Гидравлика: теоретические основы

Гидравлика:

теоретические основы Виртуальная выставка

2021

Гидравлика (др. греч. «ὑδρασλικός» - водяной; от «ὕδωρ» - вода и «αὐλός» - трубка) -

это прикладная наука о законах движения, равновесии жидкостей и способах

приложения этих законов к решению задач инженерной практики. Основные разделы

теоретической гидравлики: гидростатика, гидродинамика, кинематическая гидравлика.

Гидравлика, как прикладная наука, применяется для решения различных инженерных

задач в области:

- водоснабжения и водоотведения (канализации);

- транспортировка веществ по трубопроводу: газ, нефть и т. п.;

- строительства различных гидротехнических сооружений, водозаборных сооружений;

- конструирования различных устройств, механизмов (насосов; компрессоров;

демпферов; амортизаторов; гидравлических прессов; гидравлических приводов и пр.).

Развитие гидравлики связано с именами многих учѐных, особенно большой вклад

внесли Архимед (287-212 до н. э.), Ктезибий (285-222 до н. э.), М.В. Ломоносов (1711-

1765), Н. Е. Жуковский (1847-1921), В. Г. Шухов (1853-1939), Л. Эйлер (1707-1783), Э.

Торричелли (1608-1647), Д. Бернулли (1700-1782), Ж. Л. Лагранж (1736-1813),

И.Ньютон (1642-1727). Неоценимый вклад в развитие науки внесли учѐные – Д. Б.

Вентури, Ю. Л. Вейсбах, А. Дарси, О. Рейнольдс, Н. Н. Павловский, Л. С. Лейбензон,

М. А. Великанова и многие другие.

Использовать уникальные свойства жидкостей при создании гидротехнических

сооружений и механизмов человек начал с древних времен. За много веков до нашей

эры в Индии, Китае, Египте, странах Ближнего и Среднего востока уже строились

каналы, плотины, водяные колеса, мельницы и т. п.

Конечно же, методов расчета подобных сооружений в те времена не

существовало, и определенные достижения в гидротехническом строительстве

являлись результатом практического опыта древних изобретателей и строителей,

складывавшегося из многочисленных проб, ошибок и успехов.

Архимедов винт Акведук в Сеговии

Первым научным трудом в области гидравлики считается написанный более 2200

назад трактат Архимеда «О плавающих телах», в котором величайший ученый

древности сформулировал закон о давлении жидкости на погруженное в нее тело.

Формирование гидравлики как науки начинается с середины XV века, когда Леонардо

да Винчи лабораторными опытами положил начало экспериментальному методу в

гидравлике. Фундаментальный труд Леонардо да Винчи «О движении и измерении в

воды в тесных сооружениях» был опубликован лишь через три столетия после смерти

великого гения.

В XVI – XVII веках Г. Галилей, Э. Торричелли, Б. Паскаль и И. Ньютон сделали ряд

основополагающих выводов о поведении жидкости в различных условиях, продолжив

формирование основ гидравлики.

Архимед Леонардо да Винчи Б. Паскаль И. Ньютон

Основоположниками гидравлики как самостоятельной науки являются М.В.

Ломоносов, Д. Бернулли и Л. Эйлер. В 1738 году была опубликована работа Д. Бернулли

«Гидравлика или записки о силах движения жидкости», в которой установлена

зависимость между давлением и скоростью в элементарной струйке идеальной

жидкости.

М.В. Ломоносов Д. Бернулли Н.Е. Жуковский О. Рейнольдс Л. Эйлер

Особо заслуживают упоминания работы О. Рейнольдса, позволившие глубже

проникнуть в сложный процесс течения реальной жидкости и в физическую природу

гидравлических сопротивлений и положившие начало учению о турбулентном движении.

Впоследствии это учение, благодаря исследованиям Л. Прандтля и Т. Кармана,

завершилось созданием полуэмпирических теорий турбулентности, получивших широкое

практическое применение. К этому же периоду относятся исследования Н. Е. Жуковского,

из которых для гидравлики наибольшее значение имели работы о гидравлическом ударе

и о движении грунтовых вод. В XX веке быстрый рост гидротехники, теплоэнергетики,

гидромашиностроения, а также авиационной техники привѐл к интенсивному развитию

гидравлики, которое характеризуется синтезом теоретических и экспериментальных

методов. Большой вклад в развитие науки сделали Н. Н. Павловский, Л. С. Лейбензон, М.

А. Великанова и др.

Книги из фонда

научной библиотеки

Брюханов О. Н. Основы гидравлики,

теплотехники и аэродинамики : учебник / О.

Н. Брюханов, В. И. Коробко, А. Т. Мелик-

Аракелян. – Москва : Инфра-М, 2018. - 254

с. - ISBN 978-5-16-005354-7.

В книге даны основы гидравлики, теплотехники,

аэродинамики, рассмотрены методы

гидравлических и аэродинамических расчетов,

виды и характеристики насосов и вентиляторов,

основы термодинамики, теплопередачи и

теплообмена. Предназначена для учащихся

среднего специального образования.

Гусев А. А. Гидравлика.Теория и

практика : учебник для вузов / А. А.

Гусев. - 2-е изд., испр. и доп. – Москва :

Юрайт, 2014. - 285 с. - ISBN 978-5-9916-

3229-4.

Содержание: физические свойства жидкости;

законы равновесия и движения жидкости;

гидравлическое сопротивление, истечения

жидкостей через отверстия и насадки;

струйные течения; расчет воздуховодов и

газопроводов и др.

Замалеев З. Х. Основы гидравлики и

теплотехники : учебное пособие для

вузов / З. Х. Замалеев, В. Н. Посохин,

В. М. Чефанов. - Санкт-Петербург :

Лань, 2014. – 352 с. : ил. - ISBN 978-5-

8114-1531-1.

Содержание: уравнения гидростатики и

движение жидкости, гидравлическое

сопротивление, законы технической

термодинамики, основы горения топлива,

теплопередача, промышленная

теплоэнергетика.

Книга имеется также в ЭБС «Лань».

Замалеев З. Х. Основы гидравлики и

теплотехники : учебное пособие / З. Х.

Замалеев, В. Н. Посохин, В. М.

Чефанов. - 2-е изд., стер. - Санкт-

Петербург : Лань, 2018. - 352 с. - URL:

https://e.lanbook.com/book/100922 . -

ISBN 978-5-8114-1531-1. - Текст :

электронный.

https://e.lanbook.com/book/100922









Моргунов К. П. Гидравлика : учебник / К. П.

Моргунов. - Санкт-Петербург : Лань, 2014. -

288 с. : ил. - ISBN 978-5-8114-1753-3.

Содержание: изложены основные положения

гидравлики и гидромеханики, приведены примеры

течений в трубопроводах, отверстиях и насадках,

открытых потоках.

Книга также имеется в ЭБС «Лань».

Моргунов К. П. Гидравлика : учебник / К. П.

Моргунов. - Санкт-Петербург : Лань, 2014. -

288 с. - URL: https://e.lanbook.com/book/51930 .

- ISBN 978-5-8114-1735-3. - Текст :











Штеренлихт Д. В. Гидравлика : учебник

для вузов / Д. В. Штеренлихт. - 3-е изд.,

перераб. и доп. – Москва : КолосС, 2008. -

656 с. : ил. - ISBN 978-5-9532-0595-5.

Содержание: жидкости и их физические

свойства, гидростатика, кинематика жидкости,

динамика невязкой жидкости, динамика вязкой

жидкости, режимы движения жидкости,

уравнения Рейнольдса, потери напора

(удельной энергии), потери напора при

равномерном и неравномерном движении

жидкости, истечение жидкости при постоянном

напоре и др.

Книга также имеется в ЭБС «Лань». Штеренлихт Д. В. Гидравлика : учебник / Д. В.

Штеренлихт. - 5-е изд., стер. - Санкт-Петербург

: Лань, 2015. - 656 с. - URL:

https://e.lanbook.com/book/64346 . - ISBN 978-5-

8114-1892-3. - Текст : электронный.










Книги из электронных

библиотечных систем

«Лань», «Юрайт» и «Book.ru»

Гидравлика и гидравлические машины.

Лабораторный практикум : учебное

пособие / Н. Г. Кожевникова, А. В. Ещин,

Н. А. Шевкун, А. В. Драный. - Санкт-


https://e.lanbook.com/book/76272. - ISBN

978-5-8114-2157-2. - Текст : электронный.

Лабораторный практикум состоит из следующих

разделов: гидравлика, гидравлические машины

и водоснабжение. В каждом разделе

представлены лабораторные работы по

основным теоретическим вопросам раздела.

Лабораторные работы включают цель, краткое

изложение основных сведений по теме работы,

описание лабораторной установки, порядок

выполнения работы и обработки опытных

данных, контрольные вопросы для

самопроверки.

Дунай О. В. Механика жидкости и газа.

Лабораторный практикум : учебное

пособие / О. В. Дунай, В. М. Чефанов. -

Санкт-Петербург : Лань, 2020. - 184 с. -

URL: https://e.lanbook.com/book/138162. -

ISBN 978-5-8114-4356-7. - Текст :


Лабораторный практикум предназначен для

студентов всех форм обучения

машиностроительных и технологических

направлений и специальностей при проведения

лабораторных работ по курсу: «Основы

технической механики жидкости и газа».

Содержит описание лабораторных работ по

гидравлике и газовой динамике: краткие

теоретические сведения, описание

экспериментальных стендов, порядок

проведения опытов, методику математической

обработки результатов измерений.

Жуковский Н. Е. Теоретическая механика в 2 т.

Том 1 : учебник для вузов / Н. Е. Жуковский. —

Москва : Издательство Юрайт, 2020. —

404 с. — URL:https://urait.ru/bcode/452932 (дата

обращения: 15.02.2021). — ISBN 978-5-534-

03529-2. — Текст : электронный.

Жуковский Н. Е. Теоретическая механика в 2 т.

Том 2 : учебник для вузов / Н. Е. Жуковский. —

Москва : Издательство Юрайт, 2020. — 411 с.

— URL:https://urait.ru/bcode/452993 (дата

обращения: 15.02.2021). — ISBN 978-5-534-

03531-5. — Текст : электронный.

Книга включает в себя лекции по теоретической

механике (включая гидромеханику и теорию

притяжения) знаменитого русского ученого,

основоположника современной аэродинамики Н. Е.

Жуковского. Механика в лекциях рассматривается

как естественная наука, изучающая механические

движения, наблюдаемые в природе.

https://urait.ru/bcode/452932












Ивановский Ю. К. Основы теории

гидропривода : учебное пособие / Ю. К.

Ивановский, К. П. Моргунов. - Санкт-




В учебном пособии приведены общая

характеристика гидропривода, устройство и

функционирование насосов и

гидродвигателей, гидроаппаратуры и

вспомогательных устройств. Рассмотрены

принципы функционирования объемного

гидропривода, возможности его

регулирования. В приложении дана расчетно-

графическая работа «Расчет объемного

гидропривода».

Козырь И. Е. Практикум по гидравлике :

учебно-методическое пособие / И. Е.

Козырь, И. Ф. Пикалова, Н. В. Ханов. -

Санкт-Петербург : Лань, 2016. - 176 с. -

URL: https://e.lanbook.com/book/72985. -

ISBN 978-5-8114-2043-8. - Текст :


В учебном пособии приводятся краткие

теоретические сведения и примеры решения

задач по общей гидравлике и гидравлике

гидросооружений. Оно включает основы

гидростатики и гидродинамики, сведения о

движении жидкости через отверстия, насадки,

трубопроводы. Описан расчет водопропускных

сооружений и водобойных устройств.

Содержатся справочные и нормативные

материалы.

Крестин Е. А. Задачник по гидравлике с

примерами расчетов : учебное пособие

для вузов / Е. А. Крестин, И. Е. Крестин.

- 5-е изд., стер. - Санкт-Петербург :

Лань, 2021. - 320 с. - URL:

https://e.lanbook.com/book/158956. -

ISBN 978-5-8114-7345-8. - Текст :


«Задачник по гидравлике с примерами

расчетов» составлен как учебное пособие по

дисциплинам «Гидравлика», «Основы

гидравлики и теплотехники»,

«Водоснабжение и водоотведение с

основами гидравлики», «Механика жидкости

и газа». Задачник может быть использован

на практических занятиях, при выполнении

курсовых, расчетно-графических и

контрольных работ студентами всех форм

обучения.

Крестин Е. А. Основы гидравлики и

теплотехники : учебник / Е. А.

Крестин, Д. В. Зеленцов. - Москва :

КноРус, 2020. - 281 с. - URL:

https://book.ru/book/934216. - ISBN

978-5-406-00427-2. - Текст :


В учебнике изложены общие законы

напорной гидравлики, рассмотрены

основы гидравлических и

аэродинамических расчетов, основные

положения термодинамики,

термодинамических процессов и

тепломассообмена. Соответствует

ФГОС СПО последнего поколения. Для

студентов, обучающихся по

специальности «Механизация сельского

хозяйства».

Марон В. И. Гидравлика двухфазных

потоков в трубопроводах : учебное

пособие / В. И. Марон. - Санкт-Петербург

: Лань, 2012. - 256 с. - URL:



В учебном пособии изложены основные

сведения, необходимые для технологического

расчета однофазного, двухфазного и

эмульсионного газожидкостных потоков в

трубопроводе.

Моргунов К. П. Насосы и насосные

станции : учебное пособие для вузов / К.

П. Моргунов. - 4-е изд., стер. - Санкт-


https://e.lanbook.com/book/152484.

- ISBN 978-5-8114-6826-3. - Текст :


В учебном пособии изложены основы

устройства и функционирования насосов

(центробежных и объемных), состав и

принципы компоновки насосных станций

водоснабжения и водоотведения.

Пташкина-Гирина О. С. Гидравлика и

сельскохозяйственное водоснабжение :

учебное пособие / О. С. Пташкина-

Гирина, О. С. Волкова. - Санкт-Петербург

: Лань, 2017. - 212 с. - URL:



Учебное пособие по гидравлике и

сельскохозяйственному водоснабжению

состоит из пяти разделов: гидравлика,

гидравлические насосы, гидравлический

привод, сельскохозяйственное водоснабжение

и водоотведение. В них рассмотрены основы

теории гидравлики, классификация и

конструкция гидравлических насосов, даны

основные понятия гидропривода, изложены

основы сельскохозяйственного водоснабжения

и водоотведения. Пособие предназначено для

бакалавров, обучающихся по направлению

«Агроинженерия».

Статьи из журналов

ЭБС «Лань»

Алиев М. Р. Гидравлика и массообмен в трехканальном противоточном

конвективно-массообменном аппарате для систем «тонкодисперсная

твердая фаза-жидкость»/ М. Р. Алиев. - Текст : электронный // Известия

вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 2-3. - С. 85-88. - URL:

https://e.lanbook.com/journal/issue/290102.

Битюцких С. Ю. Исследование и расчет гидродинамики в струйном насосе /

С. Ю. Битюцких, Е. К. Спиридонов. - Текст : электронный // Вестник Южно-

Уральского государственного университета. Серия : Машиностроение. -

2016. - № 1. - С. 5-15. - URL: https://e.lanbook.com/journal/issue/298853.

Ваганов А. Б. Применение методов вычислительной гидродинамики в

курсах машиностроительной гидравлики / А. Б. Ваганов, И. Д. .- Текст :

электронный // Концепт. - 2015. - № 7. - С. 1-9. - URL:


Волков Г. Ю. Планетарно-роторные гидромашины / Г. Ю. Волков, Д. А.

Курасов. - Текст : электронный // Вестник Курганского государственного

университета. Серия Технические науки. - 2014. - № 33. - С. 3-5. - URL:


Зоммер В. Л. Специфика гидравлических и гидротехнических научных

исследований в лаборатории гидромеханики и гидравлики / В. Л. Зоммер . -

Текст : электронный // Строительство : наука и образование. - 2015. - № 2. -

С. 5. - URL: https://e.lanbook.com/journal/issue/298632.

Краснокутский И. Д. Комбинированный стенд для лабораторных работ по

гидравлике / И.Д. Краснокутский, М.Е. Рабинович . - Текст : электронный //

Концепт. - 2012. - № 4. - С. 84-88. - URL:


Слабожанин Г. Д. Разработка минилабораторий для учебного эксперимента

по гидравлике / Г. Д. Слабожанин . - Текст : электронный // Учебный

эксперимент в образовании. - 2012. - № 1. - С. 29-37. - URL:


С представленными изданиями можно ознакомиться в

ЭБС «Лань», «Юрайт» и «Book.ru», а также в научной

библиотеке инженерного факультета.

Гидравлика: теоретические основы

Documents

Transcript of Гидравлика: теоретические основы