ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 30
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Забайкальский государственный университет»
(ФГБОУ ВО «ЗабГУ»)
Факультет строительства и экологии
Кафедра водного хозяйства, экологической и промышленной безопасности
УЧЕБНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
для студентов заочной формы обучения
по дисциплине «Механика жидкости и газа»
для направления подготовки 08.03.01 Строительство
профиль «Промышленное и гражданское строительство»
Общая трудоемкость дисциплины (модуля)
| Виды занятий | Распределение по семестрам в часах | Всего часов | ||
| 3 семестр | ---- семестр | ---- семестр | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Общая трудоемкость | 72 | | | 72 |
| Аудиторные занятия, в т.ч.: | | | | |
| лекционные (ЛК) | 4 | | | 4 |
| практические (семинарские) (ПЗ, СЗ) | - | | | - |
| лабораторные (ЛР) | 4 | | | 4 |
| Самостоятельная работа студентов (СРС) | 64 | | | 64 |
| Форма промежуточного контроля в семестре* | зачет | | | зачет |
| Курсовая работа (курсовой проект) (КР, КП) | | | | |
Краткое содержание курса
Перечень изучаемых тем, разделов дисциплины (модуля).
Тема 1. Основные физические свойства жидкости. Жидкости и газы как сплошные среды. Сжимаемые и несжимаемые жидкости. Плотность, тепловое расширение, вязкость. Закон вязкого трения. Растворение газов и жидкости. Модель идеальной жидкости.
Тема 2. Основные понятия и уравнения гидростатики. Гидростатическое давление и его свойства. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости и их интегрирование для абсолютного и относительного покоя. Основное уравнение гидростатики. Закон Паскаля.
Тема 3. Силы, действующие в жидкости. Силы давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности. Плавание тел в жидкости. Закон Архимеда.
Тема 4. Основные понятия гидродинамики. Основные задачи гидродинамики. Методы изучения движения жидкости. Гидравлические модели потока. Основные понятия кинематики жидкости: траектории и линии тока, трубка тока, элементарная струйка, нормальное сечение, расход. Поток жидкости, средняя скорость. Гидравлический радиус.
Тема 5. Основные уравнения гидродинамики. Уравнение неразрывности для одномерного и трехмерного течения несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Геометрическое и энергетическое толкования уравнения Бернулли. Коэффициент Кориолиса. Примеры использования уравнения Бернулли в технике.
Тема 6. Режимы движения жидкости. Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости.
Тема 7. Виды гидравлических сопротивлений. Местные гидравлические сопротивления и их виды. Сопротивление по длине потока. Определение потерь напора по длине при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости.
Тема 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке при переменном напоре. Истечение жидкости через насадки.
Тема 9. Гидравлический расчет трубопроводов. Общие сведения и классификация трубопроводов. Методы гидравлического расчета напорных трубопроводов: простых и сложных. Гидравлический расчет коротких трубопроводов. Гидравлический расчет длинных трубопроводов. Последовательное и параллельное соединение трубопроводов.
Тема 10. Неустановившееся движение жидкости. Гидравлический удар в трубах.
Форма текущего контроля
Контрольная работа №_1__
Варианты контрольной работы выбираются по предпоследней цифре номера зачетной книжки. Номера задач выбираются по последней цифре номера зачетной книжки. Например, две последние цифры номера в зачетной книжке 29. Вариант будет 2, а номер задачи 1.9; 2.9; 3.9; 4.9. Первая перед точкой цифра соответствует номеру темы в методических указаниях.
Методические указания к самостоятельной работе:
1. Общий курс гидравлики: Метод. указания. В 2ч.Ч.1/Разраб. С.Г.Косарев и др. - Чита: ЧитГУ, 2004. - 40 с.
В вышеназванных указаниях студентам предложено для самостоятельного решения по одной задаче на каждую тему (4 темы). Каждая тема содержит десять вариантов контрольных задач.
Другие формы текущего контроля
Выполнение лабораторных работ и защита.
Форма промежуточного контроля
Вопросы для подготовки к зачету
-
Отличительные особенности жидкости и газа. Кипение и кавитация. -
Основные физические свойства жидкостей.
-
Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера). -
Графическое изображение членов уравнения Бернулли. -
Параллельное и последовательное соединение длинных трубопроводов. -
Трубопроводы с непрерывной раздачей расхода по длине. -
Гидравлический расчет простых длинных трубопроводов. -
Эпюра давления. Сила давления жидкости на плоские горизонтальные поверхности. Гидростатический парадокс. -
Гидравлический расчет коротких трубопроводов. -
Сила давления жидкости на произвольно ориентированную плоскую поверхность. -
Определение потерь напора по длине при турбулентном режиме. -
Сила давления жидкости на криволинейные поверхности. Закон Архимеда. -
Истечение жидкости через насадки. Типы насадок. -
Основные понятия гидродинамики. Гидравлические элементы потока. -
Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре. -
Уравнение Бернулли. -
Потери напора в местных сопротивлениях. Формула Борда. -
Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли. -
Определение потерь напора по длине при ламинарном режиме. -
Режимы движения жидкости. -
Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке при переменном напоре. -
Гидростатическое давление и его свойства. Виды гидростатического давления. Приборы для измерения гидростатического давления. -
Уравнение неразрывности. -
Основное уравнение гидростатики. -
Гидравлический удар в трубах. -
Поверхность равного давления. -
Виды сопротивления.
