2020-06-29
47
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Содержание раздела дисциплины |
| 1 | Кинематика и основы динамики жидкой среды | 1. Предмет науки. Диалектика ее развития. Законы сохранения, используемые в механике жидкости. Значение гидрогазодинамики в энергетике теплотехнологий. Основные физические свойства жидкостей и газов. Сжимаемость. Текучесть. Закон вязкого трения. Режимы течения и структура потоков. Турбулентность. Явление переноса. Аналогия переносов импульса, вещества и тепла. Кипение и кавитация. (2часа) 2. Кинематика. Основные понятия. Два метода описания движения. Поле скоростей и ускорений. Ускорение жидкой частицы. Классификация потоков. Линия тока и трубка тока. (2часа) 3. Кубическое расширение. Вихревое движение. Скоростное поле сплошной среды в окрестности точки. Безвихревое течение. Потенциал скорости. Функция тока. Гидродинамическая сетка. (2часа) 4. Общее уравнение баланса сил, его физический смысл. Силы, действующие в жидкости. Нормальные и касательные напряжения. Дифференциальные уравнения Эйлера покоящейся жидкости. (2часа) 5. Гидростатика. Потенциальная функция, эквипотенциальная поверхность. Основной закон гидростатики. Гидростатическое давление, единицы измерения. Относительный покой жидкости. (2часа) |
| 2 | Основные уравнения гидрогазодинамики | 6. Уравнение неразрывности (сплошности) в интегральной и дифференциальной формах. Дифференциальные уравнения Эйлера движения жидкости. (2часа) 7. Уравнения Навье-Стокса. Уравнение Бернулли для линии тока (элементарной струйки). Уравнение Бернулли для целого потока реальной жидкости. (2часа) 8. Практические приложения уравнения Бернулли: истечение через отверстие, трубка Пито. Два режима движения реальной жидкости. Критерий Рейнольдса. Характеристики турбулентного потока. Уравнения Рейнольдса для турбулентного потока. (2часа) |
| 9. Общая природа гидравлических сопротивлений. Структура расчетных формул. Сопротивление по длине. Формула Д’Арси. Ламинарное течение в трубах. (2часа) 10. Полуэмпирические теории турбулентности. Турбулентное течение вдоль безграничной пластины. Распределение скорости при турбулентном движении в круглой трубе. (2часа) | ||
| 3 | Одномерное течение несжимаемой жидкости | 11. Законы сопротивления при турбулентном движении в трубах. Опытные данные о коэффициенте гидравлического трения в трубах. (2часа) 12. Местные сопротивления в цилиндрической трубе. Внезапное расширение потока. Основы расчёта газовых трактов промышленных печей. Основы расчёта дымовой трубы. (2часа) 13. Принцип суперпозиции потерь. Основы расчёта длинных трубопроводов. (2часа) 14. Силовое воздействие потока на твёрдые поверхности. (2часа) 15. Значение теории подобия. Гидродинамическое подобие. (2часа) 16. Тепловое и диффузионное подобие. Подобие некоторых частных случаев переноса. (2часа) |
| 4 | Многокомпонентные и двухфазные течения | 17. Классификация многокомпонентных потоков. Гетерогенные смеси. Механическое и тепловое взаимодействие на границе раздела фаз. (2часа) 18. Универсальные условия совместимости на границе раздела фаз для потока массы, импульса и энергии. (2часа) 19. Специальные условия совместности. Неравновесные эффекты на межфазных границах. (2часа) 20. Анализ процессов переноса малой интенсивности (линейная модель). Процессы переноса высокой интенсивности. (2часа) |
| 5 | Газовые течения. Проблемы газовой динамики | 21. Основные термодинамические соотношения. Уравнение энергии для изоэнтропийного течения. Изоэнтропические формулы (через коэффициент скорости и число Маха). (2часа) 22. Дозвуковые и сверхзвуковые потоки. Параметры торможения. Уравнение Гюгонио. (2часа) 23. Сопло Лаваля. Расходные, тепловые и комбинированные сопла. (2часа) 24. Скачки уплотнения. Механизм возникновения. Расчет прямого скачка уплотнения. (2часа) 25. Косые скачки уплотнения. Истечение газа из большого резервуара. Критическое отношение давлений. (2часа) |
| 6 | Неодномерное течение вязкой несжимаемой жидкости. Струйные течения | 26. Методы решения уравнений Навье-Стокса. Точные и приближенные решения. (2часа) 27. Динамический, тепловой и диффузионный пограничный слой. Ламинарный пограничный слой и его характерные толщины. (2часа) 28. Уравнение ламинарного пограничного слоя. Интегральное соотношение для ламинарного пограничного слоя. (2часа) 29. Ламинарный пограничный слой на пластине. Переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. (2часа) 30. Турбулентный пограничный слой на пластине. (2часа) 31. Пограничный слой на криволинейной поверхности. Отрыв пограничного слоя. Управление движением в пограничном слое. (2часа) 32. Понятие о численных методах в механике жидкости, применение ЭВМ для гидрогазодинамических расчетов. (2часа) 33. Затопленные струи жидкости и газа. Структура течения и расчетные зависимости. (2часа) 34. Настильность струи. Удар струи о плоскую стенку. (2часа) 35. Полностью ограниченная струя. Виды движения газов в технологическом оборудовании. (2часа) 36. Струйные приборы. Энергетический баланс струйного прибора. (2часа) |
Лабораторный практикум
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Наименование лабораторной работы |
| 1 | Кинематика и основы динамики жидкой среды | Измерение давлений высотой столба жидкости (2часа) Относительный покой жидкости (2часа) |
| 2 | Основные уравнения гидрогазодинамики | Определение критических чисел Рейнольдса (2часа) Уравнение Бернулли (4часа) |
| 3 | Одномерное течение несжимаемой жидкости | Определение коэффициентов сопротивления трения (2часа) Определение коэффициентов местных сопротивлений (2часа) Истечение жидкости через отверстия и насадки (2часа) |
Практические занятия
| № п/п | Наименование раздела дисциплины | Наименование практического занятия |
| 1 | Многокомпонентные и двухфазные течения | Законы сохранения в двухфазных потоках (2часа) |
| 2 | Газовые течения. Проблемы газовой динамики | Расчёт параметров сопла Лаваля (2часа) Истечение газа из отверстия (2часа) |
| 3 | Неодномерное течение вязкой несжимаемой жидкости/ Струйные течения | Применение уравнения Бернулли. Построение графика пьезометрической линии (6 часов) Определение параметров ламинарного пограничного слоя (2часа) Определение параметров турбулентного пограничного слоя (2часа) Определение параметров затопленных струй (2часа) |
