Френкель Н.З. Гидравлика, Госэнергиздат, М.- Л.: 1956.- 456с., ил.

Френкель Н.З. Гидравлика, Госэнергиздат, М.- Л.: 1956.- 456с., ил.

Прямая ссылка:Скачать
Пароль к архиву:bamper.info

Учебник предназначен для механических специальностей вузов. Содержание содержит факты интересные и соответствует программе по курсу гидравлики, утвержденной для машиностроительных вузов, и, кроме того, включает ряд вопросов, являющихся важными для инженеров механического профиля и имеющихся в программах ряда вузов.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ В ГИДРАВЛИКУ
Глава первая. Определение гидравлики, ее метод и место, занимаемое ею среди других ДИСЦИПЛИН............. 9
Глава вторая. Главнейшие физические свойства жидкостей и силы, действующие в них..................... 13
2-1. Капельные жидкости и газы.............13
2-2. Силы, действующие в жидкости............... 14
2-3. Плотность и объемный вес жидкости............. 19
2-4. Вязкость жидкостей. Динамический и кинематический коэффициенты вязкости...................... 21
2-5. Упругость капельных жидкостей.............. 29
Упругость газов. Закон Клаперона - Менделеева....... 30
2-7. Поверхностное натяжение и капиллярность ... ..... 30
Часть первая ГИДРОСТАТИКА
Глава третья. Введение в гидростатику ............. 32
3-1. Свинство гидростатического давления в точке........ 33
3-2. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера).......................... 35
Глаза четвертая. Гидростатические законы для жидкости, находящейся в „абсолютном- покое............... 39
4-1. Основное уравнение гидростатики и поверхности равного давления для несжимаемой жидкости, подверженной действию СИЛ
тяжести и давления..................... 39
4-2. Определение величины абсолютного и избыточного гидростатического давления в любой точке несжимаемой жидкости. Закон Паскаля ........................ 41
4-3 Эпюра гидростатического давления............. 42
44. Гидростатический напор.................. 43
4-5. Условия равновесия разнородных жидкостей......... 46
4-6, Сообщающиеся сосуды................ 46
4-7. Жидкостные приборы для измерения давления....... 47
Задачи 4-1 —4 12.........................51
4-8. Статическое давление жидкости на плоскую поверхность. Гидростатический парадокс.............. 60
4-9. Центр статического давления жидкости на плоскую поверхность .................. 63
Задача 4-13.....65

4-10, Статическое давление жидкости на криволинейные поверхности .........
Задачи 4-14 — 4-19..................'.....7>
Глава пятая. Гидростатические законы для жидкости, находящейся в относительно» покое................ 74
5-1. Дифференциальное уравнение поверхности равного давления
□ жидкости, находящейся в относительном покос....... 74
5-2. Относительный покой жидкости, находящейся в резервуаре,
движущемся по наклонной плоскости с ускорением ...... 75
5-3. Относительный покой жидкости, находящейся в резервуаре, вращающемся вокруг вертикальной осп с постоянной угловой
скоростью.......................... 77
Задачи 5-1—5-3........................ 79
54. Относительный покой жидкости, находящейся в резервуаре,
вращающемся вокруг горизонтальной оси........... 81
Задача 5-4 . . -........................
Глава шестая. Основы теории плавания.............. 84
6-1. Основные определения. Закон Архимеда........... 84
6-2. Теорема Эйлера о крене................... 86
6-3. Статическая остойчивость.................. 88
6-4. Динамическая остойчивость................ 93
Задачи 6-1 —6-6............■............ 94
Часть вторая ГИДРОДИНАМИКА
Глава седьмая. Введение в гидродинамику............ 99
7-1. Ламинарное и турбулентное движение............ 99
Задачи 7-1—7-2.........................ЮЗ
7-2. Движение установишпееся и неустановившееся. Понятие о местной осредненной скорости . *............... 104
7-3. Линия тока........................
7-4. Движение жидкого элемента. Вихревое и безвихревое движение ...........**...............Ю9
Глава восьмая. Основные уравнения гидродинамики.......111
8-1. Гидравлическая модель потока...............П1
8-2. Уравнение непрерывности.....1 . . ,........ П2
8-3. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости
(уравнения Л. Эйлера)................... ПО
8-4. Дифференциальные уравнения Л. Эйлера в естественной
форме ... -........................П 9
8-5. Уравнение Д. Бернулли для элементарной струйки идеальной капельной жидкости при неустановившемся и установившемся
движении.......................... 120
8-6. Уравнение Д. Бернулли для элементарной струйки реальной
капельной жидкости.....................'24
8-7. Диаграмма уравнения Д. Бернулли для элементарной струйки
капельной жидкости.....................
&-8. Скоростная трубка......................
8-9, Уравнение Д_ Бернулли для потенциального движения капельной жидкости....................... 1^9
8-10. Уравнение Д. Бернулли для идеальной и реальной капельной
жидкости в относительном установившемся движении .... 130 Глава девятая. Некоторые дополнительные вопросы гидродинамики реальной жидкости..................|";4
9-1. Обобщенный лаков трения
9-2. Свойство гидродинамического даплепмя в реальной жидкости , 135
Содержание 5
9-3. Гидродинамическое давление в данном направлении ..... 137 9-4. Дифференциальные уравнения движения реальной жидкости
(уравнения Напье-Стокса)................... 140
Глава десятая. Динамика потока................ 143
10-1. Живое сечение потока................... 143
Г0-2. Расход потока........................ 145
10-3. Средняя скорость потока.................. 145
10-4. Уравнение неразрывности потока.............. 146
10-5. Мощность потока /V в данном живом сечении потока .... 147
10-6. Инерционная мощность потока............... 150
10-7. Уравнение Бернулли для неустановившегося и установившееся
потока реальной капельной жидкости ......  ..... 152
10-8. Примеры гидравлические расчетов установившихся и неустановившихся потоков без учета гидравлических сопротивлений 150 Задачи 10-1 — 10-3........................ 156
Глаза одиннадцатая. Гидравлические сопротивления....... 162
11-1. Гидравлическое моделирование............... 162
11-2. Основные законы подобия. Критерий подобия Ньютона ... 1G3 11-3. Критерии подобия Рейпольдса, Фруда, Эйлера и Вебера . . . 166 ~11-4. Применение методов теории размерности к исследованию гидравлических закономерностей................ 170
11-5. Гидравлические сопротивления. Принцип наложения потерь
энергии........................... 172
Г лава двенадцатая. Ламинарное движение............. 178
12-1. Формирование изотермического ламинарного потока..... 178
12-2. Дифференциальное уравнение равномерного изотермического
ламинарного осесимметричного движения в трубопроводах . . 180
12-3. Равномерное изотермическое ламинарное движение в круглом трубопроводе...................... 182
Задача 12-1...........'..............- , . 187
12-4. Ламинарное изотермическое равномерное движение жидкости между соосными цилиндрами................ 187
12-5. Ламинарное изотермическое равномерное движение жидкости в плоской щели...................... 190
Задача 12-2......................... . . 192
12-6. Плоский радиальный ламинарный поток........... 193
12-7. Неизотермическое ламинарное движение в круглой трубе . . 197
Глава тринадцатая. Основы гидродинамической теории смазки . . 200
13-1. Виды трения........................ 200
13-2. Основные уравнения................... 204
13-3. Распределение давления в смазочном слое ползуна и коэффициент трения........................ 207
Глава четырнадцатая. Турбулентное движение.......... 210
14-1. Поле скоростей □ турбулентном потоке. Начальный участок
14-2. Дифференциальное уравнение турбулентного потока . . . , 2Ш
14-3. Распределение скоростей по сечению турбулентного потока 214

14-4. Коэффициент сопротивления трения по длине трубопровода 1
при турбулентном движении................ 219
14-5. Коэффициент сопротивления трения подлине трубопровода при турбулентном движении в гладких трубах....... 225
14-6. Коэффициент сопротивления трения по длине трубопровода!
в квадратичной зоне.............,...... 227

