Книги
Гидравлика (техническая механика жидкости).
Чугаев Р. Р.
Учебник для вузов. - 6-е изд., репринтное. -
М.: ООО "ИД "БАСТЕТ", 2013г. – 672с.
ISBN 978-5-903178-35-3
Формат: 70х100/16
Внешний вид: переплет
Тираж: 1300
Стандарт: 4
Цена: 850 руб.
Содержание учебника соответствует программе курса для гидротехнических специальностей, утвержденной МВиССО СССР. Учебник дополнен сведениями, необходимыми для выполнения расчетно-графических работ (справочные данные и т. п.), материалами практических (аудиторных) занятий, факультативными сведениями для наиболее успевающих студентов и аспирантов.
Третье издание вышло в 1975 году. В 1982 году выпущено 4-е издание, обновленное и переработанное. 5-е издание выпущено репринтно с издания 1982 г. 6-е издание - допечатка.
Для студентов вузов гидротехнических специальностей.
Содержание:
Предисловие.
Глава первая. Введение в гидравлику.
1-1. Определение науки «Гидравлика».
1-2. Жидкость.
1-3. Понятия реальной и идеальной жидкости. Вязкость.
1-4. Основные физические свойства реальных жидкостей.
1-5. Особые состояния жидкости.
1-6. Модель сплошной среды, используемая при решении вопросов механики (в частности, механики жидкости). Силы, действующие на жидкость. Напряженное состояние жидкости.
1-7. Состав курса гидравлики. Примеры практического приложения гидравлики.
1-8. Краткие сведения из истории гидравлики и об ее основоположниках.
Список литературы.
1-2. Жидкость.
1-3. Понятия реальной и идеальной жидкости. Вязкость.
1-4. Основные физические свойства реальных жидкостей.
1-5. Особые состояния жидкости.
1-6. Модель сплошной среды, используемая при решении вопросов механики (в частности, механики жидкости). Силы, действующие на жидкость. Напряженное состояние жидкости.
1-7. Состав курса гидравлики. Примеры практического приложения гидравлики.
1-8. Краткие сведения из истории гидравлики и об ее основоположниках.
Список литературы.
Глава вторая. Гидростатика.
2-1. Гидростатическое давление. Сила гидростатического давления («суммарное гидростатическое давление»). Свойства гидростатического давления.
2-2. О независимости гидростатического давления от ориентировки площадки, намеченной в данной точке пространства (в условиях, когда в жидкости отсутствуют касательные напряжения).
2-3. Дифференциальные уравнения покоя (равновесия) жидкости.
2-4. Интегрирование дифференциальных уравнений покоя (равновесия) жидкости.
2-5. Величина гидростатического давления в случае жидкости, находящейся под действием только одной объемной силы – силы тяжести.
2-6. Пьезометрическая высота.
2-7. Вакуум.
2-8. Потенциальная энергия жидкости. Потенциальный напор.
2-9. Равновесие жидкости во вращающемся сосуде (относительный покой жидкости).
2-10. Сила гидростатического давления, действующая на плоскую фигуру любой формы.
2-11. Сила гидростатического давления, действующая на плоские прямоугольные фигуры.
2-12. Сила гидростатического давления, действующая на цилиндрические поверхности.
2-13. Круглая труба, подверженная внутреннему гидростатическому давлению.
2-14. Простейшие гидравлические машины.
2-15. Равновесие плавающих тел.
Материалы практических занятий по гидростатике.
Список литературы.
2-2. О независимости гидростатического давления от ориентировки площадки, намеченной в данной точке пространства (в условиях, когда в жидкости отсутствуют касательные напряжения).
2-3. Дифференциальные уравнения покоя (равновесия) жидкости.
2-4. Интегрирование дифференциальных уравнений покоя (равновесия) жидкости.
2-5. Величина гидростатического давления в случае жидкости, находящейся под действием только одной объемной силы – силы тяжести.
2-6. Пьезометрическая высота.
2-7. Вакуум.
2-8. Потенциальная энергия жидкости. Потенциальный напор.
2-9. Равновесие жидкости во вращающемся сосуде (относительный покой жидкости).
2-10. Сила гидростатического давления, действующая на плоскую фигуру любой формы.
2-11. Сила гидростатического давления, действующая на плоские прямоугольные фигуры.
2-12. Сила гидростатического давления, действующая на цилиндрические поверхности.
2-13. Круглая труба, подверженная внутреннему гидростатическому давлению.
2-14. Простейшие гидравлические машины.
2-15. Равновесие плавающих тел.
Материалы практических занятий по гидростатике.
Список литературы.
Глава третья. Основы технической гидродинамики.
3-1. Гидродинамическое и гидромеханическое давления. Общая постановка задачи технической гидродинамики.
3-2. Основные аналитические методы исследования движения жидкости.
3-3. Дифференциальные уравнения движения идеальной (невязкой) жидкости (уравнения Эйлера).
3-4. Три основных вида движения жидкости. Понятие вихревого и безвихревого движений.
3-5. Потенциал скорости. Потенциальное движение жидкости.
3-6. Установившееся и неустановившееся движение жидкости.
3-7. Линия тока и элементарная струйка.
3-8. Параллельноструйное, плавно изменяющееся и резко изменяющееся движения жидкости. Живое сечение, расход и средняя скорость. Эпюра скоростей.
3-9. Уравнение неразрывности (или сплошности) движущейся жидкости в случае установившегося движения.
3-10. Уравнение несжимаемости движущейся жидкости в дифференциальной форме.
3-11. Неравномерное и равномерное движения. Напорное и безнапорное движения, свободные струи. Гидравлические элементы живого сечения. Сводка классификаций движений жидкости.
3-12. Гидравлическое уравнение кинетической энергии. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении.
3-13. Значения трех слагаемых, входящих в уравнение Бернулли.
3-14. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении. Полный напор для элементарной струйки.
3-15. Энергетическая интерпретация уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении.
3-16. Гидравлическое уравнение кинетической энергии («уравнение Бернулли») для элементарной струйки реальной жидкости при установившемся движении. Диффузия механической энергии через боковую поверхность элементарной струйки.
