INNE EBOOKI AUTORA
Wydawca:
Format:
pdf, ibuk
Publikacja Wydawnictwa WNT, dodruk Wydawnictwo Naukowe PWN.
Materiał zawarty w ninejszym podręczniku podzielono na dwie części.
W części I omówiono przepływy jednofazowe, a w części II mechanikę płynów dla przepływów dwufazowych.
Autorami podręcznika są najwybitniejsi polscy naukowcy z dziedziny inżynierii i ochrony środowiska, pracujący na uczelniach i w instytutach naukowych.
Rok wydania | 2018 |
---|---|
Liczba stron | 624 |
Kategoria | Inżynieria środowiska |
Wydawca | Wydawnictwo Naukowe PWN |
ISBN-13 | 978-83-01-19848-0 |
Numer wydania | 1 |
Język publikacji | polski |
Informacja o sprzedawcy | ePWN sp. z o.o. |
INNE EBOOKI AUTORA
EBOOKI WYDAWCY
POLECAMY
Ciekawe propozycje
Spis treści
PRZEDMOWA | 13 |
WYKAZ WAŻNIEJSZYCH OZNACZEŃ | 17 |
Część I MECHANIKA PRZEPŁYWÓW JEDNOFAZOWYCH | 25 |
1. WIADOMOŚCI WSTĘPNE | 26 |
1.1. PRZEDMIOT MECHANIKI PRZEPŁYWÓW JEDNOFAZOWYCH | 26 |
1.2. PŁYN JAKO OŚRODEK CIĄGŁY | 28 |
1.3. SIŁY DZIAŁAJĄCE W PŁYNACH | 29 |
1.4. WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE PŁYNÓW | 31 |
1.4.1. Temperatura | 31 |
1.4.2. Ciśnienie | 32 |
1.4.3. Gęstość | 32 |
1.4.4. Zależność między podstawowymi parametrami płynu | 33 |
1.4.5. Płyny newtonowskie i płyny nienewtonowskie | 35 |
1.4.6. Właściwości dyssypatywne płynów | 38 |
1.4.7. Napięcie powierzchniowe | 42 |
1.4.8. Włoskowatość | 44 |
1.4.9. Ciśnienie wrzenia | 46 |
1.5. PODSTAWOWE PRAWA GAZÓW | 47 |
1.5.1. Gazy doskonałe | 47 |
1.5.2. Gazy rzeczywiste | 50 |
1.6. RODZAJE METOD BADAWCZYCH | 52 |
1.7. PRZYKŁADY | 54 |
2. STATYKA PŁYNÓW | 58 |
2.1. RÓWNANIE RÓWNOWAGI PŁYNU | 58 |
2.2. RÓWNOWAGA BEZWZGLĘDNA PŁYNU | 61 |
2.2.1. Równowaga w potencjalnym polu sił masowych | 61 |
2.2.2. Równowaga podczas braku sił masowych | 62 |
2.2.3. Równowaga w polu sił ciężkości | 63 |
2.2.4. Naczynia połączone | 65 |
2.2.5. Zasada ciągu kominowego | 68 |
2.2.6. Równowaga atmosfery ziemskiej | 70 |
2.3. PARCIE CIECZY NA POWIERZCHNIE ŚCIAN | 72 |
2.3.1. Powierzchnie płaskie | 72 |
2.3.2. Powierzchnie zakrzywione | 77 |
2.4. PARCIE PŁYNU NA CIAŁA ZANURZONE | 80 |
2.4.1. Wypór hydrostatyczny | 80 |
2.4.2. Pływanie ciał | 81 |
2.5. RÓWNOWAGA WZGLĘDNA CIECZY | 83 |
2.5.1. Ruch postępowy | 84 |
2.5.2. Ruch obrotowy | 85 |
2.5.3. Kształt swobodnej powierzchni cieczy | 86 |
2.6. PRZYKŁADY | 87 |
3. KINEMATYKA PŁYNÓW | 99 |
3.1. METODY ANALIZY RUCHU PŁYNÓW | 99 |
