В справочнике приводятся данные, необходимые для расчета гидравлических и вентиляционных сетей. Эти данные, представленные в виде диаграмм, графиков и формул, включают коэффициенты гидравлического сопротивления различных трубопроводов и запорно-регулирующих. элементов гидравлических и вентиляционных сетей, характеристики насосов и вентиляторов, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями. Приводятся методики и примеры расчетов, сортаменты труб и арматуры, используемых на практике, а также существующие ГОСТы и нормативные документы. Справочник предназначен дня специалистов, занимающихся проектированием, монтажом и эксплуатацией гидравлических и вентиляционных систем, а также будет полезен исследователям, преподавателям, аспирантам и студентам технических вузов.

Предисловие
Введение
Основные условные обозначении к разделу 1

Раздел 1. Гидравлика. Общие сведения. Гидравлические сопротивления
1.1. Физико-механические свойства жидкостей и газов
1.1.1. Модель сплошной среды. Свойства и параметры, характеризующие модель сплошной среды
1.1.2. Парообразование
1.1.3. Растворимость газов в капельных жидкостях и ценообразование
1.1.4. Поверхностное натяжение и капиллярность
1.1.5. Неньютоновские жидкости
1.1.6. Свойства воздуха и процессы изменения его состояния
1.2. Гидростатика
1.2.1. Дифференциальные уравнения
1.2.2. Основное уравнение гидростатики
1.2.3. Сила давления жидкости на плоскую стенку
1.2.4. Эпюры гидростатического давления
1.3. Основные понятия и уравнения гидродинамики
1.3.1. Гидравлические элементы потока жидкости
1.3.2. Уравнение неразрывности
1.3.3. Уравнение энергии
1.4. Основные положения теории газогидродинамического подобия
1.4.1. Общие формулы для газогидродинамической силы и потерь напора
1.4.2. Понятие о подобии газогидродинамических явлений
1.4.3. Параметры и критерии подобия
1.5. Движение жидкости по трубам
1.5.1. Режимы движения жидкости в трубах
1.5.2. Ламинарный режим движения жидкости в трубах
1.5.3. Турбулентный режим движения жидкости в трубах
1.5.4. Местные потери напора
1.6. Особые случаи движения жидкостей
1.6.1. Гидравлический удар в трубопроводах
1.6.2. Истечение жидкости через отверстия и насадки
1.6.3. Кавитация
Основные условные обозначения к пп. 1.7 и 1.8
Индексы
1.7. Сопротивление при течении по прямым трубам и каналам (коэффициенты сопротивления трения и параметры шероховатости)
1.7.1. Пояснения и практические рекомендации
1.7.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления трения
1.8. Сопротивление при течении через местные гидравлические сопротивления
1.8.1. Сопротивление при течении на входе в трубы и каналы (коэффициенты сопротивления входных участков)
1.8.1.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.1.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.2. Сопротивление при течении с внезапным изменением скорости и при перетекании потока через отверстия (коэффициенты сопротивления участков с внезапным расширением сечения, внезапным сужением сечения, шайб, диафрагм, проемов и др.)
1.8.2.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.2.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.3.    Сопротивление при течении с плавным изменением скорости (коэффициенты сопротивления диффузоров, конфузоров и других переходных участков)
1.8.3.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.3.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.4. Сопротивление при течении с изменением направления потока (коэффициенты сопротивления изогнутых участков колен, отводов поворотов)
1.8.4.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.4.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.5. Сопротивление при течении со слиянием потоков или разделением потока (коэффициенты сопротивления тройников, крестовин, распределительных коллекторов)
1.8.5.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.5.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.6. Сопротивление при течении через препятствия, равномерно распределенные по сечению каналов (коэффициенты сопротивления решеток, сеток, пористых слоев, насадок и др.)
1.8.6.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.6.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.7. Сопротивление при течении через трубопроводную арматуру и лабиринты (коэффициенты сопротивления клапанов, задвижек, затворов, лабиринтов, компенсаторов)
1.8.7.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.7.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.8.    Сопротивление при обтекании тел потоком в трубе (коэффициенты сопротивления участков с выступами, распорками, фермами и другими телами)
1.8.8.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.8.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.9. Сопротивление при течении па выходе из труб и канатов (Коэффициенты сопротивления выходных участков)
1.8.9.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.9.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
1.8.10. Сопротивление при течении через различные аппараты (коэффициенты сопротивления аппаратов и других устройств)
1.8.10.1. Пояснения и практические рекомендации
1.8.10.2. Диаграммы коэффициентов сопротивления
Основные условные обозначения к п. 1.9
1.9. Движение жидкости и газа через развитые поверхности теплообмена
1.9.1. Представление данных о гидравлическом сопротивлении
1.9.2. Методика экспериментальных исследований
1.9.3. Геометрия поверхностей теплообмена
1.9.4. Краткое описание таблиц и графиков
1.9.5. Данные о гидравлическом сопротивлении пластинчато-ребристых поверхностей при течении воды
Литература к разделу 1
Основные условные обозначении к разделу 2

Раздел 2. Насосы. Общие сведения
2.1. Классификация насосов
2.2. Насосная установка и ее характеристики
2.3. Основные технические показатели насоса
2.4. Характеристики насосов и режимы их работы
2.5. Рекомендуемые характерные значения показателей динамических насосов
2.6. Центробежные насосы. устройство, принцип действия и классификация
2.7. Основные положения теории центробежного насоса
2.8. Маркировка центробежных насосов
2.9. Характеристики центробежного насоса
2.10. Поле насоса. Графики полей насоса
2.11. Характеристики центробежных насосов различных типов
2.12. Осевые насосы
2.13. Диагональные насосы
2.14. Центробежно-вихревые насосы
2.15. Насосы трения
2.15.1. Вихревые насосы
2.15.2. Вибрационные насосы
2.15.3. Шнековые насосы
2.15.4. Струйные насосы
2.15.5. Дисковые насосы
2.16. Электромагнитные насосы
2.17. Объёмные насосы
2.17.1. Поршневые насосы
2.17.2. Кулачковые поршневые (плунжерные) насосы
2.17.3. Диафрагменные насосы
2.17.4. Крыльчатые насосы
2.17.5. Роторные насосы
2.17.5.1. Шестеренные насосы
2.17.5.2. Винтовые, насосы
2.17.5.3. Пластинчатые насосы
2.17.5.4. Аксиальные роторно-поршневые насосы
2.17.5.5. Радиальные роторно-поршневые насосы
2.17.5.6. Шланговые насосы
2.18. Насосы специального назначения
2.18.1. Грунтовые насосы
2.18.2. Песковые насосы
2.18.3. Пожарные насосы
2.18.4. Насосы для фонтанов
2.18.5. Насосы для перекачки сточных жидкостей
2.18.6. Насосы для перекачки криогенных жидкостей
2.18.7. Насосы для бассейна
2.18.8. Насосы для понижения уровня грунтовых вод
2.18.9. Насосы для перекачки различных жидкостей
2.19. Насосы и насосное оборудование иностранных фирм
2.19.1. Насосы фирмы GRUNDFOS (Германия)
2.14.2 Насосы фирмы WILO (Германия)
2.19.3. Насосы фирмы CALPEDA (Италия)
2.14.4. Насосы фирмы MARINA (Италия)
2.19.5. Насосы фирмы NOCCHI (Италия)
2.19.6. Насосы фирмы FLYGT (Швеция)
2.19.7. Насосы фирмы СПАЙРАКС САРКО (Великобритания)
2.19.8. Насосы компании DAB PUMPS S.p.A. (Италия)
2.20. Насосы для индивидуального дома и хозяйства
ПРИЛОЖЕНИЯ К РАЗДЕЛУ 2
2.1. Перечень ГОСТов по насосному оборудованию, действующих и утвержденных на 01.01.2001 г.
2.2. Насосы и электродвигатели, выпускаемые отечественной промышленностью
2.3. Схемы для расшифровки маркировки насосов фирмы DAB
2.4. Сводные графики полей Q - Н насосов фирмы GRUNDFOS
Литература к разделу 2
Основные условные обозначения к разделу 3