3-17. О распределении давления в живых сечениях потока при параллельноструйном и плавно изменяющемся движениях жидкости (первое вспомогательное положение).
3-18. Влияние неравномерности распределения скоростей по плоскому живому сечению на величину количества движения и величину кинетической энергии некоторой массы жидкости, протекающей через данное живое сечение (второе вспомогательное положение).
3-19. Полный напор для целого потока.
3-20. Гидравлическое уравнение кинетической энергии («уравнение Бернулли») для целого потока реальной (вязкой) жидкости при установившемся движении.
3-21. Общие указания о форме напорной и пьезометрической линий при установившемся движении Материалы практических занятий по вопросам, связанным с использованием уравнения Бернулли.
3-22. Гидравлическое уравнение количества движения для установившегося потока.
3-23. Сила «лобового сопротивления» твердого тела, частично или полностью погруженного в движущуюся жидкость.
Список литературы.
3-2. Основные аналитические методы исследования движения жидкости.
3-3. Дифференциальные уравнения движения идеальной (невязкой) жидкости (уравнения Эйлера).
3-4. Три основных вида движения жидкости. Понятие вихревого и безвихревого движений.
3-5. Потенциал скорости. Потенциальное движение жидкости.
3-6. Установившееся и неустановившееся движение жидкости.
3-7. Линия тока и элементарная струйка.
3-8. Параллельноструйное, плавно изменяющееся и резко изменяющееся движения жидкости. Живое сечение, расход и средняя скорость. Эпюра скоростей.
3-9. Уравнение неразрывности (или сплошности) движущейся жидкости в случае установившегося движения.
3-10. Уравнение несжимаемости движущейся жидкости в дифференциальной форме.
3-11. Неравномерное и равномерное движения. Напорное и безнапорное движения, свободные струи. Гидравлические элементы живого сечения. Сводка классификаций движений жидкости.
3-12. Гидравлическое уравнение кинетической энергии. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении.
3-13. Значения трех слагаемых, входящих в уравнение Бернулли.
3-14. Геометрическая интерпретация уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении. Полный напор для элементарной струйки.
3-15. Энергетическая интерпретация уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении.
3-16. Гидравлическое уравнение кинетической энергии («уравнение Бернулли») для элементарной струйки реальной жидкости при установившемся движении. Диффузия механической энергии через боковую поверхность элементарной струйки.
3-17. О распределении давления в живых сечениях потока при параллельноструйном и плавно изменяющемся движениях жидкости (первое вспомогательное положение).
3-18. Влияние неравномерности распределения скоростей по плоскому живому сечению на величину количества движения и величину кинетической энергии некоторой массы жидкости, протекающей через данное живое сечение (второе вспомогательное положение).
3-19. Полный напор для целого потока.
3-20. Гидравлическое уравнение кинетической энергии («уравнение Бернулли») для целого потока реальной (вязкой) жидкости при установившемся движении.
3-21. Общие указания о форме напорной и пьезометрической линий при установившемся движении Материалы практических занятий по вопросам, связанным с использованием уравнения Бернулли.
3-22. Гидравлическое уравнение количества движения для установившегося потока.
3-23. Сила «лобового сопротивления» твердого тела, частично или полностью погруженного в движущуюся жидкость.
Список литературы.
Глава четвертая. Потери напора при установившемся движении жидкости. Гидравлические сопротивления. Расчетная схема турбулентного потока.
4-1. Общие указания о потерях напора. Гидравлические сопротивления.
4-2. Основное уравнение установившегося равномерного движения жидкости. Работа сил внутреннего трения.
А. Потеря напора по длине и распределение скоростей в потоке при ламинарном установившемся равномерном движении жидкости.
4-3. Законы внутреннего трения в жидкости. Величина касательных напряжений трения при ламинарном движении жидкости.
4-4. Распределение скоростей по живому сечению при ламинарном равномерном установившемся движении жидкости.
4-5. Формула Пуазейля для расхода Q в круглоцилиндрической трубе. Потеря напора по длине при ламинарном равномерном установившемся движении жидкости.
Б. Расчетная модель турбулентного потока. Распределение осредненных скоростей в потоке при турбулентном движении жидкости.
4-6. Основные понятия, связанные с изучением турбулентного потока.
4-7. Турбулентные касательные напряжения в осредненном потоке.
4-8. Распределение осредненных скоростей по живому сечению потока при турбулентном равномерном установившемся движении. Вязкий подслой. Гладкие и шероховатые трубы. Пограничный слой.
В. Потеря напора по длине при турбулентном установившемся равномерном движении жидкости.
4-9. Формула Вейсбаха-Дарси. Коэффициент гидравлического трения.
4-10. Исследования И. Никурадзе. Обобщение вопроса о потерях напора.
4-11. Практические способы определения коэффициента гидравлического трения для напорных труб (круглых и некоторых прямоугольных).
4-12. Потеря напора по длине при турбулентном установившемся равномерном движении жидкости для квадратичной области сопротивления. Формула Шези. Модуль расхода и модуль скорости.
4-13. Дополнительные замечания о диффузии механической энергии через боковую поверхность элементарных струек, составляющих поток реальной жидкости. Функция диссипации механической энергии.
Г. Местные потери напора при турбулентном напорном установившемся движении жидкости. Соединение и разделение потоков. Уравнение Бернулли для установившегося движения «легкой» и невесомой жидкости.
4-14. Явление отрыва транзитной струи (или пограничного слоя) от стенок русла. Физические причины, обусловливающие такого рода отрыв. Общий характер местных потерь напора.
4-15. Потери напора при резком расширении напорного трубопровода (формула Борда). Выход из трубопровода в бассейн.
4-16. Постепенное расширение трубопровода (диффузор).
4-17. Сужение трубопровода. Вход в трубопровод.
4-18. Остальные случаи местных потерь напора. Общая формула Вейсбаха. Сокращенные справочные данные о величине коэффициента местного сопротивления (в случае установившегося напорного турбулентного движения жидкости).
