Тема 1. Физические характеристики и свойства жидкостей

Физические характеристики и свойства жидкостей: объемный вес, плотность, сжимаемость, температурное расширение, вязкость. Закон вязкого трения Ньютона. Модель идеальной (невязкой) жидкости.

Практическое занятие: Физические свойства жидкостей (2 часа).

Изучение вязкости жидкости. Расчет скольжения твердого тела по наклонной плоскости, покрытой тонким слоем жидкости.

Тема 2. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидкостей

Равновесие жидкости. Поверхностные и объемные силы, действующие на жидкость. Определение гидростатического давления. Его свойства. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости Эйлера.

Основное уравнение гидростатики. Закон сообщающихся сосудов. Манометрическое давление и вакуум. Закон Паскаля. Гидравлический пресс. Закон Архимеда. Равновесие плавающего тела.

Относительный покой жидкости. Определение. Уравнение относительного покоя. Жидкость во вращающемся с постоянной угловой скоростью цилиндрическом сосуде.

Лабораторное занятие 1: Давление и вакуум (2 часа).

Измерение манометрического давления и вакуума с помощью U – образных манометров.

Лабораторное занятие 2: Относительный покой жидкости (4 часа).

Изучение относительного покоя жидкости во вращающемся цилиндрическом сосуде.

Практическое занятие 1: Законы гидростатики (2 часа).

Решение задач с использованием законов гидростатики.

Практическое занятие 2: Гидростатические приборы и аппараты (2 часа).

Изучение конструкции и работы приборов для измерения давления и вакуума. Гидравлический пресс. Домкрат.

Тема 3. Основы кинематики жидкости

Понятие о макроскопической частице жидкости и струйном движении жидкости. Элементарная струйка. Локальная и средняя скорость потока. Живое сечение потока. Объемный расход жидкости в потоке.

Тема 4. Уравнения динамики жидкости

Уравнение неразрывности потока жидкости в канале.

Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости Эйлера. Силы гидродинамического давления. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости в канале.

Лабораторное занятие 1: Истечение жидкости из сосуда – I (3 часа).

Изучение процесса истечения жидкости через отверстие в вертикальной стенке сосуда.

Лабораторное занятие 2: Истечение жидкости из сосуда – II (2 часа).

Изучение процесса истечения жидкости через отверстие с насадком в вертикальной стенке сосуда.

Практическое занятие 1: Движение вязкой жидкости в канале (2 часа.)

Использование уравнения Бернулли для расчета параметров потока жидкости в канале. Решение задач.

Практическое занятие 2: Приборы для измерения скорости и объемного расхода жидкости в канале.

Трубка Пито. Микроманометры. Устройство, принцип действия.

Гидравлический и механический расходомеры. Устройство, принцип действия.

Практическое занятие 3: Гидравлические насосы.

Поршневой и роторный аксиально-поршневой насосы. Устройство, принцип действия.

Тема 5. Режимы движения вязкой жидкости

Ламинарное и турбулентное движение жидкости. Определение режимов. Опыты Рейндольса. Понятие критической скорости. Число Рейндольса, его физический смысл. Понятие гидравлического радиуса канала.

Лабораторное занятие: Режимы движения жидкости (2 часа).

Изучение ламинарного и турбулентного движения жидкости с помощью прибора Рейндольса.

Практическое занятие: Режимы движения жидкости (2 часа).

Расчет структуры ламинарного и турбулентного режимов течения в канале с использованием критерия Рейндольса.