Оформление письменной работы согласно МИ 4.2-5/47-01-2013 Общие требования к построению и оформлению учебной текстовой документации
Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
Основная литература:
1. Кудинов, Василий Александрович. Гидравлика: учеб. пособие / Кудинов Василий Александрович, Карташов Эдуард Михайлович. - 3-е изд., стер. - Москва: Высшая школа, 2006. - 199 с.: ил. - ISBN 5-06-005341-5: 317-00.
2. Лапшев, Николай Николаевич. Гидравлика: учебник / Лапшев Николай Николаевич. - 3-е изд., стер. - Москва: Академия, 2010. - 272 с. - (Высшее профессиональное образование). - ISBN 978-5-7695-6714-8: 328-90.
3. Чаплыгин, Сергей Алексеевич. Механика жидкости и газа. Математика. Общая механика. Избранные труды / Чаплыгин С.А. - М. : Издательство Юрайт, 2017. - 429. - (Антология мысли). - ISBN 978-5-534-03803-3 : 128.58.
4. Лойцянский, Лев Герасимович. Механика жидкости и газа : учебник. - 7-е изд. испр. - Москва : Дрофа, 2003. - 840 с. : ил. + табл. - (Классики отечественной науки). - ISBN 5-7107-6327-6 : 254-15.
Издания из ЭБС:
1. Кудинов, Василий Александрович. Гидравлика: Учебник и практикум / Кудинов Василий Александрович; Кудинов В.А. - Отв. ред. - 4-е изд. - М.: Издательство Юрайт, 2017. - 386. - (Бакалавр. Академический курс). - ISBN 978-5-534-01120-3: 117.12.
-
Дополнительная литература
1. Голобокова, Галина Ивановна. Гидравлика и теплотехника : учебно-методическое пособие. - Чита : ЗабГУ, 2015. - 136 с.
2. Горячих, Н.В. Гидрогазодинамика : учеб. пособие. - Чита : ЗабГУ, 2014. - 189 с. : ил. - ISBN 978-5-9293-0971-7 : 135-00.
3. Косарев С.Г. Общий курс гидравлики: Метод. указания. В 2 ч.Ч.1/ С.Г.Косарев и др. - Чита: ЧитГУ, 2004. - 40 с.
4. Практикум по мостовой гидравлике на портативной лаборатории «Капелька-3». Метод. указ. к лабораторно-практическим работам/ Г.Д. Слабожанин, Д.Г. Слабожанин. – Томск: Изд-во Томского архит.-строит. ун-та, 2005. – 31 с.
Издания из ЭБС:
1. Самарин О.Д. Гидравлические расчеты инженерных систем [Электронный ресурс]: Справоч. пособие / Самарин О.Д. - М.: Издательство АСВ, 2014. - ISBN 978-5-4323-0014-0.
2. Малашкина В.А. Гидравлика. Учебное пособие для проведения практических занятий и самостоятельной работы студентов [Электронный ресурс] / Малашкина В.А. - М.: Горная книга, 2012. - ISBN 978-5-98672-127-9.
Собственные учебные пособия
1. Практикум по гидравлике: учеб. пособие /А.В. Маслова, М.А. Босов; ЗабГУ. – Чита: ЗабГУ, 2013. – 125 с.
Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы*
Научная библиотека Забайкальского Государственного Университета, http://library.zabgu.ru/.
Научная электронная библиотека eLibrary http://elibrary.ru/.
*Указываются базы данных, информационно-справочные и поисковые системы необходимые для проведения конкретных видов занятий по дисциплине.
Ведущий преподаватель А.В. Маслова
Заведующий кафедрой К.А. Курганович
-
ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ
Плотностью жидкости называется ее масса М, заключенная в единице объема W (кг/м3):
 , | (1) |
Удельным весом называется вес жидкости G, приходящийся на единицу объема W (Н/м3):
 , | (2) |
Связь между плотностью и удельным весом определяется формулой
 , | (3) |
где g - ускорение силы тяжести, м/с2 .
Сжимаемость жидкостей под действием давления характеризуется коэффициентом объемного сжатия βW (МПа-1), который представляет собой относительное изменение объема жидкости ∆W на единицу изменения давления ∆р:
 , | (4) |
где W - первоначальный объем жидкости.
Величина, обратная коэффициенту объемного сжатия, представляет собой модуль упругости (Па) жидкости:
 , | (5) |
Температурное расширение (град-1) жидкости характеризуется коэффициентом температурного расширения βт, выражающим относительное изменение объема жидкости ∆Wна единицу изменения температуры ∆Т:
