Техническая механика жидкости

В первой части курса излагается гидравлика — техническая механика жидкости — прикладная наука, изучающая законы равновесия и движения жидкости, а также способы применения этих законов к решению инженерных задач. Учитывая, что в горной практике приходится иметь дело как с капельными жидкостями (водой, маслами), так и газами (воздухом, метаном), в настоящем курсе при рассмотрении основных законов равновесия и движения жидкости будет указываться возможность применения этих законов, выведенных для капельных жидкостей, к газам. [c.3]

Таким образом, изучением законов равновесия и движения жидкостей занимаются две науки гидравлика (техническая механика жидкостей, или техническая гидромеханика) и теоретическая гидромеханика. Настоящий курс посвящен изложению основ гидравлики. [c.5]

Изучением законов равновесия и движения жидкостей занимается и другая наука — гидромеханика, в которой применяются лишь строго математические методы, позволяющие получать общие теоретические решения различных задач, связанных с равновесием и движением жидкостей. Долгое время гидромеханика рассматривала преимущественно невязкую (идеальную) жидкость, т. е. некоторую условную жидкость с абсолютной подвижностью частиц, считающуюся абсолютно несжимаемой, не обладающей вязкостью — не сопротивляющейся касательным напряжениям. В последнее время гидромеханика стала разрешать также проблемы движения вязких (реальных) жидкостей, а потому роль эксперимента в гидромеханике значительно возросла. Таким образом, изучением законов равновесия и движения жидкостей занимаются две науки гидравлика (техническая механика жидкостей) и гидромеханика. [c.6]

Поверхность, в каждой точке которой значение данной функции постоянно, называется поверхностью уровня. Физический смысл функции и ее значения могут быть различными (например, поверхность равной температуры, равного давления и т. п.). В технической механике жидкости наибольший интерес представляет поверхность равного давления, т. е. такая поверхность, в каждой точке которой давление имеет постоянное значение. [c.38]

В зависимости от методики изложения материала и области применения гидроаэромеханика приобретает различные названия, например гидравлика, аэродинамика, газодинамика, хотя по существу она остается технической механикой жидкости или газа. [c.5]

Широкий круг вопросов технической механики жидкости может быть решен с помощью специфического подхода к изучению движения жидкости, который называют методом гидравлики. Его сущность заключается в следующем. [c.93]

Как известно, некоторые технические специальности, в связи с их спецификой, требуют курсов механики жидкости, в которых существенно сочетаются оба отмеченные выше научные направления. В этом случае построение единого курса Технической механики жидкости значительно осложняется. [c.4]

Придерживаясь такой точки зрения и отождествляя термины гидравлика , техническая механика жидкости и техническая гидромеханика мы в нашем курсе не считали нужным без какой-либо практической надобности обременять [c.4]

В связи со сказанным создалось положение, когда в области единой науки механики жидкости мы оказались вынужденными различать как бы две разные науки (строго говоря, два разных метода исследования) техническую механику жидкости ( техническую гидромеханику ), называемую часто гидравликой и изучаемую в технических учебных заведениях, и математическую механику жидкости ( математическую гидромеханику ), изучаемую главным образом в университетах. [c.9]

В математической механике жидкости, как было отмечено, широко используется относительно сложный математический аппарат, не изучаемый в технических вузах. Этот аппарат прилагается также к несколько упрощенным схемам движения жидкости. Однако в этом методе исследования мы все же не прибегаем к различного рода допущениям и не оперируем различными осредненными величинами в такой мере, как в технической механике жидкости. Решения, получаемые в математической гидромеханике, оказываются более строгими в математическом отношении. По своему характеру математическая механика жидкости сходна (чисто формально) с математической теорией упругости (рассматривающей вопросы механики твердого тела), изучаемой в университетах. [c.10]

Как показал опыт, методы математической механики жидкости сплошь и рядом оказываются столь сложными, что громадное большинство практических задач, следуя этим методам, решить невозможно. Этим и объясняется возникновение и развитие технической, прикладной науки — технической механики жидкости, т. е. гидравлики, которая стремится дать приближенные ответы на все те вопросы, связанные с движущейся или покоящейся жидкостью, которые ставит перед нами практика. [c.10]

Необходимо отметить, что техническая механика жидкости (гидравлика), представляющая собой обширную самостоятельную, сложившуюся техническую науку, включает в себя много различных разделов, касающихся отдельных сторон рассматриваемой проблемы. Разумеется, эти разделы должны излагаться в курсах Технической механики жидкости для разных технических специальностей [c.10]