Раздел 3. Гидравлические расчеты систем перекачки жидкости
3.1. Классификация трубопроводов
3.2. Гидравлические характеристики трубопроводов
3.2.1. Гидравлическая характеристика простого трубопровода
3.2.2. Гидравлические характеристики сложных трубопроводов
3.2.3. Уравнение для расчета систем перекачки жидкости
3.3. Гидравлический расчет безнасосных систем перекачки жидкости
3.4. Гидравлические расчеты систем перекачки жидкости с центробежным насосом
3.4.1. Гидравлические схемы систем перекачки жидкости с центробежным насосом (ЦБН)
3.4.2. Определение подачи центробежного насоса в систему. Подбор насоса
3.4.3. Проверка центробежного насоса на кавитацию
3.4.4. Проверка системы на гидроудар
3.4.5. Способы изменения подачи и напора центробежного насоса в систему
3,4.6. Совместная работа центробежных насосов
3.4.7. Выбор диаметров трубопроводов для всасывающей и напорной магистралей системы
3.4.8. Пересчет характеристик насоса с воды на другую жидкость
3.4.9. Гидравлические расчеты системы водоснабжения с центробежным насосом
3.5. Гидравлический расчет систем перекачки жидкости со струйным насосом
3.6. Гидравлический расчет системы с объемным насосом
3.7. Надежность насосной установки
3.8. Эксплуатация насосных установок
3.8.1. Общие технические требования к насосам
3.8.2. Основы эксплуатации насосных установок
3.8.3. Монтаж насосных установок
3.8.4. Электрооборудование для насосных установок
3.9. Противопожарное водоснабжение
3.10. Особенности расчета газопроводов
ПРИЛОЖЕНИЯ К РАЗДЕЛУ 3
3.1. Трубопроводы и гидроаппаратура
3.2. Стальные, чугунные трубопроводы и их компоненты. Перечень ГОСТов, действующих и утвержденных на 01.01.2001 г.
3.3. Определение расхода жидкости
3.4. Приборы для измерения параметров потока жидкости и газа. Перечень ГОСТов, действующих и утвержденных на 01.01.2001 г.
3.5. Приборы для измерения давления. Перечень ГОСТов, действующих и утвержденных на 01.01.2001 г.
Литература к разделу 3
Основные условные обозначения к разделу 4

Раздел 4. Газодинамический расчет систем вентиляции
4.1. Назначение и классификация систем вентиляции
4.1.1. Воздухообмен. Расчет воздухообмена
4.1.2. Вредные выделения и предельно допустимые концентрации их в помещениях
4.2. Газодинамический расчет воздуховодов
4.2.1. Особенности расчета параметров движения газа в воздуховодах
4.2.2. Аэродинамическая характеристика воздуховода
4.2.3. Аэродинамическая характеристика сети воздуховодов
4.2.4. Распределение давления воздуха в воздуховодах
4.2.5. Расчет потребного давления для подачи воздуха в сети
4.2.6. Увязка давлений в ответвлениях
4.2.7. Клапаны (заслонки) для регулирования воздушных потоков
4.3. Естественная вентиляция
4.3.1. Аэрация. Особенности аэрации и рекомендации по ее использованию
4.3.1.1. Аэрационные устройства
4.3.1.2. Методы расчета аэрации
4.3.2. Канальные системы естественной вентиляции
4.3.2.1. Принципиальная схема и конструктивные элементы канальной системы естественной вентиляции
4.3.2.2. Расчет воздуховодов канальных систем естественной вентиляции. Примеры расчегов
4.4. Механическая вентиляция
4.4.1. Классификация вентиляторов
4.4.2. Основные параметры вентиляторов
4.4.3. Аэродинамические характеристики вентиляторов
4.4.4. Акустические параметры вентиляторов
4.4.5. Радиальные вентиляторы
4.4.6. Осевые вентиляторы
4.4.7. Диаметральные вентиляторы
4.4.8. Специальные вентиляторы
4.4.9. Подбор вентиляторов и привода
4.4.9.1. Определение рабочих параметров вентилятора
4.4.9.2. Совместная работа вентиляторов
4.4.9.3. Работа в сети параллельно соединенных вентиляторов
4.4.9.4. Работа в сети последовательно соединенных вентиляторов
4.4.9.5. Мощность вентиляторов при совместной работе в сети
4.4.9.6. Подбор вентиляторов
4.4.9.7. Привод вентиляторов
4.4.9.S. Регулировка работы вентиляторов
4.4.9.9. Эксплуатация систем вентиляции
4.5. Борьба с шумом установок вентиляции и кондиционирования воздуха
4.5.1. Рекомендуемые уровни допускаемого шума систем вентиляции и кондиционирования воздуха
4.5.2. Источники шума вентиляционных установок и их шумовые характеристики
4.5.3. Особенности акустического расчета систем вентиляции и кондиционирования воздуха
4.5.4. Расчет уровней звукового давления в расчетных точках
4.5.5. Снижение уровней звуковой мощности источников шума в элементах вентиляционной сети
4.5.6. Звукоизоляция вентиляционных камер
4.5.7. Проектирование глушителей
4.6. Пожарная безопасность систем вентиляции
4.6.1. Пожарная опасность систем производственной вентиляции
4.6.2. Инженерно-технические решения по обеспечению пожарной безопасности систем вентиляции
ПРИЛОЖЕНИЯ К РАЗДЕЛУ 4
4.1. ГОСТы по вентиляции и вентиляционному оборудованию
4.2. Нормативные документы по вентиляции и вентиляционному оборудованию
4.3. Каталог вентиляторов общего и специального назначения отечественного производства
4.4. Каталог вентиляторов общего и специального назначения зарубежного производства
4.5. Каталог воздуховодов отечественного производства (производитель - фирма «ЛИССАНТ», Санкт-Петербург)
4.6. Каталог вентиляционного оборудования
4.7. Номограммы и таблицы для расчета воздуховодов
4.8. Паспорт вентиляционной установки
4.9. Журнал эксплуатации вентиляционной установки
Литература к разделу 4
Исторический очерк