3.1.1. Metoda Lagrange’a | 99 |
3.1.2. Metoda Eulera | 100 |
3.2. POCHODNA SUBSTANCJALNA | 101 |
3.3. POLA FIZYCZNE | 102 |
3.4. LINIE PRĄDU | 105 |
3.5. RÓWNANIE CIĄGŁOŚCI PRZEPŁYWU | 107 |
3.6. PRĘDKOŚCI ODKSZTAŁCENIA I PRĘDKOŚCI OBROTU ELEMENTU PŁYNU | 111 |
3.7. PRZYKŁADY | 114 |
4. DYNAMIKA PŁYNÓW DOSKONAŁYCH | 119 |
4.1. RÓWNANIE RUCHU PŁYNU DOSKONAŁEGO | 119 |
4.2. DYNAMICZNE DZIAŁANIE PŁYNU | 120 |
4.2.1. Strumień pędu i reakcja płynu | 120 |
4.2.2. Reakcja płynu w przepływie wewnętrznym | 124 |
4.3. RÓWNANIE BERNOULLIEGO | 125 |
4.3.1. Całka równania Eulera | 125 |
4.3.2. Różne formy równania Bernoulliego | 127 |
4.3.3. Zastosowanie równania Bernoulliego do pomiarów prędkości | 129 |
4.4. PŁASKIE PRZEPŁYWY PŁYNÓW DOSKONAŁYCH | 131 |
4.5. PRZYKŁADY | 135 |
5. DYNAMIKA PŁYNÓW RZECZYWISTYCH | 141 |
5.1. RÓWNANIE NAVIERA-STOKESA | 141 |
5.2. RÓWNANIA RUCHU I CIĄGŁOŚCI W RÓŻNYCH UKŁADACH WSPÓŁRZĘDNYCH | 143 |
5.3. PODOBIEŃSTWO ZJAWISK PRZEPŁYWOWYCH | 145 |
5.4. PRZEPŁYWY LAMINARNE | 151 |
5.4.1. Istota przepływu laminarnego | 151 |
5.4.2. Przepływ laminarny w przewodzie płaskim | 152 |
5.4.3. Przepływ laminarny w przewodzie o przekroju kołowym | 155 |
5.4.4. Spływ cieczy po ściance pionowej | 157 |
5.4.5. Krytyczna liczba Reynoldsa | 159 |
5.5. PRZEPŁYWY TURBULENTNE | 160 |
5.5.1. Istota przepływu turbulentnego | 160 |
5.5.2. Rozkład prędkości | 162 |
5.5.3. Turbulentna struga swobodna | 164 |
5.6. WARSTWA PRZYŚCIENNA | 167 |
5.6.1. Informacje ogólne | 167 |
5.6.2. Laminarna i turbulentna warstwa przyścienna | 170 |
5.6.3. Oderwanie warstwy przyściennej | 174 |
5.7. PRZYKŁADY | 178 |
6. RÓŻNICZKOWE RÓWNANIA BILANSOWE DLA PŁYNÓW WIELOSKŁADNIKOWYCH | 185 |
6.1. RÓWNANIE BILANSU MASY | 185 |
6.1.1. Sposób wyrażania składu chemicznego | 185 |
6.1.2. Prędkości przepływu płynu wieloskładnikowego | 187 |
6.1.3. Gęstość strumienia masowego i gęstość strumienia dyfuzji | 188 |
6.1.4. Szybkość reakcji chemicznej | 189 |
6.1.5. Równania bilansu ilości substancji. Równanie Naviera-Stokesa dla płynu wieloskładnikowego | 190 |
6.2. BILANS ENERGII I GĘSTOŚCI STRUMIENIA CIEPŁA | 192 |
6.3. PRZYKŁADY | 193 |
7. PRZEPŁYWY W PRZEWODACH ZAMKNIĘTYCH | 196 |
7.1. OPORY PRZEPŁYWU | 196 |
7.1.1. Straty ciśnienia wskutek tarcia | 197 |
7.1.2. Straty ciśnienia wskutek oporów miejscowych | 202 |
7.2. PRZEPŁYWY W PRZEWODACH DŁUGICH | 204 |
