665
- Автор: Штеренлихт Д.В.
- ISBN: 978-5-8114-1892-3
- Тираж: 500 экз.
- Обложка: Твердый переплет
- Издательство: Лань (все книги издательства)
- Город: Санкт-Петербург-Москва
- Страниц: 656
- Формат: 84х108 1/32
- Год: 2015
- Вес: 893 г
- Серия: Учебное пособие для ВУЗов (все книги серии)
Развернуть ▼
В учебнике изложены законы равновесия и движения жидкости в трубах, каналах, через гидротехнические сооружения. Большое внимание уделено изложению методов расчета параметров потока применительно к разнообразным случаям, встречающимся в практике. Приведены необходимые для расчетов параметры, коэффициенты в таблицах и графиках.
Издание предназначено для студентов всех форм обучения групп направлений подготовки «Машиностроение», «Науки о земле», «Техника и технологии строительства», «Техносферная безопасность и природообустройство».
Оглавление
Предисловие к третьему изданию
Введение
Глава 1. Жидкости и их физические свойства
1.1. Жидкости. Гипотеза сплошности. Плотность жидкости
1.2. Силы, действующие в покоящейся или движущейся жидкости
1.3. Свойства жидкости
1.4. Особые свойства воды
Контрольные вопросы и задания
Глава 2. Гидростатика
2.1. Напряженное состояние покоящейся жидкости. Гидростатическое давление
2.2. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости
2.3. Поверхности равного давления
2.4. Равновесие однородной несжимаемой жидкости относительно Земли..
2.5. Геометрическая интерпретация основного уравнения гидростатики
2.6. Относительный покой (равновесие жидкости в движущемся сосуде)
2.7. Силы давления покоящейся жидкости на горизонтальные и наклонные плоские площадки (стенки)
2.8. Силы давления покоящейся жидкости на цилиндрические стенки
2.9. Закон Архимеда. Плавание тел
2.10. Условия статической остойчивости плавающего тела
Контрольные вопросы и задания
Глава 3. Кинематика жидкости
3.1. Способы описания движения жидкости
3.2. Движение жидкой частицы. Понятие о вихревом и потенциальном движении
3.3. Ускорение жидкой частицы
3.4. Уравнение неразрывности жидкости
3.5. Потоки жидкости
Контрольные вопросы и задания
Глава 4. Динамика невязкой жидкости
4.1. Напряженное состояние движущейся невязкой жидкости
4.2. Дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости (уравнения Эйлера)
4.3. Уравнения движения невязкой жидкости в форме Громеки
4.4. Уравнения Громеки при действии массовых сил, имеющих потенциал
4.5. Уравнение Бернулли для установившегося движения невязкой несжимаемой жидкости при действии массовых сил, имеющих потенциал
4.6. Уравнение Бернулли для частных случаев
4.7. Энергетическая интерпретация уравнения Бернулли для установившегося движения
Контрольные вопросы и задания
Глава 5. Динамика вязкой жидкости
5.1. Напряжения в движущейся вязкой жидкости
5.2. Уравнения движения вязкой жидкости в напряжениях
5.3. Соотношения между напряжениями и скоростями деформаций в движущейся вязкой жидкости
5.4. Уравнения Навье-Стокса
5.5. Уравнение Бернулли для элементарной струйки (для линии тока) вязкой жидкости при установившемся движении
5.6. Уравнение Бернулли для потока при установившемся плавно изменяющемся движении вязкой жидкости
5.7. Уравнение Бернулли для неустановившегося движения вязкой жидкости
Контрольные вопросы и задания
Глава 6. Режимы движения жидкости.
Уравнения Рейнольдса
6.1. Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости.
Число Рейнольдса и его критическое значение
6.2. Турбулентные потоки. Осредненные скорости и напряжения.
Пульсационные составляющие
6.3. Двухслойная модель турбулентного потока
6.4. Уравнения Рейнольдса
6.5. Различные теории турбулентности
Контрольные вопросы и задания
Глава 7. Потери напора (удельной энергии)
7.1. Классификация потерь напора
7.2. Зависимость потерь напора от параметров потока
7.3. Общая формула коэффициента сопротивлений (потерь напора) по длине при равномерном движении
7.4. Средняя скорость и расход потока при равномерном движении жидкости
7.5. Касательные напряжения и их распределение при равномерном движении
Контрольные вопросы и задания
Глава 8. Потери напора при равномерном движении жидкости
А. Ламинарный режим движения
8.1. Распределение местных скоростей. Расход. Средняя скорость
8.2. Коэффициент Дарси при ламинарном напорном движении в трубе
8.3. Линии тока и вихревые линии при ламинарном движении в трубе круглого сечения
Б. Турбулентный режим движения
8.4. Логарифмический закон распределения осредненных скоростей в турбулентном потоке
8.5. Связь между местной, средней и максимальной скоростями в трубах
8.6. Гидравлически гладкие и шероховатые трубы (русла). Толщина вязкого подслоя
8.7. Экспериментальное изучение коэффициента Дарси
8.8. Распределение осредненных скоростей и коэффициенты Дарси в гидравлически гладких трубах
8.9. Распределение осредненных скоростей и коэффициенты Дарси в гидравлически шероховатых трубах. Переходная область
8.10. Коэффициенты Дарси для труб с естественной технической шероховатостью
8.11. Коэффициенты Дарси для некоторых видов труб, применяемых в гидромелиорации
8.12. Влияние формы сечения трубопровода на коэффициенты Дарси
8.13. Влияние условий эксплуатации трубопровода на гидравлические сопротивления
8.14. Способы снижения гидравлических сопротивлений
8.15. Формулы для коэффициента Шези в квадратичной области сопротивления
Контрольные вопросы и задания
Глава 9. Потери напора при неравномерном движении жидкости
9.1. Общие сведения
9.2. Потери напора на начальных участках
9.3. Местные потери напора
9.4. Коэффициент сопротивления системы
Контрольные вопросы и задания
Глава 10. Истечение жидкости при постоянном напоре
10.1. Истечение через малое незатопленное отверстие с острой кромкой
10.2. Коэффициенты сжатия, скорости и расхода при истечении через незатопленное малое отверстие
10.3. Экспериментальное определение коэффициентов расхода, скорости и сжатия для круглого малого отверстия с острой кромкой
10.4. Истечение через большое отверстие
10.5. Истечение через малое затопленное отверстие с острой кромкой
10.6. Истечение через незатопленные короткие трубки (насадки)
10.7. Вакуум во внешнем цилиндрическом насадке
10.8. Истечение через внешний затопленный цилиндрический насадок
10.9. Истечение через внутренний цилиндрический насадок
10.10. Истечение через нецилиндрические насадки
10.11. Сравнение гидравлических характеристик отверстий и насадков
10.12. Влияние скорости потока в трубе или канале на коэффициенты расхода отверстий и насадков в стенках
10.13. Коэффициент расхода системы
Контрольные вопросы и задания
Глава II. Истечение жидкости при переменном напоре
11.1. Общая характеристика явления
11.2. Истечение при переменном напоре и постоянном притоке
11.3. Истечение из призматического резервуара через незатопленное и затопленное отверстия при отсутствии притокa
11.4. Истечение при изменении уровней в обоих резервуарах
Контрольные вопросы и задания
Глава 12. Гидравлические струи
12.1. Классификация струй
12.2. Затопленные струи
12.3. Незатопленные струи
12.4. Динамические свойства струи
Контрольные вопросы и задания
Глава 13. Гидравлические расчеты трубопроводов при установившемся напорном движении жидкости
13.1. Расчет простых трубопроводов
13.2. Расчет длинного трубопровода постоянного диаметра
13.3. Расчет трубопровода из последовательно соединенных труб