Предисловие

Настоящий справочник должен стать практическим пособием для производственников и всех, кто по роду деятельности решает инженерные задачи, требующие знаний основ гидравлики и аэродинамики. Сейчас трудно найти отрасль техники, не связанную в той или иной мере с необходимостью расчетов, показывающих зависимость движения жидкостей и газов по трубам в различных аппаратах от сопротивлений и многих других препятствий. Различные жидкости (газы) используются в качестве рабочего тела во многих технических системах и технологических процессах. При этом они могут находиться в состоянии относительного покоя и различного рода резервуарах, ресиверах, водохранилищах, баллонах, в топливных баках самолетов, ракет, автомобилей, в железнодорожных цистернах или двигаться но различным трубопроводам, образующим гидравлические (газовоздушные) сети различной протяженности и сложности.

В одних случаях эти сети состоят в основном из трубопроводов большой протяженности с незначительным числом запорных и регулировочных устройств (нефте-, газо-. паро-, водопроводы), в других – это сложные гидравлические (газовоздушные) системы с большим числом фасонных узлов различного назначения, в третьих – они представляют единые агрегаты (теплообменники, котлы, двигатели, газо- и воздухоочистные аппараты).

Для решения одной из важнейших задач газогидродинамики – определения потерь энергии (напора) движущимися в сетях жидкостями (газами) – необходимо уметь правильно определять гидравлические (аэродинамические) сопротивления. В обеспечении выгодных с точки зрения энергозатрат режимов работы сетей важную роль играет правильный выбор для них насосной или вентиляционной установки. Эти задачи приходится решать как на этапе проектирования гидравлических (газовоздушных) сетей, так и в процессе их эксплуатации и ремонта. Последнее является особенно важным, так как порой незначительные отклонения от исходной геометрии сети, вызванные неточностью изготовления и монтажа заменяемых элементов, изменением их взаимного расположения, а также различного рода отложениями на внутренних стейках трубопроводов, могут привести к изменению характера движения жидкости и существенным изменениям основных параметров сети.

Стремление собрать в одной книге материалы, необходимые специалистам для оценки сопротивления гидравлических (газовоздушных) сетей, состоящих из участков самых разнообразных конфигураций, для правильного подбора насосных (вентиляторных) установок, а также данные об их основных характеристиках, определило основное содержание справочника. При этом изложение теоретических основ, необходимых для правильного понимания протекающих в сетях физических процессов, приводится в объеме, на наш взгляд, достаточном для того, чтобы читатель мог совершенно самостоятельно разобрать любой вопрос газогидродинамики, встречающийся в инженерной практике.

