MECHANIKA PŁYNÓW wyd.2

ISBN: 978-83-7775-365-1

249 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2015

Skrypt jest uzupełnieniem wykładów z mechaniki płynów prowadzonych na kierunku mechanika i budowa maszyn. Wyboru materiału dokonano tak, aby ująć możliwie duży zakres problemów możliwych do przed-stawienia w formie wykładu i wykorzystania na ćwiczeniach i zajęciach laboratoryjnych. Skrypt podzielono na cztery części:, w których przedstawiono: (1) podstawowe wiadomości z zakresu mechaniki płynów (2) wybrane zagadnienia z zakresu statyki płynów, (3) dynamikę cieczy doskonałej oraz (4) dynamikę cieczy lepkiej. Zwrócono przy tym uwagę na interpretację fizyczną zjawisk. Zagadnienia teoretyczne zilustrowano odpowiednio dobranymi przykładami.

SPIS TREŚCI

Część pierwsza WIADOMOŚCI PODSTAWOWE 1. Wprowadzenie do mechaniki płynów 2. Podstawowe pojęcia 2.1. Wprowadzenie 2.2. Siły i stan napięcia wpłynie 3. Elementy kinematyki płynów 3.1. Wprowadzenie 3.2. Linia prądu. Powierzchnia prądu. Tor elementu płynu 3.3. Przyspieszenie elementu płynu. Pochodna substancjalna, konwekcyjna i lokalna 3.4. Metoda (zmienne) Lagrange‘-a 3.5. Metoda (zmienne) Eulera 3.6. Powierzchnia kontrolna i powierzchnia płynna 3.7. Cyrkulacja. Wirowość. Twierdzenie Stokesa 3.8. Struktura pola prędkości w płynie 4. Podstawowe równania dynamiki płynów 4.1. Wprowadzenie 4.2. Równanie ciągłości przepływu 4.3. Zasada zachowania pędu i momentu pędu 4.4. Zasada zachowania energii 4.5. Związek między naprężeniami i odkształceniami 4.6. Równanie Naviera-Stokesa 4.7. Uwagi o warunku początkowym i warunkach brzegowych. Przykłady rozwiązań równania Naviera-Stokesa 4.8. Doświadczenie Reynoldsa 4.9. Przepływy turbulentne 5. Ruch płynu nielepkiego i nieprzewodzącego ciepła 5.1. Równanie Eulera. Całki równania Eulera 5.2. Równanie energii. Równanie Crocco 5.3. Podobieństwo przepływów Część druga WYBRANE ZAGADNIENIA STATYKI PŁYNÓW 1. Wprowadzenie 1.1. Tensor naprężeń w stanie równowagi 1.2. Równanie równowagi Eulera. Prawo Pascala 1.3. Warunek równowagi 2. Parcie płynu na ścianki ciał stałych 2.1. Wypór hydrostatyczny. Prawo Archimedesa 2.2. Parcie na ścianki płaskie 2.3. Parcie na ścianki zakrzywione 2.4. Parcie gazu 3. Powierzchnie swobodne 4. Względna równowaga cieczy 5. Pływanie i stateczność ciał pływających Część trzecia DYNAMIKA CIECZY DOSKONALEJ 1. Wprowadzenie 2. Wybrane zastosowania całki Bernoullego i zasady zachowania pędu 2.1. Wypływ cieczy przez otwór w ścianie zbiornika. Przelewy 2.2. Zastosowanie równania Bernoullego do pomiarów prędkości 2.3. Reakcja wywierana przez strumień płynu 2.4. Moment działający na wirnik 2.5. Ciąg silnika odrzutowego 2.6. Siła mocowania kanału przepływowego o zmiennym przekroju 3. Przepływ przez palisadę profilów 3.1. Działanie palisady profilów 3.2. Wyznaczenie strat niestycznego napływu 4. Ruch płaski ustalony 4.1. Wprowadzenie 4.2. Własności płaskich przepływów potencjalnych 4.3. Przykłady przepływów potencjalnych 4.4. Reakcja i moment wywierane przez ciecz na profil 4.5. Twierdzenie Kutty i Żukowskiego Część czwarta DYNAMIKA CIECZY LEPKIEJ l.Wprowadzenie 1.1. Równania rządzące ruchem cieczy lepkiej 1.2. Opór ciała opływanego cieczą lepką 2. Przepływ cieczy przewodami zamkniętymi 2.1. Zależności podstawowe 2.2. Równanie Bemoullego dla cieczy rzeczywistej 2.3. Współczynnik strat tarcia 2.4. Współczynnik strat lokalnych 3. Warstwa przyścienna 3.1. Zagadnienie Rayleigha-Stokesa dla płyty 3.2. Koncepcja warstwy przyściennej 3.3. Laminarna warstwa przyścienna 3.4. Wzór całkowy Karmana 4. Wybrane zagadnienia przepływu płynu lepkiego 4.1. Opływ płyty z równomiernym odsysaniem płynu 4 2. Rozpad wiru potencjalnego w płynie lepkim Literatura