13.4. Расчет параллельно соединенных труб
13.5. Расчет трубопровода с непрерывным изменением расхода по длине
13.6. Расчет подводящего (всасывающего) трубопровода центробежного насоса
13.7. Расчет экономически наивыгоднейшего диаметра нагнетательного трубопровода
13.8. Расчет распределительных водопроводных линий
Контрольные вопросы
Глава 14. Неустановившееся движение жидкости в трубопроводах
14.1. Гидравлический удар как неустановившееся напорное движение упругой жидкости в упругих трубопроводах
14.2. Гидравлический удар при мгновенном закрытии затвора
14.3. Скорость распространения волны гидравлического удара
14.4. Гидравлический удар при постепенном закрытии затвора
14.5. Дифференциальные уравнения неустановившегося движения вязкой сжимаемой жидкости в напорных трубопроводах
14.6. Гидравлический удар при резком понижении давления (с разрывом сплошности потока)
14.7. Гидравлический таран
Контрольные вопросы и задания
Глава 15. Установившееся неравномерное движение жидкости в открытых руслах
15.1. Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения жидкости
15.2. Основные виды установившегося неравномерного движения жидкости в призматическом открытом русле
15.3. Удельная энергия потока и удельная энергия сечения
15.4. Спокойные и бурные состояния потока. Критическая глубина
15.5. Критический уклон
Контрольные вопросы и задания
Глава 16. Равномерное движение жидкости в открытых руслах (каналах)
16.1. Общие сведения. Гидравлически наивыгоднейший профиль
16.2. Распределение осредненных и пульсационных скоростей в безнапорных (открытых) потоках
16.3. Коэффициенты Шези
16.4. Допускаемые скорости движения воды в каналах
16.5. Основные типы задач при расчете каналов
16.6. Основы гидравлического расчета каналов в безразмерных параметрах
16.7. Характеристики живых сечений с различной формой. Взаимосвязи элементов живого сечения
16.8. Рекомендации по выполнению расчетов каналов при равномерном движении
16.9. Расчет каналов замкнутого сечения
Контрольные вопросы и задания
Глава 17. Установившееся неравномерное плавно изменяющееся движение жидкости в открытых призматических и непризматических руслах
17.1. Формы свободной поверхности потока в открытых призматических руслах с прямым уклоном дна (i > 0)
17.2. Формы свободной поверхности потока в открытых призматических руслах с нулевым (i= 0) и обратным (i < 0) уклоном дна
17.3. Интегрирование дифференциальных уравнений установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения в открытых призматических руслах
17.4. Расчет кривых свободной поверхности в открытых призматических руслах
17.5. Установившееся неравномерное плавно изменяющееся движение жидкости в открытых непризматических руслах
Контрольные вопросы и задания
Глава 18. Кривые свободной поверхности при установившемся движении в естественных руслах
18.1. Общая характеристика движения в реках
18.2. Общие способы расчета кривых свободной поверхности
18.3. Специальные способы расчета кривых свободной поверхности
Контрольные вопросы и задания
Глава 19. Неустановившееся движение в открытых руслах
19.1. Основные понятия и определения
19.2. Дифференциальные уравнения одномерного неустановившегося медленно изменяющегося движения в открытых руслах
19.3. Скорость распространения волны
Контрольные вопросы и задания
Глава 20. Движение наносов в открытых потоках
20.1. Гидравлическая крупность наносов
20.2. Движение наносов
Контрольные вопросы и задания
Глава 21. Гидравлический прыжок
21.1. Общие сведения
21.2. Виды гидравлического прыжка
21.3. Структура совершенного гидравлического прыжка
21.4. Совершенный гидравлический прыжок и гидравлический прыжок при наличии гасителей
21.5. Прыжковая функция и расчет сопряженных глубин