Составители ни в коей мере не претендуют на авторство всех материалов, включенных в справочник, так как большая часть справочных материалов и изложение некоторых теоретических вопросов по гидравлике и вентиляции с минимальными изменениями и добавлениями включены в том виде, в каком они представлены в первоисточниках, указанных в соответствующих ссылках на использованную литературу. Такой подход обусловлен рядом причин. Так, например, переработка данных, представленных в «Справочнике по гидравлическим сопротивлениям» И.Е. Идельчика в виде диаграмм, пояснений к ним и практических рекомендаций, нецелесообразна, так как, но мнению составителей, форма их представления является совершенной и наиболее удобной при использовании. Кроме того, сохранение представленных данных в форме, привычной для тех. кто ранее пользовался этим справочником, не потребует изменения навыков работы с ними. По этим же причинам, а также в силу разнообразия представленных в справочнике материалов, составители отказались от единой системы условных обозначений, оставив в разделах те обозначения, которые обычно используются в специальной литературе. Эти условные обозначения приводятся в начале каждого раздела.

Справочник состоит из четырех разделов и приложений в конце каждого из них.

В первом разделе приводятся общие сведения по гидравлике, включающие справочные сведения по физико-механическим свойствам наиболее распространенных жидкостей и газов, основные теоретические положения и уравнения газогидродинамики, законы ламинарного и турбулентного трения при движении жидкости по трубам, рассмотрены особые случаи движения жидкостей (гидроудар, истечение, кавитация). Материал подразделов 1.1 1.6 позволяет проводить расчеты простых и сложных гидравлических систем е использованием диаграмм гидравлических сопротивлений, приведенных в подразделах 1,7 — 1.8, составленных пи материалам справочника И.Е. Идельчика,

В подразделе 1.9. приведены опытные данные о гидравлическом сопротивлении развитых компактных поверхностей теплообмена в виде графической зависимости коэффициента гидравлического сопротивления от числа Рейнольдса (в форме таблиц). Здесь же приведены зависимости безразмерного коэффициента теплоотдачи (числа Стантона) от числа Рейнольдса. Приведенные данные позволяют осуществлять расчеты и проектирование малогабаритных теплообменных аппаратов, которые нашли широкое применение в самых разнообразных областях техники (от компьютера до летательного аппарата).

Во втором разделе справочника излагаются общие сведения о насосах и насосных установках: в соответствии с ГОСТами классификация насосов, принцип действия, устройство и конструкция различных типов насосов, рассматриваются вопросы маркировки, приводятся технические показатели некоторых насосов, выпускаемых отечественной промышленностью и некоторыми иностранными фирмами. В приложении к этому разделу приводится список ГОСТов и нормативных документов по насосам и насосному оборудованию, утвержденных и действующих на 01.01.2001 г.

В третьем разделе рассматриваются вопросы, связанные с гидравлическими расчетами различных типов систем перекачки жидкости и газа, а также е монтажом насосных установок и комплектованием их элементами электрооборудования. Здесь кратко изложены вопросы эксплуатации насосов, возможные неисправности и способы их устранения; рассмотрены требования к противопожарному водоснабжению различных объектов. В приложениях к третьему разделу приводится сортамент труб и гидравлической запорно-регулировочной арматуры, широко используемых на практике.

Четвертый раздел посвящен газодинамическому расчету систем вентиляции. В нем представлена классификация систем вентиляции по назначению, способам перемещения воздуха и способу организации воздухообмена в соответствии с требованиями ГОСТов, достаточно подробно рассмотрены различные виды систем вентиляции с многочисленными примерами их расчетов. В этом разделе приводятся методики расчета потребного воздухообмена производственных, жилых и общественных помещений. Подробно излагается методика и приводятся формулы для газодинамического расчета воздуховодов при различных типах их соединений, а также даются примеры газодинамических расчетов систем естественной и механической вентиляции. Особое внимание уделяется описанию особенностей применения различных типов вентиляторов, подбору вентиляторов и электродвигателей к ним, а также мерам по снижению уровня шума вентиляторных установок. Рассмотрены вопросы эксплуатации систем вентиляции и требования противопожарной безопасности. Приложения включают ГОСТы, СНиПы и другие нормативные документы по вентиляторам и вентиляционным системам, технические параметры и аэродинамические характеристики типовых вентиляторов, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями, параметры воздуховодов и вентиляционного оборудования. 

В конце каждого раздела приводится перечень используемой и рекомендуемой литературы, в которой более подробно излагаются вопросы, затронутые в справочнике.

Составители считают своим донгам выразить благодарность В.В. Лебедеву за помощь в подборе материала, H.М. Долговой, Г.О. Ивановой, Г.А. Кузьменко, О.Е. Пироговой и А.Г. Юрьевой, внесшим большой вклад в оформление материалов справочника.