Раздел первый. ГИДРАВЛИКА

Глава 1. Гидростатика......................................................................................................... 10

1.1. Основные свойства жидкости.............................................................................. 10

1.2. Силы, действующие на жидкость........................................................................ 15

1.3. Гидростатическое давление и его свойства........................................................ 16

1.4. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Л. Эйлера) 20

1.5. Равновесие несжимаемой жидкости в поле сил тяжести.................................. 22

1.6. Абсолютное и избыточное давление. Вакуум. Пьезометрическая

высота и гидростатический напор........................................................................................ 25

1.7. Физический смысл основного уравнения гидростатики.................................. 28

1.8. Определение силы и центра давления жидкости на плоские фигуры............. 29

1.9. Эпюры гидростатического давления. Графическое определение силы

и центра давления................................................................................................................... 32

1.10. Определение силы и центра давления жидкости на криволинейные

поверхности............................................................................................................................ 34

1.11. Закон Архимеда.................................................................................................... 37

Глава 2. Основы гидродинамики....................................................................................... 39

2.1. Основные понятия гидродинамики..................................................................... 39

2.1.1. Линия тока. Элементарная струйка........................................................... 39

2.1.2. Поток жидкости........................................................................................... 40

2.2. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости...................... 44

2.3. Уравнение Бернулли для установившегося движения идеальной жидкости. 45

2.4. Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли...................... 47

Глава 3. Движение реальных жидкостей......................................................................... 51

3.1. Уравнение Бернулли для установившегося движения элементарной

струйки реальной жидкости 51

3.2. Распределение давления в живом сечении потока при установившемся

плавноизменяющемся движении.......................................................................................... 52

3.3. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости при

установившемся плавноизменяющемся движении............................................................ 53

3.4. Примеры использования уравнения Бернулли при решении

задач пожарной практики...................................................................................................... 56

3.5. Два режима движения реальной жидкости......................................................... 63

Глава 4. Потери напора и расчет трубопроводов........................................................... 65

4.1. Виды потерь напора............................................................................................... 65

4.2. Метод теории размерностей и его приложение к выводу общих

формул для определения потерь напора.............................................................................. 66

4.3. Потери напора, средняя скорость и расход при равномерном

движении жидкости............................................................................................................... 70

4.4. Влияние режима движения жидкости на потери напора.................................. 73

4.5. Распределение скоростей по сечению трубы и потери напора при

ламинарном движении 73

4.6. Касательные напряжения и распределение скорости в турбулентном

потоке....................................................................................................................................... 76

4.7. Понятие о гидравлических гладких и шероховатых трубах............................. 79

4.8. Экспериментальное изучение коэффициента гидравлического трения.......... 80

4.9. Местные потери напора........................................................................................ 82

4.10. Гидравлический расчет трубопроводов. Классификация трубопроводов

и основные расчетные формулы........................................................................................... 88

4.11. Потери напора в пожарных рукавах.................................................................. 94

4.12. Повышение пропускной способности трубопроводов.................................... 95

Глава 5. Истечение жидкости через отверстия, насадки и короткие трубы 97

5.1. Классификация отверстий.................................................................................... 97

5.2. Истечение жидкости из малого круглого отверстия в тонкой стенке............. 99

5.3. Истечение жидкости из насадков....................................................................... 101

5.4. Истечение жидкости через короткие трубопроводы....................................... 109

5.5. Опорожнение резервуаров.................................................................................. 110

Глава 6. Гидравлические струи....................................................................................... 113

6.1. Классификация струй.......................................................................................... 113

6.2. Устойчивость водяных пожарных струй........................................................... 114

6.2.1. Теоретический анализ влияния поверхностного натяжения жидкости

на устойчивость струи 114

6.2.2. Анализ полученного результата............................................................... 118

6.2.3. Определение кинетической энергии частиц жидкости в струе,

обусловленной их движением под действием колебаний поверхности........................ 119

6.2.4. Определение скорости нарастания колебаний поверхности струи.... 121

6.2.5. Влияние вязкости жидкости, сил тяжести, межфазного трения

на разрушение струи............................................................................................................ 122

6.3. Траектория сплошной струи............................................................................... 124

6.4. Эмпирические формулы для расчета сплошной струи.................................... 126

6.5. Эмпирические формулы для расчета сплошной струи.................................... 130

6.6. Давление струи..................................................................................................... 131

6.7. Влияние насадков на характеристику сплошных струй.................................. 132

6.8. Распыленные струи и способы их получения.................................................. 133

6.9. Затопленные струи............................................................................................... 144