Вся электронная библиотека      Поиск по сайту

 

Строительная энциклопедия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Г

ГИДРОМЕХАНИКА

 

 

— наука о движении и равновесии жидкостей и о взаимодействии их с твердыми и газообразными телами.

Помимо общих проблем, относящихся к области физики жидкостей, гидромеханика решает также те же задачи, что и гидравлика, но с использованием более совершенных математич. средств. Долгое время гидромеханика и гидравлика развивались почти независимо одна от другой. Для гидромеханики было характерно применение относительно строгих математич. решений, в основу к-рых клались довольно грубые допущения (об отсутствии вязкости, отсутствии турбулентности), что, несмотря на математич. строгость самого решения, приводило к результатам, которые можно было использовать для инженерных расчетов лишь в очень редких случаях. Гидравлика же решала возникавшие перед инженерами задачи преим. при помощи сравнительно простых прямых экспериментов. Однако с течением времени гидравлика и гидромеханика все более сближаются. Начало их активному сближению положено трудами в области авиации великого рус. ученого Н. Е. Жуковского; JI. Прандтля, заложившего основы теории пограничного слоя; О. Рейнольдса, давшего импульс к широкому распространению и развитию теории подобия, используемой в настоящее время не только в качестве основы гидравлич. моделирования, но и как средство для математич. решения гидравлич. задач.

С развитием техники прикладная гидравлика вынуждена все чаще обращаться к методам математич. Г., а современная гидромеханика занимается гл. обр. решением технич. задач, широко используя при этом эксперимент, иногда очень тонкий, физический. В настоящее время не существует сколько-нибудь четкой границы между гидромеханикой и гидравликой.

Современные курсы гидравлики обычно включают такие разработанные в гидромеханике разделы: эйлеровы дифференциальные уравнения равновесия и движения идеальной жидкости, используя их, в частности, при рассмотрении относительного покоя и относительного движения; уравнения Навье— Стокса, служащие основой расчета ламинарных потоков вязких жидкостей; элементы теории турбулентности, разработанной Прандтлем, Карманом и др., применяя ее при рассмотрении сопротивлений трения, взвешивания наносов; сведения из теории волновых движений.

 

 

Расчеты фильтрации через мелкозернистые грунты базируются на теории потенциальных (т. е. безвихревых, возможных в случае идеальной жидкости) течений, разработанной в Г., т. к. если отвлечься от обтекания отдельных зерен грунта, то можно считать фильтрационный поток потенциальным (в случае прямолинейного равномерного движения скорости фильтрационного потока распределяются равномерно по его сечениям).

Современные учебники гидравлики нередко наз. «Техническая гидромеханика» или «Прикладная гидромеханика», подчеркивая этим неразрывную связь между гидравликой и Г. Т. о., различие между гидромеханикой и гидравликой обусловливается в основном различием в методах решения задач. И если Г. решает одни задачи, а гидравлика другие, это является следствием того, что для одних задач применимы простые математические и экспериментальные средства гидравлики, а для других приходится пользоваться более тонкими экспериментами и математич. средствами Г.

В совр. гидромеханике разрабатываются, в частности, следующие теории, имеющие большое техническое значение: пограничного слоя, используемая в судостроении, самолетостроении, гидротехнике; решетки, применяемая в гидромашиностроении (водяные турбины, центробежные и пропеллерные насосы, гребные винты); волн, используемая в портостроении, судостроении. Разрабатываемая в Г. теория турбулентности помогает решению инженерных задач о турбулентном трении при движении жидкостей, о взвешивании и переносе грунтов, угля и др. сыпучих материалов, об аэрации потоков.

В гидромеханике при экспериментировании, кроме микроскопа, все больше применяется радиоэлектронная аппаратура, которая позволяет изучать быстропротекающие явления, возникающие при турбулентном движении, при переходных процессах. Все шире используются аналогии, т. е. сходство основных законов, к-рым подчиняются совершенно различные явления,— электрогидродинамическая, водно-воздушная. Для решения задач гидромеханики применяются теории размерностей и механич. подобия.

Особенно большое значение приобрела теория пограничного слоя. Эта теория охватывает такие важные вопросы, как сопротивление трения при движении жидкостей в трубах и каналах, в т. ч. местные сопротивления на участках ускоренного движения; сопротивление движению твердых тел в жидкой среде и др. Пограничный слой (слой трения) — часть потока, омывающего твердое тело, в пределах к-рой скорости течения уменьшаются по мере приближения к стенке до нуля вследствие адгезии.

Движение жидкости в длинных трубах и каналах может рассматриваться как движение в области сомкнутого пограничного слоя, ввиду чего такое движение также изучается в теории пограничного слоя.

 

Лит.: Жуковский Н. Е., Сборник сочинений, т. 2 —3, М.—Л., 1949; Л а н д а у JI. Д., Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, изд., М., 1954; Прандтль Л., Гидроаэромеханика, пер. с нем., М., 1949; Payз X., Механика жидкости. Для инженеров-гидротехников, пер. с англ., М.—Л., 1958; Патрашев А. Н., Гидромеханика, М., 1953;Абрамович Г. Н., Турбулентные свободные струи жидкостей и газов, 2 изд., М.—Л., 1948; Сретенский Л. Н., Теория волновых движений жидкости, М.—Л., 1936; Седов Л. И., Методы теории размерностей и теории подобия в механике, М.—Л., 1944; Шлихтинг Г., Теория пограничного слоя, пер. с нем., М., 1956.

 

 

  Основы гидродинамики Гидродинамика—раздел гидромеханики, в котором ...

Гидродинамика—раздел гидромеханики, в котором изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твердыми телами. ...
bibliotekar.ru/spravochnik-63/6.htm

 

  Основы гидростатики Гидростатика — раздел гидромеханики, в котором ...

Гидростатика — раздел гидромеханики, в котором изучаются равновесие жидкости и воздействие покоящейся жидкости на погруженные в нее тела. ...
bibliotekar.ru/spravochnik-63/5.htm

 

  Равенство чисел Эйлера, Рейнольдса, Фруда и Струхаля. Подобие ...

Геометрическое подобие в гидромеханике означает подобие всех поверхностей, ограничивающих и направляющих поток. При моделировании гидравлических машин два ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-117-nasos/9.htm

 

  ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД. Песколовки. Аэрируемые песколовки ...

Такой же результат может дать гидромеханическое возмущение потока в ершовых ... Гидромеханическое удаление песка из горизонтальных песколовок требует ...
www.bibliotekar.ru/spravochnik-137-oborudovanie/54.htm

 

  КАВИТАЦИЯ в напорном потоке капельной жидкости кавитация

Основы гидродинамики Гидродинамика—раздел гидромеханики, в котором ... Кавитация жидкости. Кавитация—это явление разрыва потока жидкости при резких . ...
bibliotekar.ru/spravochnik-144-inzhenernoe-oborudovanie/299.htm

 

К содержанию книги:  ЭНЦИКЛОПЕДИЯ СТРОИТЕЛЯ

  

Последние добавления:

 

 Справочник мастера-строителя   Кузнечно-штамповочное оборудование   Прокатное производство

 

СПРАВОЧНИК МАСТЕРА-СТРОИТЕЛЯ    СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ. Строительные работы и технологии

 

Справочник строителя-отделочника   СТРОИТЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО. Технология строительного производства

 

СПРАВОЧНИК СТРОИТЕЛЯ. Литература по строительству   Строительные технологии