4-19. Поворот потока. Соединение и разделение потоков.
4-20. Три вида уравнения Бернулли.
Список литературы.
4-2. Основное уравнение установившегося равномерного движения жидкости. Работа сил внутреннего трения.
А. Потеря напора по длине и распределение скоростей в потоке при ламинарном установившемся равномерном движении жидкости.
4-3. Законы внутреннего трения в жидкости. Величина касательных напряжений трения при ламинарном движении жидкости.
4-4. Распределение скоростей по живому сечению при ламинарном равномерном установившемся движении жидкости.
4-5. Формула Пуазейля для расхода Q в круглоцилиндрической трубе. Потеря напора по длине при ламинарном равномерном установившемся движении жидкости.
Б. Расчетная модель турбулентного потока. Распределение осредненных скоростей в потоке при турбулентном движении жидкости.
4-6. Основные понятия, связанные с изучением турбулентного потока.
4-7. Турбулентные касательные напряжения в осредненном потоке.
4-8. Распределение осредненных скоростей по живому сечению потока при турбулентном равномерном установившемся движении. Вязкий подслой. Гладкие и шероховатые трубы. Пограничный слой.
В. Потеря напора по длине при турбулентном установившемся равномерном движении жидкости.
4-9. Формула Вейсбаха-Дарси. Коэффициент гидравлического трения.
4-10. Исследования И. Никурадзе. Обобщение вопроса о потерях напора.
4-11. Практические способы определения коэффициента гидравлического трения для напорных труб (круглых и некоторых прямоугольных).
4-12. Потеря напора по длине при турбулентном установившемся равномерном движении жидкости для квадратичной области сопротивления. Формула Шези. Модуль расхода и модуль скорости.
4-13. Дополнительные замечания о диффузии механической энергии через боковую поверхность элементарных струек, составляющих поток реальной жидкости. Функция диссипации механической энергии.
Г. Местные потери напора при турбулентном напорном установившемся движении жидкости. Соединение и разделение потоков. Уравнение Бернулли для установившегося движения «легкой» и невесомой жидкости.
4-14. Явление отрыва транзитной струи (или пограничного слоя) от стенок русла. Физические причины, обусловливающие такого рода отрыв. Общий характер местных потерь напора.
4-15. Потери напора при резком расширении напорного трубопровода (формула Борда). Выход из трубопровода в бассейн.
4-16. Постепенное расширение трубопровода (диффузор).
4-17. Сужение трубопровода. Вход в трубопровод.
4-18. Остальные случаи местных потерь напора. Общая формула Вейсбаха. Сокращенные справочные данные о величине коэффициента местного сопротивления (в случае установившегося напорного турбулентного движения жидкости).
4-19. Поворот потока. Соединение и разделение потоков.
4-20. Три вида уравнения Бернулли.
Список литературы.
Глава пятая. Установившееся движение жидкости в напорных трубопроводах.
5-1. Предварительные указания.
5-2. Расчетные зависимости для определения потерь напора.
5-3. Сложение потерь напора. Полный коэффициент сопротивления. Понятие длинных и коротких трубопроводов.
А. Короткие трубопроводы.
5-4. Простой трубопровод постоянного диаметра.
5-5. Особые случаи простого трубопровода: сифон и всасывающая труба насоса.
5-6. Особые случаи простого трубопровода (продолжение): горизонтальная и вертикальная водоспускные трубы. Различные виды вакуума.
Б. Длинные трубопроводы.
5-7. Простой трубопровод.
5-8. Последовательное и параллельное соединение труб.
5-9. Задача о трех резервуарах.
5-10. Потери напора в случае расхода, переменного по длине трубы.
5-11. Расчет сложного (разветвленного) незамкнутого трубопровода (трубопроводной сети).
5-12. Замечания о расчете сложного замкнутого трубопровода.
Материалы практических занятий по расчетам напорных трубопроводов.
Список литературы.
5-2. Расчетные зависимости для определения потерь напора.
5-3. Сложение потерь напора. Полный коэффициент сопротивления. Понятие длинных и коротких трубопроводов.
А. Короткие трубопроводы.
5-4. Простой трубопровод постоянного диаметра.
5-5. Особые случаи простого трубопровода: сифон и всасывающая труба насоса.
5-6. Особые случаи простого трубопровода (продолжение): горизонтальная и вертикальная водоспускные трубы. Различные виды вакуума.
Б. Длинные трубопроводы.
5-7. Простой трубопровод.
5-8. Последовательное и параллельное соединение труб.
5-9. Задача о трех резервуарах.
5-10. Потери напора в случае расхода, переменного по длине трубы.
5-11. Расчет сложного (разветвленного) незамкнутого трубопровода (трубопроводной сети).
5-12. Замечания о расчете сложного замкнутого трубопровода.
Материалы практических занятий по расчетам напорных трубопроводов.
Список литературы.
Глава шестая. Равномерное безнапорное установившееся движение воды в каналах.
6-1. Предварительные замечания
6-2. Гидравлические элементы живого сечения потока в канале.
6-3. Гидравлически наивыгоднейший поперечный профиль трапецеидального канала.
6-4. Основные задачи при расчете трапецеидальных каналов на равномерное движение воды.
6-5. Ограничение скоростей движения воды при расчете каналов. Перепады.
6-6. Расчет каналов, имеющих составной поперечный профиль.
6-7. Расчет каналов, имеющих замкунутый поперечный профиль.
6-8. Расчет естественных русел на равномерное движение воды.
6-9. Дополнительные замечания о расчете каналов.
6-10. Замечания о проектировании земляных каналов.
Список литературы.
6-2. Гидравлические элементы живого сечения потока в канале.
6-3. Гидравлически наивыгоднейший поперечный профиль трапецеидального канала.
6-4. Основные задачи при расчете трапецеидальных каналов на равномерное движение воды.
6-5. Ограничение скоростей движения воды при расчете каналов. Перепады.
6-6. Расчет каналов, имеющих составной поперечный профиль.
6-7. Расчет каналов, имеющих замкунутый поперечный профиль.
