Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Дифференциальные уравнения движения сплошной средыГидравлика и ее приложения в нефтегазовом производстве. Содержание пособия охватывает традиционный круг фундаментальных вопросов гидравлики, однако основной упор делается на ее приложения к проблемам нефтегазовой отрасли. В пособие включен ряд глав и многочисленных примеров, связанных с нефтегазовым производством. Это пособие ориентировано на углубленную базовую подготовку студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавриата 130500 «Нефтегазовое дело» и 130400 «Горное дело», а также студентов, обучающихся по специальности «Физические процессы нефтегазового производства» (направление 130400 «Горное дело») и ряда других специальностей нефтегазового профиля.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Современный этап развития техники, в том числе в нефтегазовой отрасли, диктует необходимость углубления базовой подготовки специалистов с высшим образованием. Одной из основных дисциплин в такой подготовке является гидравлика – инженерное приложение такой фундаментальной науки как механика жидкости и газа. Абсолютно во всех областях нефтегазового дела необходимо глубокое знание гидравлики. Геология и геофизика, бурение нефтяных и газовых скважин, добыча нефти и газа, их транспортировка по трубопроводам, машины и оборудование, нефтепереработка и нефтехимия не могут обойтись без ее широкого использования. Однако гидравлика, которая, как и всякая наука, обладает своей собственной содержательной базой и методологией, сильно дифференцирована в зависимости от области технического приложения. Например, гидравлика гидротехнических сооружений и гидравлика трубопроводного транспорта нефти делают упор на различные гидравлические проблемы, которые имеют существенное значение для соответствующей области производства. Поэтому преподавание гидравлики в профессионально ориентированных вузах должно строиться по-разному. Настоящий учебник охватывает традиционный круг фундаментальных вопросов гидравлики, определяемых существующим стандартом высшего нефтегазового образования, однако основной упор делается на ее приложения к проблемам нефтегазовой отрасли. Это проявляется в том, что в него включен целый ряд специальных глав (это главы 9 – 13), имеющих особое значение для нефтегазового производства. В качестве примеров, как правило, также предлагаются задачи, встречающиеся, прежде всего, в нефтегазовой практике. Важнейшей особенностью учебника является современный методологический подход к изложению материала, основанный на базе механики сплошной среды и классической гидромеханики. В его основу положен курс лекций, многие годы читаемый преподавателями кафедры нефтегазовой и подземной гидромеханики Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина студентам всех специальностей нефтегазового профиля. Хорошим дополнением к настоящему учебнику послужит вышедший в 2007 году в издательстве Грифон «Сборник задач по гидравлике и газодинамике для нефтегазовых ВУЗов», также подготовленный на этой кафедре. «Тандем» этих двух учебных пособий позволит полностью обеспечить проведение как лекционных, так и практических (семинарских) занятий по дисциплине «Гидравлика» для нефтегазовых ВУЗов и факультетов. Авторы выражают искреннюю признательность доценту Разбегиной Е.Г. за полезные обсуждения и помощь в оформлении рукописи. Надеемся, что данное пособие позволит глубже понять и усвоить основные положения и законы гидравлики будущим специалистам-нефтяникам, а также будем благодарны за замечания и предложения по его улучшению.
Авторы Содержание 1. ОСНОВЫ МЕХАНИКИ СПЛОШНОЙ СРЕДЫ…..8 Строение реальных сред и допущение о сплошности 1.2. Основные определения сплошной среды Метод Лагранжа и метод Эйлера Установившееся движение сплошной среды 1.5. Закон сохранения массы. Уравнение неразрывности Силы, действующие на частицы сплошной среды 1.7. Напряжения в сплошной среде Уравнения движения сплошной среды в напряжениях 1.9. Жидкость как частный случай сплошной среды 2. ЖИДКОСТИ. ГИДРОСТАТИКА……………… …..46 2.1. Физические свойства жидкостей 2.2. Уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера) 2.3. Распределение давления в покоящейся жидкости Силы, действующие со стороны жидкости на элементы поверхности тел, погруженных в жидкость Сила давления жидкости на плоскую стенку 2.6. Сила давления жидкости на криволинейную стенку 2.7. Относительный покой жидкости ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ…………………………………… ……. 98 Линии тока и траектории частиц жидкости Объемный, массовый и весовой расходы Ламинарный и турбулентный режимы течения Вязкой несжимаемой жидкости УРАВНЕНИЯ ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ В ИНТЕГРАЛЬНОЙ ФОРМЕ.……………………..106 4.1. Применение основных теорем механики системы материальных точек к подвижному объему жидкости. Закон сохранения массы Закон изменения количества движения 4.4. Закон изменения кинетической энергии 4.5. Закон изменения полной энергии 4.6. Закон изменения момента количества движения УРАВНЕНИЯ ГИДРОМЕХАНИКИ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ФОРМЕ………………163 Интегральная теорема Гаусса-Остроградского 5.2. Дифференциальное уравнение неразрывности 5.4. Течение идеальной жидкости. Уравнения Эйлера 5.5. Течение вязкой ньютоновской жидкости. Уравнения Навье-Стокса 6. ТЕОРИЯ РАЗМЕРНОСТИ. ПОДОБИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯВЛЕНИЙ………………….176 6.1. Размерные и безразмерные величины 6.2. Формула размерности. 6.3. Основной вопрос теории размерности 6.4. Размерно-зависимые и размерно-независимые величины 6.5. Доказательство основной теоремы теории размерности ( теорема Букингема) 6.6. Пример: движение вязкой жидкости в цилиндрических трубах 6.7. Подобие и моделирование физических явлений 7. ЛАМИНАРНОЕ ДВИЖЕНИЕ НЕСЖИМАЕМОЙ ЖИДКОСТИ В КРУГЛЫХ ТРУБАХ…………..198 7.1. Распределение касательного напряжения в сечении трубы 7.2. Распределение скорости жидкости в сечении трубы 7.3. Вычисление расхода жидкости 7.4. Ламинарное течение ньютоновской вязкой несжимаемой жидкости в круглой трубе 8. ТУРБУЛЕНТНОЕ ТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ…..215 8.1. Коэффициент гидравлического сопротивления в турбулентном течении жидкости в круглой трубе 8.2. Уравнения Рейнольдса 8.3. Полуэмпирическая теория Л.Прандтля 8.4. Метод управления гидравлическим сопротивлением путем введения в поток антитурбулентной присадки |
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-23 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |