Гидравлика (греч. hydraulikos - водяной, от hydor - вода и aulos - трубка - прикладная наука о
законах движения и равновесия жидкостей и способах приложения этих законов к
решению задач инженерной практики. Являясь разделом гидромеханики, T. устанавливает
приближённые зависимости, ограничиваясь во мн. случаях рассмотрением одномерного
движения и широко используя при этом эксперимент, как в лабораторных, так и
в натурных условиях. В Г. изучают движение капельных жидкостей, считая их обычно
несжимаемыми. Однако выводы Г. применимы и к газам в тех случаях, когда их плотность
можно практически считать постоянной.
Г. обычно разделяют на
две части: теоретич. основы, где излагаются важнейшие положения учения о равновесии
и одномерном (осреднённом) движении жидкостей, и практич. Г., где эти положения
и установленные эмпирич. путём закономерности применяются для решения конкретных
инженерных задач. Осн. разделы практич. Г.: течение по трубам (Г. трубопроводов),
течение в каналах и реках (Г. открытых русел), истечение жидкостей из отверстий
и через водосливы, движение в пористых средах (фильтрация ).Во всех разделах
Г. рассматривается как установившееся (стационарное), так и неустановившееся
(нестационарное) движение жидкости. При этом основными исходными ур-ниями являются
Бернулли уравнение, неразрывности уравнение и эмпирич. ф-лы для определения
потерь напора.
В Г. трубопроводов рассматриваются
способы определения размеров труб, необходимых для обеспечения заданного расхода
жидкости при заданных условиях и для решения ряда вопросов, возникающих при
проектировании и строительстве трубопроводов разл. назначения (водопроводы,
напорные трубопроводы электростанций, нефтепроводы, газопроводы и пр.); исследуется
вопрос о распределении скоростей в трубах, что имеет большое значение для расчётов
теплопередачи, устройств пневматич. и гидравлич. транспорта, при измерении расходов
и т. д. Теория неустановившегося движения в трубах используется при исследовании
гидравлич. удара.
В Г. открытых русел рассматриваются
способы определения глубины воды в каналах при заданном расходе и уклоне дна
при проектировании судоходных, оросительных, гидроэнергетич. и др. каналов,
при выправит. работах на реках и др. При этом исследуются вопросы о распределении
скоростей по сечению потока, расчёта движения наносов и пр.
В разделах Г., посвящённых
истечению жидкости из отверстий и через водосливы, приводятся расчетные зависимости
для определения необходимых размеров отверстий в разл. резервуарах, шлюзах,
плотинах, водопропускных трубах и т. д., а также для определения скоростей истечения
жидкостей и времени опорожнения резервуаров. Гидравлич. теория фильтрации даёт
методы расчёта дебита и скорости течения жидкостей в разл. условиях безнапорного
и напорного потоков (фильтрация воды через плотины, фильтрация нефти, газа и
воды в пластовых условиях, фильтрация из каналов, приток к грунтовым колодцам
и пр.). В Г. исследуются также движение наносов в открытых потоках и пульпы
в трубах, методы измерений в натурных и лабораторных условиях, моделирование
гидравлич. явлений и др. вопросы.
Практич. значение Г. возросло
в связи с необходимостью транспортировки разл. жидкостей и газов. Всё чаще для
этих целей вместо эмпирич. ф-л применяют методы гидроаэромеханики и устанавливаемые
ею закономерности.
А. Ц. Алътшулъ
|
|
 |
