Содержание

Содержание. 1

Лекция 1. 4

Предмет и задачи курса, его значение для химической технологии. 4

Классификация процессов химической технологии. 6

Классификация процессов. 7

Организация процессов. 8

Применение математических моделей к описанию и изучению основных процессов. 9

Лекция 2. 13

Основные принципы анализа и расчета процессов и аппаратов. 13

Применение основных физических законов к изучению процессов химической технологии. 13

Статика и кинетика процессов. 14

Общие методы расчета химической аппаратуры.. 15

Особенности расчетов процессов и аппаратов: 16

Лекция 3. 17

Основы гидравлики. 17

Гидростатика. 17

Основные физические свойства сплошных сред. 18

Удельный вес. 18

Плотность. 18

Сжимаемость. 19

Давление. 19

Гидростатическое давление. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости Эйлера. 20

Основное уравнение гидростатики. 21

Уравнение поверхности уровня. 21

Лекции 4–5. 22

Гидродинамика. Понятия и определения. 22

Основные характеристики движения жидкостей. 22

Скорость и расход жидкости. 22

Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр. 23

Установившийся и неустановившийся потоки. 24

Режимы движения жидкости. 25

Распределение скоростей и расход жидкости при установившемся ламинарном потоке. 28

Некоторые характеристики турбулентного потока. 31

Уравнение неразрывности (сплошности) потока. 35

Дифференциальное уравнение движения Эйлера. 39

Дифференциальные уравнения движения Навье–Стокса. 40

Лекции 6. 45

Уравнение Бернулли. 45

Практические приложения уравнения Бернулли. 51

Принципы измерения скорости и расхода жидкости. 51

Истечение жидкостей. 55

Истечение при переменном уровне жидкости в сосуде с целью определения времени опорожнения сосудов. 57

Лекция 7. 59

7.1 Понятие о моделировании процессов. 59

7.2 Условия и теоремы подобия. 61

7.2.1 Первая теорема подобия. 65

7.2.2 Вторая теорема подобия. 68

7.2.3 Третья теорема подобия. 69

7.3 Гидродинамическое подобие. 69

7.3.1 Подобное преобразование уравнений Навье–Стокса. Основные критерии гидродинамического подобия. 69

7.3.2 Модифицированные и производные критерии подобия. 74

Лекция 8. 76

8.1 Гидравлические сопротивления трубопроводов в аппарате: потеря напора на трение и на местные сопротивления. 76

8.1.1 Сопротивление трения. 76

8.1.2 Зависимость коэффициента трения от критерия Рейнольдса. 78

8.1.3 Коэффициенты местного сопротивления. 81

Лекции 9. 85

Лекции 10–11. 93

Лекция 12. 94

Лекции 13. 95

Лекции 14. 96

Лекция 15. 97

Лекции 16. 98

Лекции 17–18. 99

2 Темы практических занятий. 100

Занятие 1. 100

Занятие 2. 100

Занятие 3. 100

Занятия 4–5. 100

Занятие 6. 100

Занятия 7–8. 100

Занятие 9. 100

3 Лабораторные занятия. 101

Работа 1. 101

Работа 2. 101

Работа 3. 101

Работа 4. 101

Работа 5. 101

4 Самостоятельная работа студентов. 102

5 Литература. 103