6-8. Расчет естественных русел на равномерное движение воды.
6-9. Дополнительные замечания о расчете каналов.
6-10. Замечания о проектировании земляных каналов.
Список литературы.
Глава седьмая. Неравномерное безнапорное установившееся движение воды в каналах и естественных руслах.
7-1. Предварительные указания.
7-2. Основное дифференциальное уравнение неравномерного движения воды (первый вид дифференциального уравнения).
7-3. Второй вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды.
А.Неравномерного движения воды в цилиндрических руслах.
7-4. Второй вид дифференциального уравнения неравномерного движения для случая цилиндрических русел.
7-5. Четыре вспомогательных понятия: удельная энергия сечения, критическая глубина, нормальная глубина, критический уклон.
7-6. Спокойное, бурное и критическое состояние потока.
7-7. Исследование форм (видов) кривой свободной поверхности потока в случае неравномерного
плавно изменяющегося движения воды в цилиндрическом русле.
7-8. Приведение дифференциального уравнения неравномерного движения воды к виду, удобному для интегрирования в случае прямого уклона русла (i>0).
7-9. Вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды, удобный для интегрирования в случае горизонтального русла (i=0).
7-10. Вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды к виду, удобный для интегрирования в случае русла с обратным уклоном дна (i<0).
7-11. Общие указания об интегрировании дифференциального уравнения неравномерного движения воды.
7-12. Показательная зависимость для отношения модулей расхода. Гидравлический показатель русла.
7-13. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае русел с прямым уклоном дна (i>0) по способу Бахметева.
7-14. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае горизонтального русла (i=0) по способу Бахметева.
7-15. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае русла с обратным уклоном дна (i<0)по способу Бахметева.
Материалы практических занятий по построению кривой свободной поверхности для потока в цилиндрическом русле.
Дополнительные краткие указания о существующих способах интегрирования дифференциального уравнения неравномерного движения (7-133) (случай i>0).
Б. Неравномерное плавно изменяющееся движение воды в нецилиндрических искусственных руслах (каналах).
7-16. Построение кривой свободной поверхности потока по уравнению Бернулли методом конечных разностей (способ Черномского).
В. Движение воды в естественных руслах.
7-17. Общие указания.
1-й метод построения кривой свободной поверхности потока в естественных руслах.
7-18. Построение кривой свободной поверхности потока в естественном русле путем замены его фиктивным цилиндрическим руслом.
2-й метод построения кривой свободной поверхности потока в естественных руслах.
7-19. Основные расчеты зависимости.
7-20. Определение численного значения 1-К2.Вспомогательные графики.
7-21. Общий метод построения кривой свободной поверхности.
7-22. Постулат инвариативности модуля сопротивления. Построение свободной поверхности по способу Рахманова.
7-23. Построение свободной поверхности по способу Павловского.
Список литературы.
7-2. Основное дифференциальное уравнение неравномерного движения воды (первый вид дифференциального уравнения).
7-3. Второй вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды.
А.Неравномерного движения воды в цилиндрических руслах.
7-4. Второй вид дифференциального уравнения неравномерного движения для случая цилиндрических русел.
7-5. Четыре вспомогательных понятия: удельная энергия сечения, критическая глубина, нормальная глубина, критический уклон.
7-6. Спокойное, бурное и критическое состояние потока.
7-7. Исследование форм (видов) кривой свободной поверхности потока в случае неравномерного
плавно изменяющегося движения воды в цилиндрическом русле.
7-8. Приведение дифференциального уравнения неравномерного движения воды к виду, удобному для интегрирования в случае прямого уклона русла (i>0).
7-9. Вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды, удобный для интегрирования в случае горизонтального русла (i=0).
7-10. Вид дифференциального уравнения неравномерного движения воды к виду, удобный для интегрирования в случае русла с обратным уклоном дна (i<0).
7-11. Общие указания об интегрировании дифференциального уравнения неравномерного движения воды.
7-12. Показательная зависимость для отношения модулей расхода. Гидравлический показатель русла.
7-13. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае русел с прямым уклоном дна (i>0) по способу Бахметева.
7-14. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае горизонтального русла (i=0) по способу Бахметева.
7-15. Интегрирование дифференциального уравнения неравномерного движения воды в случае русла с обратным уклоном дна (i<0)по способу Бахметева.
Материалы практических занятий по построению кривой свободной поверхности для потока в цилиндрическом русле.
Дополнительные краткие указания о существующих способах интегрирования дифференциального уравнения неравномерного движения (7-133) (случай i>0).
Б. Неравномерное плавно изменяющееся движение воды в нецилиндрических искусственных руслах (каналах).
7-16. Построение кривой свободной поверхности потока по уравнению Бернулли методом конечных разностей (способ Черномского).
В. Движение воды в естественных руслах.
7-17. Общие указания.
1-й метод построения кривой свободной поверхности потока в естественных руслах.
7-18. Построение кривой свободной поверхности потока в естественном русле путем замены его фиктивным цилиндрическим руслом.
2-й метод построения кривой свободной поверхности потока в естественных руслах.
7-19. Основные расчеты зависимости.
7-20. Определение численного значения 1-К2.Вспомогательные графики.
7-21. Общий метод построения кривой свободной поверхности.
7-22. Постулат инвариативности модуля сопротивления. Построение свободной поверхности по способу Рахманова.
7-23. Построение свободной поверхности по способу Павловского.
Список литературы.
Глава восьмая. Гидравлический прыжок и послепрыжковый участок. Формы свободной поверхности потока в цилиндрических руслах, имеющих резкое изменение уклона дна.
8-1. Общие указания. Послепрыжковый участок.
8-2. Основное уравнение гидравлического прыжка.
8-3. Прыжковая функция. Определение одной из сопряженных глубин по заданной другой сопряженной глубине.
8-4. Основное уравнение прыжка в прямоугольном цилиндрическом русле.
8-5. Длина свободного прыжка в прямоугольном горизонтальном русле. Потери энергии в прыжке.
8-6. Особые виды гидравлического прыжка. Дополнительные замечания.
