Авторский коллектив

Предисловие

Тема 1. Введение в гидравлику

• 1.1. Краткий исторический обзор развития гидравлики (70мин.)
• 1.2. Определение науки гидромеханики (18мин.)
• 1.3. Реальные и идеальные жидкости (18мин.)
• 1.4. Единицы измерения физических величин, применяемых в гидромеханике (35мин.)
• Контрольные вопросы и задания (35мин.)
• Тест:  Введение в гидравлику (22мин.)
• Как работает гидропривод (2мин.)
• Способы добычи нефти (1мин.)
• Как работает гидравлический домкрат? (7мин.)

Тема 2. Свойства жидкостей

• 2.1. Основные физико-механические свойства жидкости (35мин.)
• 2.2. Вязкость. Закон Ньютона для внутреннего трения в жидкости (53мин.)
• 2.3. Зависимость вязкости от температуры и давления. Вискозиметры (18мин.)
• Практикум (70мин.)
• • Примеры решения задач (35мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (35мин.)
• Тест:  Свойства жидкостей (24мин.)
• Сила поверхностного натяжения жидкости (2мин.)
• Как работает гидроусилитель руля автомобиля? (11мин.)

Тема 3. Гидростатика

• 3.1. Силы, действующие в жидкости (35мин.)
• 3.2. Гидростатическое давление (53мин.)
• 3.3. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (35мин.)
• 3.4. Потенциал массовых сил (18мин.)
• 3.5. Интеграл уравнений Эйлера для несжимаемой жидкости (18мин.)
• 3.6. Основное уравнение гидростатики (35мин.)
• 3.7. Методы и приборы для измерения давления. Абсолютное и избыточное давление. Вакуум (53мин.)
• 3.8. Гидростатический напор и энергетический закон для жидкости, находящейся в равновесии (35мин.)
• 3.9. Интегрирование уравнений Эйлера для случая относительного покоя жидкости (70мин.)
• 3.10. Сила давления жидкости на криволинейную поверхность произвольной формы (53мин.)
• 3.11. Сила давления жидкости на плоскую стенку произвольной формы (35мин.)
• 3.12. Гидростатический парадокс (18мин.)
• 3.13. Центр давления и определение его координат (18мин.)
• 3.14. Простые гидравлические машины. Гидравлический пресс и гидравлический аккумулятор (53мин.)
• 3.15. Закон Архимеда (35мин.)
• 3.16. Условия плавучести и остойчивости тел, частично погруженных в жидкость (35мин.)
• Практикум (88мин.)
• • Примеры решения задач (35мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (53мин.)
• Тест:  Гидростатика (98мин.)
• Устройство манометра. Как работает пружинный манометр (4мин.)
• Что такое давление? Как его создать? Абсолютное и избыточное давление (3мин.)

Тема 4. Гидродинамика

• 4.1. Основные кинематические понятия и определения. Два метода исследования движения жидкости (53мин.)
• 4.2. Траектории частиц и линии тока. Установившееся движение (35мин.)
• 4.3. Струйчатая модель движения жидкости. Трубка тока. Расход жидкости (35мин.)
• 4.4. Дифференциальные уравнения линий тока (35мин.)
• 4.5. Плоское движение. Функция тока (35мин.)
• 4.6. Вихревое и безвихревое потенциальное течение жидкости (88мин.)
• 4.7. Уравнение неразрывности в переменных Эйлера в декартовой системе координат (53мин.)
• 4.8. Дифференциальные уравнения движения идеальной (невязкой) жидкости (уравнения Эйлера) (53мин.)
• 4.9. Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости (уравнения Навье - Стокса) (70мин.)
• 4.10. Формирование нестационарного профиля скорости в плоском канале (141мин.)
• 4.11. Получение аналитического решения уравнения Навье - Стокса при переменной вязкости (106мин.)
• 4.12. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости (35мин.)
• 4.13. Физический и геометрический смысл уравнения Бернулли. Напор жидкости (53мин.)
• 4.14. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости (18мин.)
• 4.15. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости (88мин.)
• 4.16. Практическое применение уравнения Бернулли (18мин.)
• 4.17. Трубка Пито - Прандтля (18мин.)
• 4.18. Трубка Вентури, сопло, диафрагма (35мин.)
• Практикум (88мин.)
• • Примеры решения задач (53мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (35мин.)
• Тест:  Гидродинамика (106мин.)
• Принцип работы гидравлического распределителя (2мин.)
• Гидроцилиндр - устройство и принцип работы (4мин.)

Тема 5. Основы теории гидродинамического подобия. Математическое моделирование

• 5.1. Основные понятия и определения теории подобия (35мин.)
• 5.2. Теоремы теории подобия. Критерии подобия (70мин.)
• 5.3. Физический смысл критериев подобия (53мин.)
• 5.4. Метод анализа размерностей (70мин.)
• 5.5. Математическое моделирование процессов гидродинамики (18мин.)
• 5.6. Аналитические решения гиперболических уравнений в условиях гидравлического удара (211мин.)
• 5.7. Распределение скорости в условиях гидравлического удара (18мин.)
• 5.8. Аналитические решения гиперболических уравнений движения при разгонном течении Куэтта (229мин.)
• 5.9. Динамический пограничный слой (53мин.)
• 5.10. Аналитические решения уравнений динамического пограничного слоя (211мин.)
• Практикум (88мин.)
• • Примеры решения задач (53мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (35мин.)
• Тест:  Основы теории гидродинамического подобия. Математическое моделирование (78мин.)
• Устройство гидроаккумулятора (4мин.)

