Модуль 2 «гидростатика» (ок-1, кд-1)

Инвариантный блок

Свойства гидростатического давления в неподвижной среде. Уравнение Эйлера равновесия жидкости. Интегрирование уравнений Эйлера. Поверхности равного давления. Свободная поверхность жидкости. Основное уравнение гидростатики. Закон паскаля. Приборы для измерения давления. Силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности. Закон Архимеда. Плавание тел.

Вариативный блок

Абсолютный и относительный покой жидких сред. Силы, действующие в жидкости. Гидростатическое давление и его свойства. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости. Интегрирование уравнений равновесия для несжимаемой жидкости, находящейся под действием сил тяжести и инерции. Закон Паскаля.

МОДУЛЬ 3

Инвариантный блок

  Два метода описания движения жидкостей. Ускорение жидкой частицы в переменных Эйлера. Линии и трубки тока. Поток жидкости, понятие о расходе, скорости течения. Уравнение неразрывности. Вихревая составляющая движения жидкости. Плоские безвихревые течения идеальной жидкости.

Вариативный блок

Неустановившееся и установившееся движение жидкости. Струйная модель движения жидкости. Элементарный расход. Поток, как совокупность элементарных струек. Элементы потока. Напорное и безнапорное движения. Расход и средняя скорость потока.

МОДУЛЬ 4 «ОСНОВЫ ДИНАМИКИ ВЯЗКОЙ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ» (КД-1)

Инвариантный блок.

Уравнение Эйлера и их интегралы. Уравнение Навье-Стокса, граничные и начальные условия. Уравнение Бернулли для элементарной струйки. Турбулентные напряжения. Обобщенная форма законов сохранения в виде балансовых уравнений. Подобие гидродинамических процессов и их моделирование.

Вариативный блок

Уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Уравнение Навье-Стокса. Общая интегральная форма уравнений количества движения и момента количества движения. Общее уравнение энергии в интегральной и дифференциальной формах.

МОДУЛЬ 5 «ОДНОМЕРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ» (ОК-1, КД-1)

Инвариантный блок

Одномерная модель потока. Плавно изменяющие течения и уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости. Два режима движения жидкости и их основные характеристики. Ламинарное течение жидкости в трубах, плоских и кольцевых зазорах. Особенности турбулентного движения жидкости. Распределение осредненных скоростей по сечению потока. Потери напора в трубах. Влияние шероховатости стенок трубы на гидравлические потери. Формулы для вычисления коэффициента гидравлических потерь. Местные гидравлические сопротивления.

Вариативный блок

Одномерные потоки жидкостей и газов. Уравнения Бернулли для потока реальной жидкости. Физическая природа гидравлических сопротивлений. Основное уравнение равномерного движения. Режимы движения жидкости. Критерий Рейнольдса. Особенности ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости в трубах. Зависимость коэффициента гидравлического трения в трубах от режима движения жидкости и шероховатости стенок (график Никурадзе). Местные сопротивления и потери напора. Способы снижения гидравлических потерь.

МОДУЛЬ 6 «ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ ТРУБОПРОВОДОВ» (ОК-1, КД-1)

Инвариантный блок

Основное расчетное уравнение простого трубопровода. Понятие об определении экономически наивыгоднейшего диаметра трубопровода. Сифонный трубопровод. Последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Сложные трубопроводы. Трубопровод с насосной подачей.

Вариативный блок

Классификация трубопроводов. Короткие и длинные трубопроводы. Расчет коротких трубопроводов. Расходная характеристика трубопровода (модуль расхода). Гидравлические характеристики трубопроводов. Расчет трубопровода с равномерным путевым расходом. Расчет длинных трубопроводов: простых и сложных. Гидравлический удар в трубопроводах. Защита от воздействия гидравлических ударов. Гидравлический таран.

МОДУЛЬ 7 «Основные понятия и определения технической термодинамики. Смеси газов и теплоемкость» ОК-1, КД-1)

Инвариантный блок

Предмет технической термодинамики, ее задачи и основные определения. Рабочее тело. Величины (параметры), определяющие состояние рабочего тела. Уравнение состояния идеального газа. Понятие о реальных газах и парах как рабочих телах. Внутренняя энергия и энтальпия рабочего тела. Понятие о газовой смеси. Состав смеси в массовых и объемных долях, соотношение между ними. Состав смеси, заданный числом молей. Газовая постоянная смеси.

Вариативный блок

Закон Дальтона. Парциальные объемы и давления компонентов газовой смеси. Влажный воздух, как смесь газов и его свойства. Диаграмма влажного воздуха.