8-7. Формы свободной поверхности потока при резком изменении уклона дна цилиндрического канала.
Материалы практических занятий по построению схем свободных поверхностей в цилиндрических руслах.
Список литературы.
8-2. Основное уравнение гидравлического прыжка.
8-3. Прыжковая функция. Определение одной из сопряженных глубин по заданной другой сопряженной глубине.
8-4. Основное уравнение прыжка в прямоугольном цилиндрическом русле.
8-5. Длина свободного прыжка в прямоугольном горизонтальном русле. Потери энергии в прыжке.
8-6. Особые виды гидравлического прыжка. Дополнительные замечания.
8-7. Формы свободной поверхности потока при резком изменении уклона дна цилиндрического канала.
Материалы практических занятий по построению схем свободных поверхностей в цилиндрических руслах.
Список литературы.
Глава девятая. Неустановившееся напорное и безнапорное движение жидкости.
9-1. Предварительные указания.
А. Неустановившееся напорное движение жидкости в случае, когда не учитываем ее сжимаемость, причем стенки трубопровода считаем абсолютно жесткими – недеформирующимися (простейший случай неустановившегося напорного движения жидкости).
9-2. Уравнение Бернулли для элементарной струйки в случае неустановившегося движения (уравнение Бернулли, учитывающее локальные силы инерции жидкости).
9-3. Уравнение Бернулли для целого потока реальной жидкости, учитывающее локальные силы инерции жидкости (уравнение баланса удельной энергии при неустановившемся движении).
9-4. Общая расчетная зависимость для движения жидкости в цилиндрической трубе.
9-5. Геометрическая интерпретация уравнение Бернулли для неустановившегося движения несжимаемой жидкости в трубопроводе с абсолютно жесткими (недеформирующимися) стенками. Энергетический смысл интерционного напора.
9-6. Истечение жидкости из цилиндрической трубы в атмосферу.
9-7. Общи указания о колебании горизонта воды в уравнительном резервуаре гидростанций.
Б. Неустановившееся напорное движение жидкости в случае, когда учитывается ее сжимаемость, причем стенки трубопровода считаются не абсолютно жесткими (упругими, деформирующимися) Гидравлический удар.
9-8. Предварительные указания.
9-9. Описание явлений гидравлического удара.
9-10. Расчетные зависимости для величины гидравлического удара и скорости его распространения.
9-11. Прямой (начальный) и отраженный гидравлические удары. Колебание гидромеханического давления в неподвижном поперечном сечении трубы при гидравлическом ударе.
9-12. Случай постепенного закрытия крана. Полный и неполный гидравлические удары.
В. Неустановившееся безнапорное движение воды.
9-13. Основные случаи безнапорного неустановившегося движения воды. Терминология.
9-14. Дифференциальные уравнения неустановившегося плавно изменяющегося движения и общие указания об их решении.
9-15. Результаты решения дифференциальных уравнений неустановившегося движения, относящегося к простейшему случаю русла. Отражение волн перемещения.
9-16. Дополнительное уточнение понятий спокойного и бурного движений жидкости. Гидравлический прыжок как остановившаяся волна перемещения.
Список литературы.
А. Неустановившееся напорное движение жидкости в случае, когда не учитываем ее сжимаемость, причем стенки трубопровода считаем абсолютно жесткими – недеформирующимися (простейший случай неустановившегося напорного движения жидкости).
9-2. Уравнение Бернулли для элементарной струйки в случае неустановившегося движения (уравнение Бернулли, учитывающее локальные силы инерции жидкости).
9-3. Уравнение Бернулли для целого потока реальной жидкости, учитывающее локальные силы инерции жидкости (уравнение баланса удельной энергии при неустановившемся движении).
9-4. Общая расчетная зависимость для движения жидкости в цилиндрической трубе.
9-5. Геометрическая интерпретация уравнение Бернулли для неустановившегося движения несжимаемой жидкости в трубопроводе с абсолютно жесткими (недеформирующимися) стенками. Энергетический смысл интерционного напора.
9-6. Истечение жидкости из цилиндрической трубы в атмосферу.
9-7. Общи указания о колебании горизонта воды в уравнительном резервуаре гидростанций.
Б. Неустановившееся напорное движение жидкости в случае, когда учитывается ее сжимаемость, причем стенки трубопровода считаются не абсолютно жесткими (упругими, деформирующимися) Гидравлический удар.
9-8. Предварительные указания.
9-9. Описание явлений гидравлического удара.
9-10. Расчетные зависимости для величины гидравлического удара и скорости его распространения.
9-11. Прямой (начальный) и отраженный гидравлические удары. Колебание гидромеханического давления в неподвижном поперечном сечении трубы при гидравлическом ударе.
9-12. Случай постепенного закрытия крана. Полный и неполный гидравлические удары.
В. Неустановившееся безнапорное движение воды.
9-13. Основные случаи безнапорного неустановившегося движения воды. Терминология.
9-14. Дифференциальные уравнения неустановившегося плавно изменяющегося движения и общие указания об их решении.
9-15. Результаты решения дифференциальных уравнений неустановившегося движения, относящегося к простейшему случаю русла. Отражение волн перемещения.
9-16. Дополнительное уточнение понятий спокойного и бурного движений жидкости. Гидравлический прыжок как остановившаяся волна перемещения.
Список литературы.
Глава десятая. Истечение жидкости из отверстий и насадков. Свободные струи.
А. Истечение жидкости из отверстия в тонкой плоской стенке при постоянном напоре.
10-1. Истечение из малого отверстия в атмосферу.
10-2. Типы сжатия струи. Величины коэффициентов для малого отверстия при истечении в атмосферу. Инверсия струи.
10-3. Траектория струи.
10-4. Истечение из малого отверстия под уровень (случай затопленного отверстия).
10-5. Движение жидкости в сосуде. Понятие малого и большого отверстий. Указание о расчете больших отверстий.
А. Истечение жидкости из насадков при постоянном напоре.
10-6. Типы насдков. Общие указания.
10-7. Внешний круглоцилиндрический насадок (насадок Вентури).
