Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Дифференциальные уравнения движения сплошной среды

Гидравлика 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...