14-7. Коэффициент сопротивлении трепня по длине трубопровода!
для общего слччаи турбулентного потока ,......, . 232
14-8. Некоторые другие эмпирические формулы и опытные данные для определения коэффициента 1 а турбулентном дви-
жении при квадратичном режиме....... ...... 235
14-9, Формулы для определения в турбулентном движении потерь
удельной энергии в случае труб некруглого сечения .... 239 14-10. Пеизотермическое турбулентное движение в круглой трубе.
Коэффициент 1 и определение гютерь удельной энергии . . 239
Глава пятнадцатая. Местные сопротивления........... 240
15-1. Коэффициент местного сопротивлении и влияние на него
числа Рейиольдса ................ 240
15-2. Потеря энергии при внезапном расширении потока. Теорема
Борда-Карно................ ...... 246
15-3- Потеря энергии при выходе потока из трубопровода б большой резервуар...................... 25')
15-4. Потеря энергии при постепенном расширении потока (диффузор) , . ...................... 250
15-5. Потеря энергии при постепенной сужении потока (коифуэор) 252
15-6. Потеря энергии при внезапном сужении потока....... 253
15-7. Потеря энергии при входе в трубу . , , . ....... 253
15-8. Потеря энергии при закруглении потока.......... 255
15-9. Потеря энергии при повороте потока в колене ...... 258
15-10. Потеря энергии в ответвлениях ........ . 259
15-11, Коэффициенты сопротивлений £ запорных приспособлений,
клапанов и других устройств ........ .... 260
15-15. Экспериментальное определение коэффициента местных сопротивлений ....................... 21» 4
Задачи 15-1 — 15-4........................ 2Г'5
Глава шестнадцатая. Приборы для измерения расходов жидкости 272
Задача 16-1............................ 27У
Глава семнадцатая. Методы расчета трубопроводов, питающихся от резервуаров, уровень жидкости в которых остается постоянным........................... 2Я0
17-1. Самотечный трубопровод постоянного сечения (простой трубопровод) .... . . . . , • 281
17-2, Определение давления в произвольное точке трубопровода . . 283
17-3, Самотечный простои трубопровод переменного сечения , . » 285
Задача 17-1 ........................... 286
17-4. Сифонный трубопровод, особенности его работы. Определение производительности..... ......- . . , 287
17-5. Графоаналитический метод расчета производительности сифонного или самотечного трубопровода............. 288
Задача 17-2............................ 290
17-6. Графоаналитический метод расчета самотечного разветвленного трубопровода..................... 291
Глпва восемнадцатая. Методы расчета простейших водопроводных
линий............................. 294
18-1. Последовательное соединение трубопроводов........ 294
18-2. Последовательно-параллельное соединение трубопроводов > . 293
18-3. Водопровод С равномерным пугепым расходом . , ...... 301
18-4. Задача о трс* резервуарах........, . ....... 303
Задача 18-1............................ 307
18-5. Гидроэнергетический баланс насосной установки....... 310
18-6. Элементы экономического расчета трубопровода....... 313
Содержание 7
Глава девятнадцатая. Гидравлический удар в трубах....... 314
19-1. Определение гидравлического удара............. 314
19-2. Формула Н. Е. Жуковского для давления при мгновенном закрытии задвижки...................... 33 5
19-3. Скорость распространении ударной волны в жидкости по
Н. Е. Жуковскому..................... 319
10-4. Дифференциальные уравнения гидравлического удара .... 390
19-5. Общий случай гидравлического удара............ 323
19-6. Применение уравнений удара для тупикового трубопровода
(гидравлический тупик)................... 328
197. Гидравлический таран.................... 328
Задача 19-1............................ 330
Глава двадцатая. Истечение жидкости из отверстий и насадков
при постоянном напоре.................... 33]
20-1, Истечение жидкости из отверстия при постоянном напоре 331 20-2. Истечение жидкости из затопленного отверстия при постоянном напоре........................ 3+1
20-3. Экс пери мента ль вое определение коэффициентов расхода,
сжатия, скорости и сопротивления.............. 341
20-4. Истечение жидкости из отверстия постоянной ширины в вертикальной стенке при постоянном напоре.......... 343
20-5. Истечение жидкости из круглого отверстии в вертикальной
стенке при постоянном напоре ............... 345
20-6. Истечение жидкости через насадки. Внешний цилиндрический насадок........................ 346
20-7. Истечение жидкости через коноидальные насадки..... 351
20-8. Истечение жидкости через пнугренкий цилиндрический насадок ........................... 351
20-9. Истечение жидкости через конический сводящийся насадок 352
20-10. Истечение жидкости через конический расходящийся насадок 353
20-11. Истечение жидкости через распылители.......... 354
20-12. Траектория свободной струи. Дальность боя........ 355
Задачи 20-1 —20-4 ........................ 300
Глава двадцать первая. Истечение жидкостей из резервуаров при переменных уровнях свободной поверхности. Определение
времени опорожнения резервуаров............. 363
21-1. Определение времени опорожнения резервлара. Общий сличай 363