10-8. Внутренний круглоцилиндрический насадок (насадок Борда).
10-9. Насадки прочих типов.
Б. Истечение жидкости из отверстий и насадков при переменном напоре.
10-10. Истечение в атмосферу или под постоянный уровень жидкости.
10-11. Истечение под переменный уровень при постоянном уровне жидкости в сосуде.
Дополнительные замечания.
Г. Свободные струи.
10-12. Общие сведения о свободных струях.
Материалы практических занятий по расчету отверстий и насадков.
Список литературы.
10-1. Истечение из малого отверстия в атмосферу.
10-2. Типы сжатия струи. Величины коэффициентов для малого отверстия при истечении в атмосферу. Инверсия струи.
10-3. Траектория струи.
10-4. Истечение из малого отверстия под уровень (случай затопленного отверстия).
10-5. Движение жидкости в сосуде. Понятие малого и большого отверстий. Указание о расчете больших отверстий.
А. Истечение жидкости из насадков при постоянном напоре.
10-6. Типы насдков. Общие указания.
10-7. Внешний круглоцилиндрический насадок (насадок Вентури).
10-8. Внутренний круглоцилиндрический насадок (насадок Борда).
10-9. Насадки прочих типов.
Б. Истечение жидкости из отверстий и насадков при переменном напоре.
10-10. Истечение в атмосферу или под постоянный уровень жидкости.
10-11. Истечение под переменный уровень при постоянном уровне жидкости в сосуде.
Дополнительные замечания.
Г. Свободные струи.
10-12. Общие сведения о свободных струях.
Материалы практических занятий по расчету отверстий и насадков.
Список литературы.
Глава одиннадцатая. Водосливы.
11-1. Терминология и классификация водосливов
11-2. Основная расчетная формула для прямоугольного водослива.
А. Прямые (лобовые) водосливы с тонкой стенкой.
11-3. Дополнительные классификации водосливов с тонкой стенкой.
11-4. Свободное истечение через неподтопленный прямоугольный водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-5. Свободное истечение через подтопленный прямоугольный водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-6. Несвободное истечение через водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-7. Водосливы с тонкой стенкой, отличные от прямоугольных.
Б. Прямые прямоугольные водосливы с широким порогом.
11-8. Неподтопленный водослив с широким порогом.
11-9. Критерий подтопления водослива с широким порогом.
11-10. Подтопленный водослив с широким порогом.
11-11. Расчет водослива без порога по заданной скорости в водосливном отверстии. Стеснение русла перемычками.
В. Прямые прямоугольные водосливы со стенкой практического профиля.
11-12. Дополнительные классификации водосливов со стенкой практического профиля.
11-13. Основная расчетная формула для водосливов со стенкой практического профиля.
11-14. Коэффициент подтопления водослива со стенкой практического профиля.
11-15. Коэффициент бокового сжатия для водослива со стенкой практического профиля.
11-16. Коэффициент расхода водослива со стенкой практического профиля.
Г. Особые случаи водосливов. Заключительные замечания.
11-17. Косые прямоугольные водосливы.
11-18. Боковые водосливы.
11-19. Полигональные в плане водосливы.
11-20. Заключительные замечания.
Материалы практических занятий по расчету водосливов.
Список литературы.
11-2. Основная расчетная формула для прямоугольного водослива.
А. Прямые (лобовые) водосливы с тонкой стенкой.
11-3. Дополнительные классификации водосливов с тонкой стенкой.
11-4. Свободное истечение через неподтопленный прямоугольный водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-5. Свободное истечение через подтопленный прямоугольный водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-6. Несвободное истечение через водослив с вертикальной тонкой стенкой.
11-7. Водосливы с тонкой стенкой, отличные от прямоугольных.
Б. Прямые прямоугольные водосливы с широким порогом.
11-8. Неподтопленный водослив с широким порогом.
11-9. Критерий подтопления водослива с широким порогом.
11-10. Подтопленный водослив с широким порогом.
11-11. Расчет водослива без порога по заданной скорости в водосливном отверстии. Стеснение русла перемычками.
В. Прямые прямоугольные водосливы со стенкой практического профиля.
11-12. Дополнительные классификации водосливов со стенкой практического профиля.
11-13. Основная расчетная формула для водосливов со стенкой практического профиля.
11-14. Коэффициент подтопления водослива со стенкой практического профиля.
11-15. Коэффициент бокового сжатия для водослива со стенкой практического профиля.
11-16. Коэффициент расхода водослива со стенкой практического профиля.
Г. Особые случаи водосливов. Заключительные замечания.
11-17. Косые прямоугольные водосливы.
11-18. Боковые водосливы.
11-19. Полигональные в плане водосливы.
11-20. Заключительные замечания.
Материалы практических занятий по расчету водосливов.
Список литературы.
Глава двенадцатая. Сопряжение бьефов при устройстве плотин.
12-1. Предварительные указания.
12-2. Определение глубины в сжатом сечении потока.
12-3. Сопряжение струи, ниспадающей с плотины, с нижним бьефом.
12-4. Основные указания по проектированию и расчету устройств нижнего бьефа плотин.
12-5. Общие замечания о гашении кинетической энергии потока в нижнем бьефе сооружения.
12-6. Аналитический способ расчета глубины водобойного колодца и отметки пониженного крепления за плотиной.
12-7. Расчета глубины водобойного колодца и отметки пониженного крепления за плотиной при помощи графиков.
12-8. Аналитический способ расчета высоты водобойной стенки.
12-9. Расчета высоты водобойной стенки при помощи графиков.
12-10. Расчета длины водобойных колодцев, образованных водобойным уступом и водобойной стенкой.
12-11. Расчет плотины с низким уступом.
12-12. Общие указания о расчет плотины с высоким уступом.
12-13. Сопряжение бьефов при истечении воды из донного напорного отверстия (из-под щита).
Список литературы.
12-2. Определение глубины в сжатом сечении потока.
12-3. Сопряжение струи, ниспадающей с плотины, с нижним бьефом.
12-4. Основные указания по проектированию и расчету устройств нижнего бьефа плотин.