Из сказанного выше видно, что термины гидравлика , техническая гидромеханика и техническая механика жидкости следует рассматривать как имеющие одинаковое значение (как бы синонимы). Необходимо учитывать, что само слово гидравлика произошло от слияния двух греческих слов, из которых первое значит вода , а второе — труба , канал , струя . Как видно, ранее считали, что гидравлика занимается изучением движения или покоя только воды. Однако в настоящее время термин гидравлика (а также гидромеханика ) понимается в более широком смысле мы предполагаем, что объектом изучения в гидравлике является любая жидкость (а не только вода). [c.11]

Курс гидравлики (технической механики жидкости) разбивается на два раздела гидростатику, где рассматривается покоящаяся жидкость и гидродинамику, где изучается движущаяся жидкость. [c.24]

Здесь приводятся исторические предпосылки, послужившие основой для создания современного курса технической механики жидкости (гидравлики), относящегося к инженерно-строительной, гидротехнической специальности (подробнее см. [1-10]). Эти исторические предпосылки освещаются нами только в рамках до периода 1920—1930 гг. (т. е. в пределах так называемой исторической давности ) при этом мы имели в виду, что дальнейшее развитие гидравлики, которое осуществлялось уже нашими современниками, достаточно полно будет отражено в самом курсе гидравлики. В этом параграфе нам, естественно, пришлось пользоваться отдельными терминами и понятиями, с которыми читатель ознакомится только при изучении материала, излагаемого ниже. [c.26]

В результате деятельности ученых-инженеров техническая механика жидкости (гидравлика) обогатилась изобретением соответствующей измерительной аппаратуры (пьезометрами, трубками Пито, вертушками Вольтмана и т. п.) идеей использования материальных (вещественных) моделей тех или других гидравлических явлений для их изучения и для проектирования соответствующих инженерных сооружений идеей теоретического построения приближенных расчетных зависимостей с уточнением таких зависимостей при помощи введения в них эмпирических коэффициентов. [c.28]

Вне зависимости от формирования технической механики жидкости в странах Западной Европы гениальный русский ученый М. В. Ломоносов (1711 — 1765), учитывая рост промышленности и строительства в России, начал также развивать механику жидкости в техническом направлении. [c.28]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в области инженерно-строительных специальностей в течение первых десятилетий XX века. В начале XX в. в гидравлике наметилось много самых различных научных направлений, которые можно классифицировать по разным признакам, например [c.29]

Большой вклад в формирование технической механики жидкости внесли наши отечественные ученые, особенно после Великой Октябрьской социалистической революции, когда забота о развитии науки стала государственным делом Советской республики. [c.30]

В2 В4 Bg Рис. 1-12. Общая схема формирования (во времени) механики жидкости А - механика жидкости Б - математическая механика жидкости В - техническая механика жидкости (гидравлика) Bi, Bj,. .., В - отдельные направления курсов гидравлики (гидротехническое, гидромашинное, судостроительное и т. п.) [c.30]

Важно подчеркнуть, что на рубеже начала XIX в. техническая механика жидкости начала в свою очередь расчленяться на отдельные направления (см. на рисунке стрелки В], 02, Bi,. ..). К таким отдельным направлениям можно отнести, например, инженерно-строительную (гидротехническую) гидравлику, гидромашинную гидравлику, судостроительную гидравлику, нефтяную и газовую гидравлику и т. п. Разумеется, теоретические основы этих отдельных гидравлик являются в значительной мере общими вместе с тем чисто прикладные части таких курсов оказываются существенно различными. [c.31]

Разработка проблем гидравлики (технической механики жидкости), в частности, инженерно-строительного направления, всегда диктовалась необходимостью решения тех или других практических задач, выдвигаемых жизнью и связанных с развитием материальной базы нашего общества. [c.31]

Следует, однако, учитывать, что при решении отдельных задач практики нам все же иногда (см., например, гл. 18) приходится сочетать приемы технической механики жидкости с приемами математической механики жидкости. Кроме того, надо иметь в виду, что раскрывая сущность интегральных зависимостей, относящихся к технической гидродинамике, нам, естественно, приходится в ряде случаев (см. ниже, хотя бы 3-2 —3-7) интересоваться в некоторой мере и точечными характеристиками потока, подробно изучаемыми в математической гидродинамике . [c.71]

Отметим, что интеграл Бернулли (см. конец 3-12) относится только к линии тока, которая не имеет тела. Поэтому геометрическая интерпретация Интеграла Бернулли должна осуществляться для реальной жидкости без учета энергетических соображений, поясненных выше. Именно в связи с этим Интегралом Бернулли , как правило, нерационально пользоваться в технической механике жидкости. [c.104]

Гидравлика, или техническая механика жидкостей,— это наука о законах равновесия и движения жидкостей, о способах применения этих законов к решению практических задач. [c.5]

ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [c.381]

Настоящее издание выходит в свет после длительного, более чем двадцатилетнего перерыва. Возросший в настоящее время интерес к механике сплошных сред побудил авторов к расширению традищ[онного предмета теоретической механики в этом направлении. Некоторые первоначальные представления статики и кинематики сплошных сред содержатся в главах VII—IX и XVIII. Ознакомление с этими главами облегчит учащемуся усвоение материала последующих курсов учебного плана технических вузов сопротивления материалов и гидравлики (технической механики жидкости). [c.6]

Изложены основные вопросы технической механики жидкости и газа. Приведены физические свойства жидкостей и газа. Освещены законы равновесия, основы кинематики и динамики жидкости и газа, гидравлические сопротивления. Рассмотрено движение по трубопроводам и истечение через отверстия и насадки жидкости и газа. Описано обтекание твердых тел потоком жидкости и газа. Даны основы моделирования гидроаэродииамических явлений. [c.2]

Техническая механика жидкости и газа является одной из основополагающих дисциплин при подготовке инженеров, работающих в области проектирования, строительства и эксплуатации систем тешюгазоснабжения и вентиляции. Ее изучение необходимо для правильного понимания принципов расчета и конструирования трубопроводов, гидравлических машин, теплообменных и теплогенерирующих аппаратов, вентиляционных систем и т, п. Понимание законов механики жидкости, естественно, невозможно без глубоких знаний высшей математики, физики, теоретической механики. [c.3]

Геометрическая и энергетическая интерпретация основного уравнения равновесия жидкости. Слагаемые основного уравнения (1.26) имеют линейную размерность. Поэтому основное уравнение для произвольной точки, например М, легко представить (рис. 1.8) в виде суммы двух отрезков, равных соответственно г и рЦ.р ). Величина г в технической механике жидкости называетг ся высотой положения, она отсчитывается от произвольной плоскости сравнения О—О и поэтому в общем случае 2 — величина произвольная, например гфг. Величина РИрё) определяется давлением в рассматриваемой точ- [c.44]

Если несколько явлений, различных по своей физической природе, могут быть выражены одними и темн же дифференциальными уравнениями при одних и тех же условиях однозначности, то такие явления называются аналогичными, а метод их исследования — аналогией. В технической механике жидкости часто используются электрогидродинамическая аналогия (ЭГДА), газогидравлическая аналогия (ГАГА), гидромагнитная аналогия (МАГА) и другие аналогии. Приведенные аналогии относятся к безвихревому (потенциальному) движению невязкой несжимаемой жидкости, которое, как известно, оп-исывается уравнениями Лапласа для потенциала скорости и функции тока д Ф 3 ф [c.395]

При составлении курса гидравлики естественно возникает вопрос о последовательности изложения отдельных разделов данной дисциплины. Решение этого вопроса затрудняется тем, что в технической механике жидкости (в гидравлике) дается несколько различных классификаций движения жидкости, в связи с чем и общее построение курса, вообще говоря, может выполняться по-разному. Как видно будет из дальнейшего, нами при изложении практической части гидродинамики турбулентного потока была принята следующая система вначале мы освещали так называемое плавно изменяющееся движение жидкости (где имеется свой законченный метод исследования), а затем резко изменяющееся движение жидкости (где также имеется свой особый подход к решению соответствующих задач). Такие вопросы, как ламинарное движение грунтовых вод, случай взвесенесущих потоков, ветровые волны, а также вопросы физического моделирования гидравлических явлений, пришлось излагать в конце книги как отдельные, как бы дополнительные, статьи к курсу. [c.5]

Развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. за рубежом. Зародившееся во Франции техническое (гидравлическое) направление механики жидкости быстро начало развиваться как в самой Франции, так и в других странах. В этот период в той или другой мере были разработаны или решены следующие проблемы основы теории плавно изменяющегося неравномерного движения жидкости в открытых руслах (Беланже, Кориолис, Сен-Венан, Дюпюи, Буден, Бресс, Буссинеск) вопрос о гидравлическом прыжке (Бидоне, Беланже, Бресс, Буссинеск) экспериментальное определение параметров, входящих в формулу Шези (Базен, Маннинг, Гангилье, Куттер) составление эмпирических и полуэмпирических формул для оаределения гидравлических сопротивлений в различных случаях (Кулон, Хаген, Сен-Венан, Пуазейль, Дарси, Вейсбах, Буссинеск) открытие двух режимов движения жидкости (Хаген, Рейнольдс) получение так называемых уравнений Навье — Стокса, а также уравнений Рейнольдса на основе использования модели осредненного турбулентного потока (Сен-Венан, Рейнольдс, Буссинеск) установление принципов гидродинамического подобия, а также критериев подобия (Коши, Риич, Фруд, Гельмгольц, Рейнольдс) основы учения о движении грунтовых вод (Дарси, Дюпюи, Буссинеск) теория волн (Герстнер, Сен-Венан, Риич, Фруд, [c.28]

Зарождение и развитие технической механики жидкости (гидравлики) в XIX в. в России. Прикладное, инженерное направление механики жидкости, зародившееся у нас еще в работах М. В. Ломоносова (см. выше), стало развиваться в России в XIX в. в стенах Петербургского института инженеров путей сообщения. В этом институте долгое время существовала единственная гидравлическая школа России. Ученые этого института только в начале своей деятельности следовали французской гидравлической школе. Здесь можно прежде всего упомянуть П. П. Мельникова (1804—1880) — инженера путей сообщения, профессора прикладной механики, почетного члена Петербургской Академии наук, Министра путей сообщения, который создал первый на русском языке курс Основания практической гидравлики... , а также организовал в 1855 г. первую в России учебную гидравлическую лабораторию. Преемниками П. П. Мельникова являлись профессора того же института В. С. Глухов, И. М. Соколов, П.Н. Котляревский, Ф. Е, МаксименкоиГ. К. Мерчинг. Они опубликовали ряд трудов, относящихся к технической механике жидкости (гидравлике), в которых обобщили соответствующие исследования, выполненные в стенах института инженеров путей сообщения. [c.29]

В связи со сказанным в начале XX в. (да и в конце XIX в.) из технической механики жидкости начали выделяться отдельные иногда в значительной мере изолированные црут от друга направления, которые приходится рассматривать отдельно. Ниже, касаясь только инженерно-строительного направления гидравлики, осветим главнейшие работы, относящиеся к этому направлению и выполненные в период до 20-30-х годов настоящего столетия. [c.29]

Как отмечают (например, Г. Рауз и С. Инце в своей известной книге История гидравлики ), математическая механика жидкости зародилась еще в трудах Л. Эйлера (в середине XVIII в.). Что касается технической механики жидкости (гидравлики), то это направление механики, как выше было сказано, начало развиваться главным образом в работах французских ученых-инженеров. [c.31]

Теоретические основы технической механики жидкости (гидравлики) начали интенсивно развиваться только в середине XVIII в., после того как рядом зарубежных и отечественных ученых были сформулированы основополагающие законы физики и общей механики, а также бьш разработан соответствующий математический аппарат, позволяющий достаточно точно и кратко выражать соответствующие зависимости механики. [c.31]

В начале XX в. ведущая роль в области технической механики жидкости (гидравлики) перещла от старой французской гидравлической школы к немецкой школе, которую возглавил ряд видных немецких ученых. Однако после Великой Октябрьской социалистической революции в связи с бурным развитием в нашей стране гидротехнического строительства в СССР был создан целый ряд научно-исследовательских институтов, разрабатывавших различные гидромеханические проблемы было организовано также большое число втузов инженерно-строительного, в частности, гидротехнического профиля. Если в дореволюционное время в России почти отсутствовали печатные издания, посвященные гидравлическим и гидротехническим вопросам, то в послереволюционный период у нас появилась обширная литература (журналы, труды институтов, монографии, руководства для проектирования и т. п.), освещающая самые различные стороны технической гидромеханики при этом в скором времени наша отечественная гидравлика выдвинулась на одно из первых мест в мире. [c.32]

Метод исследования движения жидкости, применяемый в гидравлике. Метод Лагранжа ввиду его сложности не нащел широкого применения в технической механике жидкости. Далее в основном будем пользоваться методом Эйлера. Однако, применяя его, все же не будем соверщенно отрекаться от рассмотрения движения частиц жидкости М. Мы будем следить за их движением, но не в продолжение времени t (как это следует по Лагранжу), а в продолжение только элементарного отрезка времени dt, в течение которого данная частица жидкости проходит через рассматриваемую точку пространства. [c.73]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...