7.2.1. Przewód pojedynczy o stałej i zmiennej średnicy | 204 |
7.2.2. Układy przewodów | 207 |
7.2.3. Wybór średnicy przewodu | 211 |
7.3. PRZEPŁYWY W PRZEWODACH WENTYLACYJNYCH | 211 |
7.3.1. Wprowadzenie | 211 |
7.3.2. Przewody rozdzielcze | 213 |
7.4. NAWIEW I WYWIEW POWIETRZA | 225 |
7.4.1. Otwory nawiewne | 225 |
7.4.2. Otwory wywiewne (ssawne) | 227 |
7.5. PRZEPŁYWY PRZY ZNACZNEJ ZMIANIE PRZEKROJU STRUGI | 230 |
7.5.1. Ustalony wypływ cieczy ze zbiornika | 230 |
7.5.2. Nieustalony wypływ cieczy ze zbiornika | 233 |
7.5.3. Zwężki pomiarowe | 237 |
7.5.4. Przepływ przez przewody o nagłej zmianie przekroju | 240 |
7.5.5. Przystawki | 244 |
7.6. PRZEWODY ZBIEŻNE I ROZBIEŻNE | 246 |
7.7. NIEUSTALONY PRZEPŁYW WODY W PRZEWODZIE (UDERZENIE HYDRAULICZNE) | 250 |
7.8. PRZYKŁADY | 257 |
8. PRZEPŁYWY W KANAŁACH OTWARTYCH | 266 |
8.1. INFORMACJE OGÓLNE | 266 |
8.2. RUCH JEDNOSTAJNY | 267 |
8.3. RUCH SPOKOJNY I RWĄCY | 272 |
8.4. PRZELEWY | 276 |
8.5. PRZYKŁADY | 285 |
9. OPŁYW CIAŁ | 292 |
9.1. SIŁY DZIAŁAJĄCE NA OPŁYWANE CIAŁO | 292 |
9.2. ROTAMETRY | 297 |
9.3. OPÓR TARCIA I OPÓR CIŚNIENIA | 299 |
9.4. OPŁYW BUDYNKÓW | 304 |
9.5. PRZYKŁADY | 307 |
10. ZARYS DYNAMIKI GAZÓW ŚCIŚLIWYCH | 309 |
10.1. PRĘDKOŚĆ DŹWIĘKU | 309 |
10.2. PRZEPŁYW GAZU ŚCIŚLIWEGO | 311 |
10.3. FALE ROZRZEDZENIOWE I ZGĘSZCZENIOWE | 314 |
10.4. DYSZE POD- I NADDŹWIĘKOWE | 316 |
10.5. PRZYKŁADY | 318 |
11. CZAS PRZEBYWANIA PŁYNU W ZBIORNIKU | 321 |
11.1. WPROWADZENIE | 321 |
11.2. MODELE PRZEPŁYWU IDEALNEGO. PRZEPŁYWY RZECZYWISTE | 322 |
11.3. FUNKCJE ROZKŁADU CZASU PRZEBYWANIA PŁYNU W ZBIORNIKU | 323 |
11.4. METODY ZNACZNIKOWE W BADANIACH CZASU PRZEBYWANIA | 325 |
11.5. KRZYWE ROZKŁADÓW CZASU PRZEBYWANIA DLA PRZEPŁYWÓW IDEALNYCH | 327 |
11.6. MODELE PRZEPŁYWÓW W ZBIORNIKACH RZECZYWISTYCH | 330 |
11.7. METODA MOMENTÓW | 333 |
11.8. SEGREGACJA PŁYNU | 334 |
11.9. PRZYKŁADY | 335 |
12. WYBRANE ZAGADNIENIA MASZYN PRZEPŁYWOWYCH | 340 |
12.1. UWAGI WSTĘPNE | 340 |
12.2. REAKCJA PŁYNU W PRZEPŁYWIE ZEWNĘTRZNYM | 341 |
12.2.1. Reakcja strugi swobodnej na powierzchnie płaskie i zakrzywione | 341 |
12.2.2. Reakcja płynu wypływającego ze zbiornika | 346 |
12.3. RÓWNANIE ZACHOWANIA KRĘTU | 347 |
12.3.1. Podstawowe równanie maszyn przepływowych | 347 |
12.3.2. Równanie wiru swobodnego | 349 |
12.4. WARUNKI DZIAŁANIA POMP WIRNIKOWYCH | 350 |
12.4.1. Współdziałanie pompy z przewodem | 350 |
12.4.2. Wysokość ssania pompy. Kawitacja | 351 |
