Tratat de mecanica fluidelor

  CUPRINS:
PREFAŢĂ XI

LISTA NOTAŢIILOR XIII

1. PROPRIETĂŢILE FLUIDELOR 1
2. STATICA FLUIDELOR 32
3. CINEMATICA FLUIDELOR 75
4. DINAMICA FLUIDELOR IDEALE 114
5. MIŞCĂRI POTENŢIALE 189
6. MIŞCAREA LAMINARĂ 247
7. ANALIZĂ DIMENSIONALĂ ŞI SIMILITUDINE 323
8. MIŞCAREA TURBULENTĂ 351
9. MIŞCĂRI PERMANENTE ÎN CONDUCTELE SUB PRESIUNE 391
10. MIŞCĂRI TRANZITORII ÎN SISTEMELE SUB PRESIUNE 431
11. MŞCAREA CU SUPRAFAŢĂ LIBERĂ A LICHIDELOR 480

BIBLIOGRAFIE 527
  PREZENTARE:
The book rigorously analyses the basic principles and methods used in Fluid Mechanics. This book offers the necessary knowledge for a correct understanding of the phenomena and for solving the technical problems, to those who are studying Fluid Mechanics. Considering these aspects, the book emphasizes the phenomenon description, defining the numerical model problems and their validation domain and also the simple application examples - related to power engineering and mechanical engineering issues.
Each chapter of the book ends with ten solved problems and a quiz test with sixteen questions, in order to present the technical application of the theoretical aspects. Most of these applications have numerical solutions as a result based on some calculation programs, written in Fortran - simple and easy to use on any computer.
The book can be used by engineers related to the field of power engineering and mechanical engineering, but also by the technical faculties students who are studying Fluid Mechanics and its technical applications.
  PREFATA:
Lucrarea de faţă se adresează specialiştilor din cercetare şi învăţământ (profesori, ingineri, doctoranzi), studenţilor de la diferite forme de învăţământ, precum şi matematicienilor şi fizicienilor cu preocupări în domeniul mecanicii fluidelor. Lucrarea are la bază cursul de Mecanica fluidelor pe care autorii l-au predat studenţilor de la Universitatea POLITEHNICA din Bucureşti.
Disciplina Mecanica Fluidelor este una dintre disciplinele de cultură tehnică generală, care asigură pregătirea necesară studenţilor pentru a putea aborda cursurile de specialitate din anii următori. Pentru înţelegerea corectă a fenomenelor din domeniul mecanicii fluidelor expuse în lucrare, cititorul trebuie să posede cunoştinţe avansate de matematică şi de mecanică, discipline predate în mod curent studenţilor de la facultăţile cu profil tehnic. Lucrarea prezintă capitolele fundamentale necesare pentru pregătirea unui inginer fără a include capitolele specifice unei anumite specializări.
Cartea este structurată pe unsprezece capitole în care sunt prezentate aspectele generale şi particulare ale mecanicii fluidelor perfecte şi ale mecanicii fluidelor reale.
În primul capitol, Proprietăţile fluidelor, este definită noţiunea de fluid şi proprietăţile acestora cu ajutorul unui aparat matematic accesibil studenţilor.
Al doilea capitol dedicat Staticii fluidelor se referă la ecuaţia fundamentală a staticii fluidelor, forţele hidrostatice de presiune, noţiuni despre plutirea corpurilor şi metode şi aparate pentru măsurarea presiunilor.
Capitolul al treilea abordează într-o formulare modernă Cinematica fluidelor, sisteme de referinţă, ecuaţia continuităţii, cinematica deformării şi mişcări rotaţionale.
Dinamica fluidelor ideale din capitolul al patrulea conţine ecuaţiile mişcării fluidelor ideale, aplicaţii ale relaţiei lui Bernoulli, teorema cantităţii de mişcare, teorema momentului cinetic mişcarea relativă şi mişcarea fluidelor ideale necompresibile.
În al cincilea capitol, Mişcări potenţiale, se prezintă mişcarea fluidelor incompresibile, mişcările potenţiale plane şi mişcările potenţiale axialsimetrice.
Aspectele generale ale Mişcării laminare sunt tratate în cadrul celui de-al şaselea capitol, care cuprinde ecuaţiile mişcării laminare, teorema energiei cinetice, cazurile de integrare exactă ale ecuaţiilor Navier-Stokes, noţiuni de hidrodinamica lubrificaţiei şi de teoria stratului limită.
În capitolul al şaptelea sunt abordate noţiuni despre Analiza dimensională şi teoria similitudinii.
Capitolul al optulea, Mişcarea turbulentă, introduce ecuaţiile mişcării turbulente, noţiuni privind teoriile semiempirice asupra turbulenţei şi aspecte privind rezistenţele hidraulice locale.
Mişcările permanente în conducte sub presiune fac obiectul capitolului nouă care se ocupă de aspecte privind mişcările fluidelor incompresibile prin conducte şi reţele de conducte sub presiune precum şi aspecte privind şi mişcarea gazelor prin conducte sub presiune.
Capitolul zece este dedicat Mişcărilor tranzitorii lent variabile şi mişcărilor tranzitorii rapid variabile prin sistemele sub presiune.
Ultimul capitol, al unsprezecelea, tratează Mişcarea cu suprafaţă liberă a lichidelor, mişcarea permanentă în canale, mişcarea permanentă gradual variată, mişcarea rapid variată, saltul hidraulic şi mişcarea tranzitorie a curenţilor cu suprafaţă liberă.
Fiecare capitol al cărţii include o parte cu aplicaţii ale problemelor teoretice expuse specifice capitolului, care sunt rezolvate şi care constituie baza lucrărilor de seminar, precum şi un set de întrebări pentru verificarea cunoştinţelor. Problemele sunt alcătuite pe baza consultării unor materiale documentare moderne. O parte dintre problemele rezolvate, în special cele din capitolul zece despre mişcările tranzitorii în conducte sub presiune, au soluţii numerice, obţinute cu ajutorul unor programe de calcul elaborate de autori şi care au rolul de a pune în evidenţă importanţa modelului matematic care descrie fenomenul fizic studiat. S-a intenţionat ca aceste programe să fie cât mai simple pentru a servi ca model la aplicaţii similare, fără o altă pregătire în domeniul metodelor numerice de calcul. Din acelaşi motiv, programele s-au scris în limbajul FORTRAN, care este un limbaj simplu şi care poate fi utilizat pe toate calculatoarele.
Această lucrare se încadrează în tradiţia îndelungată şi bogată a Catedrei Hidraulică, Maşini Hidraulice şi Ingineria Mediului a Universităţii POLITEHNICA din Bucureşti şi este rodul experienţei tehnice şi didactice a autorilor, obţinută atât pe calea fundamentării ştiinţifice a problemelor de mecanica fluidelor, cât şi prin confruntarea directă cu problemele reale din industrie.

Prof. dr. ing. Eugen Constantin ISBĂŞOIU
  CUVINTE CHEIE:
MECANICA
FLUID
STATICA FLUIDELOR
CINEMATICA FLUIDELOR
DINAMICA FLUIDELOR
MIŞCAREA TURBULENTĂ
MIŞCAREA LAMINARĂ
STRAT LIMITA