21-2. Определение времени истечения жидкости из резервуара
с постоянным поперечным сечением по высоте....... 364
21-3. Определение времени истечения жидкости из резервуара
с переменным поперечным сечением............. 365
21-4. Графоаналитический метод определения времени слива . • 369
Задачи 21-1 —21 3........................ 370
Глава двадцать вторая. Сопротивление жидкости дкижущемуся
в ней телу...................,...... 375
22-1. Силы, действующие на тело» движущееся в жидкости .... 375
22-2. Сопротивление трения................... 376
22-3. Сопротивление давления ................... 377
22-4. Волновое сопротивление . . ...... . . . 3^5
Задача 22-1............................ 336
Глава двадцать третья. Взаимодействие потока жидкости с твердым телом.......................... 387
23-1, Сила взаимодействия жидкости с поверхностью, движущейся равномерно, поступательно н прямолинейно ......... 387

23-2. Сила действии потока жидкости на неподвижное колено, образующее угол 90"...........-......... 390
23-3. Сила действия свободной струи на неподвижную плоскую поверхность .........................300
23-4. Сила действия свободной струи г.а неподвижною криволинейную поверхность ..... ....... ....... ... 392
23-5. Сила действия свободной струи на поверхности, движущиеся
поступательно» прямолинейно и равномерно......... 393
23-6. Мощность струи, действующей на поверхности, движущиеся
поступательно, прямолинейно и равномерно......... 30"?
23-7. Индикаторная мощность потока жидкоити, действующего на поверхность, вращающуюся с постоянной угловой скоростью
вокруг неподвижной оси.................. 397
23-8. Взаимодействие жидкости с телом крылового профиля. Теорема Н. Е. Жуковского о подъемной сило.......... 400
Задачи 23-1 — 23-2 ............-........... 405
Глава двадцать четвертая. Безнапорное установившееся движение жидкости......................... 409
24-К Дифференциальное уравнение установившегося безнапорного
потока........................... 409
24-2. Равномерное движение.................. . 410
24-3^ Скоростной коэффициент.................. 412
24-4. Гидравлически наивыгоднейшее сечение канала....... 414
24-5. Допускаемые скорости................... 417
Задачи 24-1 -~24-Э........................ 417
24-6. Дифференциальное уравнение неравномерного плавно изменяющегося установившегося движения жидкости. Критическая глубина........................ 419
24-7. Энергии сечения..................: . . . 420
24-8. Формы свободной поверхности ..... 422
24-9. Уравнение прыжка..................... 423
21-10. Интегрирование дифференциального eравнении ^шбид.ч.Г; поверхности ................ 425
Г лава двадцать питая. Водосливы................. 427
25-1. Классификация водосливов................. 428
25-2. Движение жидкости через водослив с тонкой стенкой .... 428
25-3. Основная расчетная" формула водослива с топкой стенкой . . 431
25-4. Движение жидкости через водослив с широким порогом , . . 433
25-5. Основная расчетная формула водослива с широким порогом 434
25-6, Движение жидкости через водослив практического профиля 436 25-7. Расчетные формулы для определения коэффициента расхода водосливов......................... 436
Глава двадцать шестая. Гидравлика газов............. 439
26-1. Уравнение равновесия газа. Стандартная атмосфера..... 440
26-2. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеального газа при установившемся движении. Уравнение неразрывности 442
26-3. Скорость звука в газе.................... 444
26-4. Истечение газа через насадок............... . 445
26-5. Расчет газопроводов..................... 449
Задачи 26-1 — 20-3 ....................... 450