12.4.3. Moc pompy | 354 |
12.5. STRUMIENICE | 355 |
12.5.1. Zagadnienia ogólne | 355 |
12.5.2. Istota działania strumienicy | 356 |
12.5.3. Obliczenia strumienicy | 359 |
12.6. PRZYKŁADY | 362 |
13. PRZEPŁYWY Z WYMIANĄ CIEPŁA | 369 |
13.1. WIADOMOŚCI OGÓLNE | 369 |
13.2. SWOBODNA KONWEKCJA CIEPŁA | 373 |
13.3. WYMUSZONA KONWEKCJA CIEPŁA | 378 |
13.4. WYMIANA CIEPŁA PODCZAS POPRZECZNEGO OPŁYWU WALCA | 381 |
13.5. WYMIENNIKI CIEPŁA | 382 |
13.6. WNIKANIE CIEPŁA I MASY | 385 |
13.7. PRZYKŁADY | 386 |
Część II MECHANIKA PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH | 391 |
14. PODSTAWOWE PROBLEMY PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH | 392 |
14.1. ISTOTA PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH | 392 |
14.2. ZNACZENIE PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH W INŻYNIERII I OCHRONIE ŚRODOWISKA | 393 |
14.3. PODSTAWOWE WŁAŚCIWOŚCI FAZY ROZPROSZONEJ | 395 |
14.3.1. Różne formy występowania fazy rozproszonej | 395 |
14.3.2. Kształt cząstek | 397 |
14.3.3. Rozmiary elementów fazy rozproszonej | 399 |
14.3.4. Powierzchnia międzyfazowa | 405 |
14.3.5. Udziały fazy rozproszonej i ciągłej | 407 |
14.3.6. Gęstość | 409 |
14.3.7. Lepkość | 409 |
14.4. STRUKTURA PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH | 411 |
14.4.1. Istota struktury przepływu | 411 |
14.4.2. Przewód pionowy | 412 |
14.4.3. Przewód poziomy | 415 |
15. MODELE PRZEPŁYWÓW DWUFAZOWYCH | 418 |
15.1. PARAMETRY PRZEPŁYWU DWUFAZOWEGO | 418 |
15.2. JEDNOWYMIAROWY PRZEPŁYW WSPÓŁPRĄDOWY | 423 |
15.2.1. Przepływy bezpoślizgowe | 423 |
15.2.2. Przepływy z częściowym rozdzieleniem faz | 427 |
15.2.3. Przepływy z całkowitym rozdzieleniem faz | 430 |
15.2.4. Przepływy z unoszeniem fazy rozproszonej | 431 |
15.3. PRZYKŁADY | 433 |
16. RUCH ROZPROSZONEJ FAZY STAŁEJ | 438 |
16.1. OPADANIE SWOBODNE CZĄSTEK | 438 |
16.2. RUCH CZĄSTEK W POLU DZIAŁANIA RÓŻNYCH SIŁ | 443 |
16.3. POMIARY ZAPYLENIA | 451 |
16.4. PRZYKŁADY | 456 |
17. AERODYNAMIKA ATMOSFERY | 460 |
17.1. WPROWADZENIE | 460 |
17.2. WPŁYW RÓŻNYCH CZYNNIKÓW NA ROZPRZESTRZENIANIE SIĘ ZANIECZYSZCZEŃ | 461 |
17.2.1. Czynniki meteorologiczne | 462 |
17.2.2. Czynniki topograficzne | 471 |
17.2.3. Czynniki technologiczne | 473 |
17.3. PUNKTOWE ŹRÓDŁA EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ | 474 |
17.4. PRZYKŁADY | 478 |
18. SEDYMENTACJA | 480 |
18.1. ISTOTA SEDYMENTACJI | 480 |