12-5. Общие замечания о гашении кинетической энергии потока в нижнем бьефе сооружения.
12-6. Аналитический способ расчета глубины водобойного колодца и отметки пониженного крепления за плотиной.
12-7. Расчета глубины водобойного колодца и отметки пониженного крепления за плотиной при помощи графиков.
12-8. Аналитический способ расчета высоты водобойной стенки.
12-9. Расчета высоты водобойной стенки при помощи графиков.
12-10. Расчета длины водобойных колодцев, образованных водобойным уступом и водобойной стенкой.
12-11. Расчет плотины с низким уступом.
12-12. Общие указания о расчет плотины с высоким уступом.
12-13. Сопряжение бьефов при истечении воды из донного напорного отверстия (из-под щита).
Список литературы.
Глава тринадцатая. Перепады.
13-1. Общие указания.
13-2. Определение дальности полета (дальности боя) струи при переливе через водослив.
13-3. Замечание о расчете одноступенчатого перепада.
13-4. Расчет щелевого водослива.
13-5. Расчет многоступенчатого колодезного перепада.
13-6. Расчет многоступенчатого бесколодезного перепада.
Список литературы.
13-2. Определение дальности полета (дальности боя) струи при переливе через водослив.
13-3. Замечание о расчете одноступенчатого перепада.
13-4. Расчет щелевого водослива.
13-5. Расчет многоступенчатого колодезного перепада.
13-6. Расчет многоступенчатого бесколодезного перепада.
Список литературы.
Глава четырнадцатая. Сопряжение бьефов каналами.
14-1. Предварительные указания.
14-2. Расчет короткого канала, имеющего уклон дна меньше критического.
14-3. Расчет короткого канала, имеющего уклон дна больше критического.
14-4. Продолжение: установление местоположения прыжка в коротком канале при подтопленном его конце.
14-5. Указания о расчете лотков, составленных из ряда участков разного уклона. Заключительные замечания.
14-6. Сопряжение двух водоемов при помощи длинного канала.
Список литературы.
14-2. Расчет короткого канала, имеющего уклон дна меньше критического.
14-3. Расчет короткого канала, имеющего уклон дна больше критического.
14-4. Продолжение: установление местоположения прыжка в коротком канале при подтопленном его конце.
14-5. Указания о расчете лотков, составленных из ряда участков разного уклона. Заключительные замечания.
14-6. Сопряжение двух водоемов при помощи длинного канала.
Список литературы.
Глава пятнадцатая. Плановая задача об установившемся безнапорном движении воды.
15-1. Общие указания.
15-2. Дифференциальные уравнения установившегося резко изменяющегося (в плане) безнапорного движения воды и общие замечания об их решении.
15-3. Некоторые особенности плановых потоков.
15-4. Обтекание потоков боковой стенки русла, имеющего поворот в плане.
Список литературы.
15-2. Дифференциальные уравнения установившегося резко изменяющегося (в плане) безнапорного движения воды и общие замечания об их решении.
15-3. Некоторые особенности плановых потоков.
15-4. Обтекание потоков боковой стенки русла, имеющего поворот в плане.
Список литературы.
Глава шестнадцатая. Основы теории физического моделирования гидравлических явлений.
16-1. Общие указания о моделировании.
16-2. Понятия о подобии гидравлических явлений.
16-3. Критерии динамического подобия.
16-4. Основные указания о моделировании гидравлических явлений.
Список литературы.
16-2. Понятия о подобии гидравлических явлений.
16-3. Критерии динамического подобия.
16-4. Основные указания о моделировании гидравлических явлений.
Список литературы.
Глава семнадцатая. Плавно изменяющееся установившееся безнапорное движение грунтовой воды.
17-1. Предварительные указания.
17-2. Скорость фильтрации. Основной закон ламинарной фильтрации (формула Дарси). Замечания о зависимостях, отличных от формулы Дарси.
17-3. Методы определения коэффициента фильтрации.
17-4. Равномерное движение грунтовой воды.
17-5. Основное уравнение плавно изменяющегося безнапорного движения грунтовой воды (формула Дюпюи).
17-6. Дифференциальное уравнение неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовой воды в цилиндрическом русле.
17-7. Формы свободной поверхности (кривой депрессии) при плавно изменяющемся движении грунтовой воды в цилиндрическом русле.
17-8. Интегрирование дифференциального уравнения плавно изменяющегося движения грунтовой воды (для плоской задачи).
17-9. Приток грунтовой воды к водосборной галерее или дрене.
17-10. Приток грунтовой воды к круглым одиночным колодцам.
17-11. Плановая задача о притоке воды к группе круглых совершенных колодцев («водопонижение»). «Сложение» простейших безнапорных фильтрационных потоков.
17-12. Фильтрация воды через однородную земляную плотину.
17-13. Земляная плотина с ядром, расположенная на водонепроницаемом основании.
17-14. Земляная плотина с экраном, расположенная на водонепроницаемом основании.
17-15. Фильтрация через неоднородный изотропный грунт. Два «виртуальных способа» расчета (способа использования «виртуальных длин»).
17-16. Просачивание воды с поверхности земли (инфильтрация); переменный фильтрационный поток по длине потока.
17-17. Замечания о фильтрации воды из каналов.
17-18.Замечания о турбулентной фильтрации (отвечающей квадратичной области сопротивления).
Список литературы.
17-2. Скорость фильтрации. Основной закон ламинарной фильтрации (формула Дарси). Замечания о зависимостях, отличных от формулы Дарси.
17-3. Методы определения коэффициента фильтрации.
17-4. Равномерное движение грунтовой воды.
17-5. Основное уравнение плавно изменяющегося безнапорного движения грунтовой воды (формула Дюпюи).
17-6. Дифференциальное уравнение неравномерного плавно изменяющегося движения грунтовой воды в цилиндрическом русле.
17-7. Формы свободной поверхности (кривой депрессии) при плавно изменяющемся движении грунтовой воды в цилиндрическом русле.
17-8. Интегрирование дифференциального уравнения плавно изменяющегося движения грунтовой воды (для плоской задачи).
17-9. Приток грунтовой воды к водосборной галерее или дрене.
17-10. Приток грунтовой воды к круглым одиночным колодцам.
17-11. Плановая задача о притоке воды к группе круглых совершенных колодцев («водопонижение»). «Сложение» простейших безнапорных фильтрационных потоков.
17-12. Фильтрация воды через однородную земляную плотину.
17-13. Земляная плотина с ядром, расположенная на водонепроницаемом основании.
17-14. Земляная плотина с экраном, расположенная на водонепроницаемом основании.
17-15. Фильтрация через неоднородный изотропный грунт. Два «виртуальных способа» расчета (способа использования «виртуальных длин»).
17-16. Просачивание воды с поверхности земли (инфильтрация); переменный фильтрационный поток по длине потока.
17-17. Замечания о фильтрации воды из каналов.
17-18.Замечания о турбулентной фильтрации (отвечающей квадратичной области сопротивления).
Список литературы.
Глава восемнадцатая. Резко изменяющееся установившееся напорное движение грунтовой воды.
18-1. Общие указания.
18-2. Основные дифференциальные уравнения установившегося движения грунтовой воды.
18-3. Напорная функция. Потенциал скорости. Линия равного потенциала.
18-4. Уравнение Лапласа.
18-5.Граничные условия.
18-6. Линия тока. Функция тока. Гидродинамическая сетка.
18-7. Общие указания о математическом решении Н.Н.Павловского. Метод технической гидромеханики.
18-8. Гидродинамическая сетка в случае гидротехнического сооружения.
18-9. Некоторые особые свойства гидродинамической сетки. Приведенный напор и приведенный расход.
18-10. Решение практических задач при помощи предварительного построения гидродинамической сетки.
18-11. Экспериментальный метод электрогидродинамических аналогий (метод ЭГДА).
18-12. Метод коэффициентов сопротивления Р.Р.Чугаева.
18-13.Построение гидроизогипс безнапорного потока на основе замены его напорным потоком (плановая задача).
Список литературы.
18-2. Основные дифференциальные уравнения установившегося движения грунтовой воды.
18-3. Напорная функция. Потенциал скорости. Линия равного потенциала.
18-4. Уравнение Лапласа.
18-5.Граничные условия.
18-6. Линия тока. Функция тока. Гидродинамическая сетка.
18-7. Общие указания о математическом решении Н.Н.Павловского. Метод технической гидромеханики.
18-8. Гидродинамическая сетка в случае гидротехнического сооружения.
18-9. Некоторые особые свойства гидродинамической сетки. Приведенный напор и приведенный расход.
18-10. Решение практических задач при помощи предварительного построения гидродинамической сетки.
18-11. Экспериментальный метод электрогидродинамических аналогий (метод ЭГДА).
18-12. Метод коэффициентов сопротивления Р.Р.Чугаева.
18-13.Построение гидроизогипс безнапорного потока на основе замены его напорным потоком (плановая задача).
Список литературы.
Глава девятнадцатая. Основные сведения о ветровых волнах.
19-1. Предварительные замечания.
19-2. Основные классификации гравитационных ветровых волн. Терминология.
19-3. Классификация водоемов и их прибрежных зон.
19-4. Интерференция волн. Стоячие волны.
19-5. Прогрессивные волны на глубокой воде.
19-6. Волны на мелкой воде.
19-7. Волны на пологом откосе. Заключительные замечания.
Список литературы.
19-2. Основные классификации гравитационных ветровых волн. Терминология.
19-3. Классификация водоемов и их прибрежных зон.
19-4. Интерференция волн. Стоячие волны.
19-5. Прогрессивные волны на глубокой воде.
19-6. Волны на мелкой воде.
19-7. Волны на пологом откосе. Заключительные замечания.
Список литературы.
Глава двадцатая. Двухфазовые потоки жидкости.
20-1. Предварительные указания. Замечания о неньютоновских и аномальных жидкостях.
20-2. Механическое (силовое) воздействие потока на неподвижные частицы грунта, лежащие на дне русла и обтекаемые водой.
20-3.Механизм насыщения турбулентного потока тяжелыми твердыми частицами (частицами грунта, песчинками).
20-4. Терминология. Некоторые понятия и представления, связанные с изучением взвесенесущих потоков.
20-5. Напорный гидротранспорт.
Список литературы.
20-2. Механическое (силовое) воздействие потока на неподвижные частицы грунта, лежащие на дне русла и обтекаемые водой.
20-3.Механизм насыщения турбулентного потока тяжелыми твердыми частицами (частицами грунта, песчинками).
20-4. Терминология. Некоторые понятия и представления, связанные с изучением взвесенесущих потоков.
20-5. Напорный гидротранспорт.
Список литературы.
Приложение:
Таблица П-1. Соотношения для перевода единиц измерения из системы МКГСС в систему СИ.
Таблица П-2. Буквы греческого алфавита.
Таблица П-3. Моменты инерции I (относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести С), координаты центра тяжести Y и площади плоских фигур.
Таблица П-4. Значение функции для прямого уклона дна водотока (i>0) при различных значениях гидравлического показателя X.
Таблица П-5. Значение функции при горизонтальном дне водотока (i=0) и различных значениях гидравлического показателя X.
Таблица П-7. Принятые буквенные обозначения основных величин и понятий.
Предметный указатель.
Таблицы численных значений различных параметров, помещенные в книге.
Расчетные графики, помещенные в книге.
Таблица П-2. Буквы греческого алфавита.
Таблица П-3. Моменты инерции I (относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести С), координаты центра тяжести Y и площади плоских фигур.
Таблица П-4. Значение функции для прямого уклона дна водотока (i>0) при различных значениях гидравлического показателя X.
Таблица П-5. Значение функции при горизонтальном дне водотока (i=0) и различных значениях гидравлического показателя X.
Таблица П-7. Принятые буквенные обозначения основных величин и понятий.
Предметный указатель.
Таблицы численных значений различных параметров, помещенные в книге.
Расчетные графики, помещенные в книге.