Тема 6. Классификация гидравлических потерь. Режимы течения жидкости

• 6.1. Два режима движения жидкости (35мин.)
• 6.2. Равномерное движение жидкости (70мин.)
• 6.3. Ламинарное движение жидкости (70мин.)
• 6.4. Расход жидкости (18мин.)
• 6.5. Коэффициент линейных потерь при ламинарном движении жидкости (35мин.)
• 6.6. Основы гидродинамической теории смазки (18мин.)
• 6.7. Турбулентное движение жидкости (35мин.)
• 6.8. Осреднение скоростей и напряжений (35мин.)
• 6.9. Структура турбулентного потока (35мин.)
• 6.10. Касательные напряжения в турбулентном потоке (35мин.)
• 6.11. Полуэмпирические теории турбулентности (70мин.)
• 6.12. Логарифмический закон распределения скоростей в круглой трубе (53мин.)
• 6.13. Экспериментальные данные для коэффициента гидравлического сопротивления. Опыты Никурадзе и Зегжда (70мин.)
• 6.14. Теоретическое определение коэффициента гидравлического сопротивления для турбулентного движения (106мин.)
• 6.15. Местные сопротивления (106мин.)
• 6.16. Принцип наложения потерь напора. Коэффициент сопротивления системы (35мин.)
• 6.17. Основные расчетные формулы для определения потерь напора (35мин.)
• Практикум (88мин.)
• • Примеры решения задач (70мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (18мин.)
• Тест:  Классификация гидравлических потерь. Режимы течения жидкости (108мин.)
• Режимы течения жидкости, ламинарный и турбулентный режимы (3мин.)
• Что такое расход жидкости, способы измерения объемного и массового расхода (2мин.)

Тема 7. Гидравлический расчет трубопроводов

• 7.1. Назначение и классификация трубопроводов (18мин.)
• 7.2. Расчет и проектирование трубопроводов (18мин.)
• 7.3. Гидравлический расчет простого трубопровода (88мин.)
• 7.4. Метод эквивалентных потерь (18мин.)
• 7.5. Гидравлический расчет сложных трубопроводов (35мин.)
• 7.6. Гидравлические характеристики трубопроводов (53мин.)
• 7.7. Гидроэнергетический баланс насосной установки (18мин.)
• 7.8. Сифонные трубопроводы (18мин.)
• 7.9. Гидравлический удар в трубах (53мин.)
• 7.10. Кавитация (18мин.)
• Практикум (70мин.)
• • Примеры решения задач (53мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (18мин.)
• Тест:  Гидравлический расчет трубопроводов (60мин.)
• Как работает обратный клапан (3мин.)
• Принцип работы обратного клапана. Как устроен водопроводный клапан? (3мин.)

Тема 8. Истечение жидкости через отверстия и насадки. Водосливы

• 8.1. Истечение через малое отверстие в тонкой стенке (53мин.)
• 8.2. Истечение через большое отверстие (35мин.)
• 8.3. Истечение через затопленное отверстие (18мин.)
• 8.4. Истечение жидкости при переменном напоре (18мин.)
• 8.5. Истечение через насадки (35мин.)
• 8.6. Гидравлический расчет открытых русел (18мин.)
• 8.7. Взаимодействие потока и твердого тела (35мин.)
• 8.8. Водосливы. Классификация (53мин.)
• 8.9. Гидравлический расчет водосливов (18мин.)
• Практикум (70мин.)
• • Примеры решения задач (35мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (35мин.)
• Тест:  Истечение жидкости через отверстия и насадки. Водосливы (54мин.)

Тема 9. Расчет кольцевых разветвленных гидравлических сетей с помощью компьютерных моделей

• 9.1. Назначение и задачи гидравлического расчета (18мин.)
• 9.2. Основные расчетные зависимости для определения потерь давления (35мин.)
• 9.3. Пьезометрические графики (53мин.)
• 9.4. Схемы присоединения абонентов к тепловой сети (53мин.)
• 9.5. Гидравлические сети с повысительными, понизительными и смесительными насосными подстанциями (53мин.)
• 9.6. Гидравлические характеристики насосов и сети (35мин.)
• 9.7. Построение кривой экономии мощности при использовании насоса с регулируемым приводом (53мин.)
• 9.8. Теоретические основы расчета кольцевых разветвленных гидравлических сетей (53мин.)
• 9.9. Основные принципы разработки и построения компьютерных моделей гидравлических сетей (88мин.)
• 9.10. Применение компьютерных моделей для мониторинга систем теплоснабжения больших городов (141мин.)
• 9.11. Принципы использования компьютерных моделей для проектирования гидравлических сетей (264мин.)
• 9.12. Анализ работы циркуляционных систем тепловых электрических станций с помощью компьютерных моделей (141мин.)
• 9.13. Применение теории гидравлических сетей к анализу движения товаров на рынках (53мин.)
• 9.14. Оптимизация системы теплоснабжения крупных населенных пунктов и формирование рынков тепловой энергии (18мин.)
• Практикум (70мин.)
• • Примеры решения задач (53мин.)
  • Задачи для самостоятельного решения (18мин.)
• Тест:  Расчет кольцевых разветвленных гидравлических сетей с помощью компьютерных моделей (110мин.)
• Устройство и схемы работы гидрораспределителей (9мин.)
• Как работает центробежный насос? Основные типы конструкций центробежных насосов (5мин.)
• Шестеренный насос - устройство, принцип работы, применение (6мин.)
• Как работает перистальтический или шланговый насос (2мин.)
• Насос шестеренный (1мин.)
• Иллюстрация работы центробежных компрессоров, вентиляторов, насосов (3мин.)

Приложение

Литература

Завершение курса

• Тест:  Итоговое тестирование (60мин.)