18.2. PRĘDKOŚĆ SEDYMENTACJI | 482 |
18.3. POMIARY OPADANIA ZAWIESIN | 484 |
18.4. OSADNIKI | 487 |
18.5. WIRÓWKI SEDYMENTACYJNE | 491 |
18.6. PRZYKŁADY | 493 |
19. PRZEPŁYW PRZEZ WARSTWY SYPKIE I POROWATE 496 | |
19.1. STRUKTURA WARSTWY POROWATEJ | 496 |
19.2. OPORY PRZEPŁYWU PŁYNU JEDNOFAZOWEGO | 498 |
19.3. RUCH WÓD GRUNTOWYCH | 500 |
19.3.1. Wstęp | 500 |
19.3.2. Prawo Darcy’ego | 501 |
19.3.3. Równanie przepływu wód gruntowych | 503 |
19.3.4. Dopływ wody gruntowej do rowu, drenu i studni | 507 |
19.3.5. Współdziałanie zespołu studzien | 511 |
19.4. PRZEPŁYWY DWUFAZOWE W KOLUMNIE WYPEŁNIONEJ | 513 |
19.4.1. Rozpływ cieczy na wypełnieniu, rozkłady czasów przebywania płynów | 514 |
19.4.2. Zatrzymanie cieczy na wypełnieniu | 516 |
19.4.3. Spadek ciśnienia i zjawisko zalewania kolumn | 518 |
19.4.4. Powierzchnie wymiany masy | 520 |
19.4.5. Hydraulika współprądowego przepływu w kolumnach wypełnionych | 523 |
19.5. PRZYKŁADY | 524 |
20. FILTRACJA | 530 |
20.1. INFORMACJE OGÓLNE | 530 |
20.2. RÓWNANIE FILTRACJI | 532 |
20.3. FILTRACJA OSADÓW NIEŚCIŚLIWYCH | 537 |
20.4. FILTRACJA OSADÓW ŚCIŚLIWYCH | 541 |
20.5. FILTRACJA POD DZIAŁANIEM SIŁY ODŚRODKOWEJ | 544 |
20.6. SEPARACJA KROPEL | 547 |
20.6.1. Separatory siatkowe | 547 |
20.6.2. Separatory cyklonowe | 549 |
20.6.3. Separatory żaluzjowe | 550 |
20.7. PRZYKŁADY | 552 |
21. FLUIDYZACJA | 554 |
21.1. ISTOTA FLUIDYZACJI | 554 |
21.2. PRZEBIEG PROCESU FLUIDYZACJI | 555 |
21.3. WYKORZYSTANIE FLUIDYZACJI W INŻYNIERII I OCHRONIE ŚRODOWISKA | 561 |
21.4. PRZYKŁADY | 563 |
22. ROZPYLANIE CIECZY | 566 |
22.1. ROZPAD STRUG, BŁON I KROPEL CIECZY | 566 |
22.2. RUCH KROPEL W OŚRODKU GAZOWYM | 569 |
22.2.1. Ruch kropli w nieruchomym gazie | 569 |
22.2.2. Ruch kropli w ruchomym gazie | 572 |
22.2.3. Ruch strugi kropel | 573 |
22.3. PARAMETRY STRUGI ROZPYLONEJ CIECZY | 575 |
22.4. ROZPYLACZE | 578 |
22.5. ZASTOSOWANIE ROZPYLANIA CIECZY W INŻYNIERII I OCHRONIE ŚRODOWISKA | 584 |
22.6. POMIARY ROZPYLENIA | 586 |
22.7. PRZYKŁADY | 588 |
23. WZNOSZENIE SIĘ PĘCHERZY W CIECZY | 589 |
23.1. TWORZENIE SIĘ PĘCHERZY | 589 |
23.2. PRĘDKOŚĆ WZNOSZENIA SIĘ POJEDYNCZYCH PĘCHERZY | 593 |
23.3. AERACJA | 597 |
23.4. POMIARY PĘCHERZY | 599 |
23.5. ZJAWISKO BARBOTAŻU W KOLUMNACH | 601 |
23.5.1. Kolumny barbotażowe | 601 |
23.5.2. Kolumny półkowe | 605 |
23.6. PRZYKŁADY | 613 |
LITERATURA | 615 |
SKOROWIDZ RZECZOWY | 617 |