Изложены основные сведения о наиболее распространенных в пищевой промышленности гидравлических машинах: насосах, компрессорах и вентиляторах. Главное внимание уделено современным центробежным машинам. Приведены основные положения гидравлики, необходимые для выполнения различных инженерных расчетов, требующихся при разработке технологии, а также при конструировании и эксплуатации машин и аппаратов пищевых производств. Особое внимание уделено гидравлике трубопроводов при движении вязких жидкостей. Рассчитана на инженерно-технических работников, занимающихся проектированием и эксплуатацией оборудования предприятий пищевой промышленности. Может быть полезна студентам соответствующих специальностей.

Предисловие

Часть I. Гидравлика

Глава 1. Основные физические свойства жидкости
Общие свойства жидкости в состоянии покоя 
Молекулярное давление и поверхностное натяжение 
Давление паров жидкости. Кавитация 
Плотность жидкости 
Основные свойства жидкостей и газов при относительном движении
Вязкость капельных жидкостей 
Некоторые свойства неньютоновских (аномальных) жидкостей
Вязкость газов 
Вязкость суспензий 
Измерение вязкости жидкостей. Вискозиметры 

Глава 2. Гидростатика
Силы, действующие на жидкость 
Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера 
Поверхности равного давлении 
Основное уравнение гидростатики 
Закон Паскаля 
Сила давления жидкости на плоскую стенку. Гидростатический парадокс 
Центр давления 
Давление на криволинейную стенку 
Эпюры гидростатического давления 
Применение основных законов гидростатики в технике 
Сообщающиеся сосуды 
Гидравлические установки 
Жидкостные приборы для измерения давления 
Примеры использования законов гидростатики в практике пищевой промышленности 

Глава 3. Гидродинамика
Основные понятия кинематики жидкости 
Закон неразрывности потока 
Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера) 
Основное уравнение гидродинамики – уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости при установившемся движении 
Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости 
Применение уравнения Бернулли в технике 
Определение средней скорости истечения жидкости из отверстий 
Определение расхода жидкости в трубопроводе
Определение скорости движения жидкости в потоке при помощи трубки Пито
Примеры использования законов гидродинамики идеальной жидкости в практике пищевой промышленности

Глава 4. Режимы движения вязкой жидкости
Основы теории подобия 
Напорное и безнапорное движение жидкости 
Закономерности установившегося равномерного движения реальной жидкости

Глава 5. Закономерности ламинарного движения жидкости
Закон распределения скорости равномерного движения по сечению круглой трубы 
Определение расхода жидкости н средней скорости в горизонтальной круглой трубе. Формула Пуазейля 
Потери энергии (напора) по длине круглого трубопровода при равномерном ламинарном движении жидкости 
Напряжение сил трения в потоке при равномерном ламинарном движении в круглой трубе 

Глава 6. Турбулентный режим движения жидкости
Об источнике дополнительных потерь энергии в турбулентном потоке Структура турбулентного потока. Распределение скоростей
Вязкий подслой в турбулентном потоке 
Основные источники потерь энергии (напора) по длине потока. Гидравлическая шероховатость труб 

Глава 7. Местные гидравлические сопротивления
Потерн напора при внезапном расширении струн. Теорема Борда 
Основные виды местных гидравлических сопротивлений 
Зависимость коэффициентов местных сопротивлений от вязкости жидкости 
Принцип наложения потерь напора в трубопроводе и взаимное влияние местных сопротивлений 

Глава 8. Гидравлический расчет трубопроводов
Уравнение Бернулли при расчете простого трубопровода 
Расчет трубопроводов для турбулентного режима движения
Последовательное соединение трубопроводов 
Параллельное соединение трубопроводов 
Расчет водопроводов 
Сифонный трубопровод 
Принцип экономического расчета трубопроводов 

Глава 9. Гидравлический удар в трубах. Теория Н. Е. Жуковского
Определение ударного давления 
Предотвращение прямого гидравлического удара в трубах. Локализация и снижение ударного давления 
Истечение реальной жидкости через отверстия, насадки и водосливы 
Закономерности истечения реальной жидкости через малые отверстия в тонкой стенке 
Совершенное, несовершенное и неполное сжатие струи 

Глава 10. Истечение реальной жидкости через отверстия, насадки и водосливы
Истечение реальной жидкости через насадки
Истечение жидкости через отверстия при переменном уровне в резервуаре 
Истечение жидкости через отверстие при переменном напоре из резервуара с переменным сечением по высоте 
Зависимость коэффициентов истечения из отверстий и насадков от режима движения жидкости 
Водосливы

Глава 11. Течение жидкости в открытых каналах и руслах
Течение жидкости в открытых каналах при установившемся движении 
Закономерности турбулентного равномерного движения в открытых каналах 
Равномерное ламинарное движение в открытых руслах

Глава 12. Взаимодействие потока и твердого тела
Реактивное действие струн 
Активное действие струи 
Динамическое действие струи на подвижные преграды

Часть II. Гидравлические машины

Глава 13. Общие сведения о работе гидравлических машин
Назначение и классификация гидравлических машин, применяемых в пищевой промышленности 
Схема насосной установки. Основные параметры работы насосов

Глава 14. Центробежные насосы
Устройство. Принцип действия 
Основы теории центробежных насосов 
Действительный напор, создаваемый центробежным насосом, и его зависимость от конструктивных форм насоса 
Основы теории подобия центробежных насосов 
Типизация лопастных насосов по коэффициенту быстроходности
Осевое давление в центробежных насосах и методы его уравновешивания 
Характеристики центробежных насосов
Теоретические Q – Hт характеристики центробежных насосов
Действительные характеристики 
Определение рабочей точки центробежного насоса совмещением характеристики насоса и характеристики трубопровода 
Регулирование подачи жидкости центробежным насосом
Параллельная работа центробежных насосов
Последовательная работа центробежных насосов 
Универсальная характеристика центробежного насоса 
Определение предельной высоты установки насоса из условий предотвращения кавитации
Подбор центробежных насосов 
Работа центробежных насосов при перекачке вязких жидкостей
Пропеллерные (осевые) насосы
Вихревые насосы 
Изменение основных параметров центробежного насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру 
Приближенное определение подачи и напора насоса, а также некоторых основных его размеров и технических данных
Некоторые данные об отечественных центробежных насосах, применяемых в пищевой промышленности

Глава 15. Поршневые насосы
Принцип действия и классификация поршневых насосов
Подача поршневых насосов 
Закон движения поршня насоса с кривошипным приводом
Степень неравномерности работы поршневого насоса
График подачи 
Давление в цилиндре насоса в период всасывании 
Давление в цилиндре насоса в период нагнетания 
Высота установки поршневого насоса
Предельная частота вращения кривошипного вала 
Основы теории и расчета воздушных колпаков 
Клапаны поршневых насосов 
Технические данные некоторых поршневых насосов отечественного производства 
Насосы прямого действия 

Глава 16. Ротационные и некоторые специальные конструкции насосов, применяемых в пищевой промышленности
Шестеренчатые насосы 
Кулачковые ротационные насосы 
Пластинчатые или шиберные ротационные насосы 
Водокольцевые насосы 
Струйные аппараты 
Воздушно-водяные подъемники (мамут-насосы) 

Глава 17. Компрессоры
Поршневые компрессоры 
Термодинамические основы работы компрессора 
Расход мощности и КПД компрессора 
Действительный рабочий процесс в одноступенчатом компрессоре 
Многоступенчатое сжатие 
Регулирование подачи поршневых компрессоров 
Основные элементы компрессорной установки 
Поршневые вакуум-насосы 
Ротационные компрессоры
Турбокомпрессоры 

Глава 18. Вентиляторы
Центробежные вентиляторы 
Подача, давление, расходуемая мощность и КПД центробежных вентиляторов 
Характеристики центробежных вентиляторов 
Регулирование подачи центробежных вентиляторов
Подбор вентилятора для заданных условий работы
Осевые вентиляторы 

Глава 19. Примеры расчета трубопроводов и подбора насосов 
Литература