| , Овчинников К. М., Быков В. Д., Гидрография рек СССР, М., 1945; Максимов Г. С., Гидрография как наука, в кн.: Ученые записки высшего Арктического морского училища, в. 1, Л. -М., 1949; его же, Гидрографическая опись, М. -Л., 1949; Шейкин П. А., Гидрографические работы на реках, Л., 1949; Наставление по рекогносцировочным гидрографическим исследованиям рек, Л., 1949; Давыдов Л. К., Гидрография СССР, т. 1 - 2, Л., 1953 - 55; ГлушковВ. Г., Вопросы теории и методы гидрологических исследований, М., 1961; Белобров А. П., Гидрография моря, М., 1964; Соколов А. А., Гидрография СССР, Л., 1964.
А. И. Чеботарёв, К. Г. Тихоцкий.
ГИДРОДИКЦИОН, род пресноводных зелёных водорослей; то же, что водяная сеточка.
ГИДРОДИНАМИКА (от гидро... и динамика), раздел гидромеханики, в к-ром изучаются движение несжимаемых жидкостей и взаимодействие их с твёрдыми телами. Методами Г. можно исследовать также движение газов, если скорость этого движения значительно меньше скорости звука в рассматриваемом газе. При скорости движения газа, близкой к скорости звука или превышающей её, начинает играть заметную роль сжимаемость газа и методы Г. уже неприменимы. Такое движение газа исследуется в газовой динамике.
При решении той или иной задачи в Г. применяют осн. законы и методы механики и, учитывая общие свойства жидкостей, получают решение, позволяющее определить скорость, давление и ка-сат. напряжения в любой точке занятого жидкостью пространства. Это даёт возможность рассчитать, в частности, и силы взаимодействия между жидкостью и твёрдым телом. Гл. свойствами жидкости, с точки зрения Г., являются её лёгкая подвижность, или текучесть, выражающаяся в малом сопротивлении жидкости деформациям сдвига, и сплошность (в Г. жидкость считается непрерывной однородной средой); кроме того, в Г. принимается, что жидкости не сопротивляются растяжению.
Основные ур-ния Г. получаются путём применения общих законов физики к элементарной массе, выделенной в жидкости, с последующим переходом к пределу при стремлении к нулю объёма, занимаемого этой массой. Одно из ур-ний, называемое неразрывности уравнением, получается путём применения к элементу, выделенному в жидкости, закона сохранения массы; другое ур-ние (или в проекциях на оси координат - три ур-ния) получается в результате применения к элементу жидкости закона о количестве движения, согласно к-рому изменение количества движения элемента должно совпадать по величине и направлению с импульсом силы, приложенной к нему. Решение общих ур-ний Г. исключительно сложно и может быть доведено до конца не всегда, а только в небольшом числе частных случаев. Поэтому приходится упрощать задачи путём отбрасывания в ур-ниях членов, к-рые в данных условиях имеют менее существ, значение для определения характера течения. Напр., в ряде случаев можно с достаточной для практики точностью описать реально наблюдаемое течение, пренебрегая вязкостью жидкости; т. о., приходят к теории идеальной жидкости, к-рую можно применять для решения многих гидродина-мич. задач. В случае движения жидкостей с весьма большой вязкостью (густые масла и т. п.) величина скорости течения изменяется незначительно и можно пренебречь ускорением. Это приводит к др. приближённому решению задач Г.
В Г. идеальной жидкости особенно важное значение имеет Бернулли уравнение, согласно к-рому вдоль струйки жидкости имеет место следующее соотношение между давлением р, скоростью v течения жидкости (с плотностью р) и высотой z над плоскостью отсчёта[0632-1-1.jpg] ( g - ускорение свободного падения). Это ур-ние является основным в гидравлике.
Анализ ур-ний движения вязкой жидкости показал, что для геометрически и механически подобных течений (см. Подобия теория) величина[0632-1-2.jpg] должна быть постоянной (l - характерный для задачи линейный размер, напр, радиус обтекаемого тела или сечения трубы и т. п., [0632-1-3.jpg]- соответственно плотность, скорость, коэфф. вязкости жидкости). Эта величина наз. Рейнольд-са числом и определяет режим движения вязкой жидкости: при малых значениях Re(для трубопроводов при[0632-1-4.jpg][0632-1-5.jpg] где d - диаметр трубопровода, [0632-1-6.jpg]) имеет место слоистое, или ламинарное течение, при больших значениях Re струйки размываются и в жидкости происходит хаотич. перемешивание отд. масс; это т. н. турбулентное течение.
