Mechanika płynów w inżynierii środowiska

• Druk: Warszawa, 2018
• Autor: Jerzy Prywer, Roman Zarzycki, Zdzisław Orzechowski
• Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

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.

• Kategorie:
  1. Ebooki i Audiobooki »
  2. Ebooki »
  3. Ebooki popularnonaukowe i specjalistyczne »
  4. Technika
• Język wydania: polski
• ISBN: 978-83-01-19848-0
• ISBN druku: 978-83-01-19848-0
• Liczba stron: 624

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