ebook INŻYNIERIA PROCESOWA. Mechanika płynów Roman Zarzycki, Jerzy Prywer

Spis treści ebooka INŻYNIERIA PROCESOWA. Mechanika płynów

Od autora 12
Wykaz ważniejszych oznaczeń 13
Wprowadzenie do inżynierii procesowej 19
1. Wprowadzenie do mechaniki płynów 27
2. Właściwości fi zyczne płynów 35
2.1. Parametry intensywne płynu 35
2.2. Zależność między podstawowymi parametrami płynu 37
2.3. Lepkość płynów 42
2.4. Napięcie powierzchniowe i włoskowatość 49
3. Statyka płynów 55
3.1. Równanie równowagi płynu 55
3.2. Równowaga bezwzględna płynu 57
3.2.1. Równowaga w potencjalnym polu sił masowych 57
3.2.2. Równowaga podczas braku sił masowych 59
3.2.3. Równowaga w polu sił ciężkości 59
3.2.4. Naczynia połączone 61
3.2.5. Zasada ciągu kominowego 65
3.2.6. Równowaga atmosfery ziemskiej 68
3.3. Parcie cieczy na powierzchnie płaskie 70
3.4. Parcie cieczy na ciała zanurzone 77
3.4.1. Wypór hydrostatyczny 77
3.4.2. Pływanie ciał 78
3.5. Równowaga względna cieczy 78
3.5.1. Ruch postępowy naczynia 79
3.5.2. Ruch obrotowy 81
3.5.3. Kształt swobodnej powierzchni cieczy 84
4. Równania różniczkowe bilansu masy, pędu i energii 87
4.1. Wprowadzenie 87
4.2. Różniczkowe równanie bilansu masy 88
4.3. Równanie różniczkowe bilansu pędu dla płynu jednorodnego 90
4.4. Różniczkowe równanie bilansu energii 97
5. Rozwiązania analityczne równań ruchu 99
5.1. Równanie Eulera 99
5.2. Równanie Bernoulliego 100
5.3. Przepływ laminarny 104
5.3.1. Przepływ laminarny między płaskimi płytami 104
5.3.2. Przepływ laminarny w przewodzie o przekroju kołowym 107
5.3.3. Laminarny spływ cieczy po ścianie pionowej 111
6. Rozwiązania równań ruchu dla płynów rzeczywistych 115
6.1. Przepływy laminarne 115
6.1.1. Istota przepływu laminarnego 115
6.2. Krytyczna liczba Reynoldsa 117
6.3. Przepływy turbulentne 119
6.3.1. Istota przepływu turbulentnego 119
6.3.2. Rozkład prędkości płynu w rurze 121
6.3.3. Naprężenia Reynoldsa 123
6.4. Warstwa przyścienna 127
6.4.1. Wprowadzenie 127
6.4.2. Laminarna i turbulentna warstwa przyścienna 129
6.4.3. Oderwanie warstwy przyściennej 133
6.5. Zasady modelowania przepływów płynów rzeczywistych 137
6.6. Podobieństwo zjawisk przepływowych 138
7. Równania bilansów masy, pędu i energii – ujęcie techniczne 147
7.1. Model techniczny opisu przepływu turbulentnego 147
7.2. Równanie ciągłości strugi 148
7.3. Równanie bilansu pędu dla przepływu jednowymiarowego 150
7.4. Równanie bilansu energii płynu dla modelu przepływu turbulentnego 152
7.5. Równanie bilansu energii płynu dla płynów ściśliwych 156
8. Przepływy w przewodach zamkniętych 157
8.1. Liniowe straty ciśnienia 157
8.2. Straty ciśnienia wskutek oporów miejscowych 164
8.3. Przepływ przez przewody o nagłej zmianie przekroju 167
8.4. Przewody zbieżne i rozbieżne 169
8.5. Straty ciśnienia w przewodach 172
8.5.1. Przewód pojedynczy 172
8.5.2. Przewody połączone szeregowo 178
8.5.3. Przewody równoległe 179
8.5.4. Sieci przewodów 181
8.5.5. Dobór średnicy przewodu 184
8.6. Wypływ cieczy ze zbiorników 184
8.6.1. Ustalony wypływ cieczy ze zbiornika 184
8.6.2. Nieustalony wypływ cieczy ze zbiornika 188
8.6.3. Przystawki 192
8.7. Problemy przepływowe w wentylacji 194
9. Współdziałanie przewodu i maszyn przepływowych 199
9.1. Pompy 200
9.1.1. Krótka charakterystyka pomp 200
9.1.2. Parametry układu pompowego 203
9.1.3. Parametry pracy pompy 208
9.1.4. Charakterystyki pomp 212
9.1.5. Klasyfi kacja układów pompowych 215
9.2. Kawitacja 217
9.3. Wentylatory 221
9.3.1. Parametry charakteryzujące pracę wentylatorów 222
9.3.2. Charakterystyki wentylatora 224
9.3.3. Charakterystyka sieci 226
9.3.4. Współpraca wentylatora z siecią 227
9.3.5. Szeregowa współpraca wentylatorów 228
9.3.6. Równoległa współpraca wentylatorów 230
9.4. Sprężarki 231
9.5. Strumienice 233
10. Przepływy w kanałach 237
10.1. Informacje ogólne 237
10.2. Ruch jednostajny 241
10.3. Optymalny przekrój kanału 245
10.4. Ruch spokojny i rwący 248
10.5. Przelewy 254
11. Przepływ przez warstwy sypkie i porowate 263
11.1. Wprowadzenie 263
11.2. Prawo Darcy’ego 267
11.3. Rozwiązania równań fi ltracji 271
11.3.1. Przepływ równomierny 271
11.3.2. Dopływ wody gruntowej do rowu i drenu 273
11.3.3. Studnie 276
11.3.4. Współdziałanie zespołu studzien 279
12. Opływ ciał 283
12.1. Siły działające na opływane ciało 283
12.2. Opór tarcia i opór ciśnienia 290
12.3. Opływ budynków 296
13. Przepływy płynów ściśliwych 299
13.1. Wprowadzenie 299
13.2. Prędkość dźwięku 300
13.3. Parametry całkowite 302
13.4. Wypływ gazu ściśliwego ze zbiornika 304
13.5. Dysza de Lavala 310
13.6. Przepływy gazu ściśliwego w rurociągach 314
13.7. Przepływ cieczy ściśliwej 316
13.7.1. Prędkość fali ciśnieniowej 317
13.7.2. Proste i nieproste uderzenie hydrauliczne 322
13.7.3. Sposoby osłabienia uderzenia hydraulicznego 323
14. Czas przebywania płynu w zbiorniku 325
14.1. Wprowadzenie 325
14.2. Funkcje rozkładu czasu przebywania płynu w zbiorniku 326
14.3. Modele przepływów w zbiornikach rzeczywistych 336
15. Pomiary parametrów przepływu płynów jednofazowych 343
15.1. Pomiary ciśnień 343
15.2. Pomiary prędkości przepływu 347
15.2.1. Sondy ciśnieniowe 347
15.2.2. Anemometry 353
15.2.3. Termoanemometry 353
15.2.4. Anemometry laserowe 354
15.2.5. Urządzenia wizualizacyjne 356
15.3. Pomiary strumienia objętości lub strumienia masy płynu 356
15.3.1. Przepływomierze zwężkowe 357
15.3.2. Przepływomierze pływakowe 361
15.3.3. Przepływomierze różne 363
15.3.4. Pomiary przepływu cieczy w kanałach otwartych 364
Literatura 365