21.6. Сопряженные глубины совершенного гидравлического прыжка в призматических руслах
21.7. Потери энергии в гидравлическом прыжке
21.8. Длина совершенного гидравлического прыжка и послепрыжкового участка
21.9. Влияние ряда факторов на длину гидравлического прыжка
21.10 Волнистый гидравлический прыжок
21.11. Гидравлический прыжок в руслах переменного по длине сечения (в непризматических руслах)
21.12. Сопряжение потоков в призматических каналах при изменении уклона дна
Контрольные вопросы и задания
Глава 22. Водосливы
22.1. Классификация водосливов
22.2. Формула расхода водослива
22.3. Водосливы с тонкой стенкой (с острым ребром)
22.4. Боковое сжатие и подтопление водосливов с тонкой стенкой
22.5. Водосливы-водомеры
22.6. Истечение через водосливы с широким порогом
22.7. Неподтопленный водослив с широким порогом без бокового сжатия
22.8. Неподтопленный водослив с широким порогом с боковым сжатием
22.9. Подтопленный водослив с широким порогом
22.10. Водосливы практических профилей криволинейного очертания
22.11. Боковые, косые, полигональные и криволинейные (в плане) водосливы
22.12. Расчет сжатой глубины
22.13. Условия подтопления водослива
Контрольные вопросы и задания
Глава 23. Истечение из-под затворов
23.1. Виды истечения. Сжатая глубина
23.2. Свободное истечение из-под плоских и криволинейных затворов
23.3. Несвободное истечение из-под затворов
23.4. Истечение из-под затворов на гребне водосливов практического профиля
Контрольные вопросы и задания
Глава 24. Расчеты сопряжения бьефов
24.1. Возможные схемы и режимы сопряжения бьефов
24.2. Донный режим сопряжения
24.3. Поверхностный режим сопряжения с потоком в нижнем бьефе за водосливами с вертикальным уступом
24.4. Сопряжение бьефов при отбросе свободной (неподтопленной) струи
24.5. Местный размыв при отбросе свободной струи
Контрольные вопросы и задания
Глава 25. Расчет устройств для гашения энергии
25.1. Виды гасителей энергии
25.2. Гидравлический расчет водобойного колодца
25.3. Гидравлический расчет водобойной стенки
25.4. Гидравлический расчет комбинированного водобойного колодца
25.5. Расчетный расход
25.6. Применение гасителей при донном режиме сопряжения
25.7. Местный размыв в нижнем бьефе при донном режиме сопряжения
Контрольные вопросы и задания
Глава 26. Гидравлический расчет сопрягающих сооружений
26.1. Гидравлический расчет одноступенчатого и многоступенчатого перепадов
26.2. Гидравлический расчет быстротока
26.3. Гидравлический расчет консольного перепада (сброса)
Контрольные вопросы и задания
Глава 27. Основы движения грунтовых вод
27.1. Виды движения грунтовых вод
27.2. Фильтрационные свойства грунтов
27.3. Скорость фильтрации. Линейный закон фильтрации
27.4. Коэффициент фильтрации
27.5. Особенности плавно и резко изменяющегося движения грунтовых вод
27.6. Дифференциальное уравнение установившегося неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовых вод при линейном законе фильтрации
27.7. Расчет кривых подпора и спада при ламинарной фильтрации
27.8. Приток к вертикальным скважинам (колодцам)
27.9. Приток к горизонтальным водоприемным устройствам
27.10. Приток к горизонтальному дренажу
27.11. Фильтрация из каналов
Контрольные вопросы и задания
Глава 28. Потенциальное движение жидкости
28.1. Понятие о потенциальном движении жидкости.
Потенциал скорости
28.2. Функция тока при плоском движении жидкости
28.3. Граничные условия
28.4. Примеры потенциального движения воды в гидротехнических сооружениях
28.5. Неплавно изменяющееся напорное движение грунтовых вод
Контрольные вопросы и задания
Глава 29. Основы моделирования гидравлических явлений
29.1. Моделирование гидравлических явлений. Законы подобия
29.2. Критерии гидродинамического подобия
29.3. Гидравлика и охрана внешней среды
Контрольные вопросы и задания
Приложения
Предметный указатель
Рекомендуем