Решение основных ур-ний Г. вязкой жидкости оказалось возможным найти только для крайних случаев - для Re очень малых, что соответствует (при обычных размерах) большой вязкости, и для Re очень больших, что соответствует течениям жидкостей с малой вязкостью. В ряде технич. вопросов особо важны задачи о течениях жидкостей с малой вязкостью (вода, воздух). В этом случае ур-ния Г. можно значительно упростить, выделив слой жидкости, непосредственно прилегающий к поверхности обтекаемого тела, в к-ром вязкостью пренебречь нельзя; этот слой наз. пограничным слоем. За пределами пограничного слоя жидкость может рассматриваться как идеальная. Для характеристики движений жидкости, в к-рых осн. роль играет сила тяжести (напр., волны, образующиеся на поверхности воды при ветре, прохождении корабля и т. д.), в Г. вводится др. безразмерная величина[0632-1-7.jpg] , называемая числом Фруда.
Практич. применения Г. чрезвычайно разнообразны. Г. пользуются при проектировании кораблей и самолётов, расчёте трубопроводов, насосов, гидротурбин и водосливных плотин, при исследовании мор. течений и речных наносов, изучении фильтрации грунтовых вод и нефти в подземных месторождениях и т. п. Об истории Г. см. в ст. Гидроаэромеханика.
Лит.: Прандтль Л., Гидроаэромеханика, пер. с нем., M, 1949.
ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ПЕРЕДАЧА, механизм для бесступенчатого изменения передаваемого от двигателя крутящего момента или частоты вращения вала машины-орудия; рабочий процесс Г. п. осуществляется за счёт работы лопастных насоса и турбины. Г. п. была предложена в нач. 20 в. в виде соосно расположенных центробежного насоса и турбины, сближенных т. о., что их колёса образуют горообразную полость, заполненную рабочей жидкостью - маловязким маслом или водой. Побудителем движения жидкости является насос, колесо к-рого соединено с двигателем; энергия, полученная жидкостью от насоса, передаётся турбиной приводимой машине.
Г. п. только с двумя колёсами - насосным и турбинным (рис.), имеет равные на обоих валах крутящие моменты и наз. гидродинамической муфтой (гидромуфтой). В номинальном режиме частота вращения турбинного вала гидромуфты на 1,5-4% меньше частоты вращения вала насоса; кпд гидромуфты составляет 95-98% .
Гидротрансформаторы имеют три лопаточных колеса (насосное, направляющего аппарата и турбинное) или более. Они бывают с одно- или многоступенчатой турбиной. В последнем случае удаётся расширить область изменения частоты вращения вторичного вала и получить большее увеличение крутящего момента на турбинном колесе по отношению к моменту на валу насоса в режиме страгивания, т. е. когда турбинный вал полностью остановлен (у трёхступенчатых турбин до 12:1). Г. п. допускают регулирование крутящего момента за счёт изменения заполнения их рабочей полости. Этот способ широко применяется для регулирования гидромуфт. Чтобы уменьшить падение кпд в гидротрансформаторах, регулирование ведут поворотом лопастей рабочих колёс. В нек-рых конструкциях гидротрансформаторов предусматривается отключение направляющего аппарата, что обращает механизм в гидромуфту - это т. н. комплексная передача. Г. п. строятся с передаточным отношением от 0,6 до 6 и кпд 0,86-0,92. Раздельная Г. п., т. е. отдельно расположенные насос и турбина, соединённые трубами, позволяет произвольно размещать турбину относительно двигателя, дробить мощность двигателя между неск. потребителями и, наоборот, суммировать мощность неск. двигателей для привода одной машины. Несмотря на то, что кпд раздельных Г. п. составляет 65-70%, они находят всё большее применение в тех случаях, когда приводимая машина должна размещаться в месте, где невозможно или затруднено обслуживание: приводы буровых установок, насосы топливных систем летат. аппаратов, насосы хим. установок и др.
Гидродинамические передачи: а - гидротрансформатор; б - гидромуфта; 1 - рабочее колесо насоса, установленное на ведущем валу; 2 - рабочее колесо гидротурбины, установленное на ведомом валу; 3 - неподвижный направляющий аппарат - реактор. Стрелками показано направление потока рабочей жидкости.
Наибольшее применение Г. п., как автоматически действующие бесступенчатые передачи, нашли в трансмиссиях автомобилей, на тепловозах, в судовых силовых установках, приводах питат. насосов и дымососов ТЭЦ. Мощность приводимых через гидромуфты насосов ТЭЦ доходит до 25 000 кет.
Лит.: ГавриленкоБ. А., Минин В. А., Рождественский С. Н., Гидравлический привод, М., 1968.
В. А. Минин.
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ, сопротивление движению тела со стороны обтекающей его жидкости или сопротивление движению жидкости, вызванное влиянием стенок труб, каналов и т. д. При обтекании неподвижного тела потоком жидкости (газа) или, наоборот, когда тело движется в неподвижной среде, Г. с. представляет собой проекцию главного вектора всех действующих на тело сил на направление движения. Г. с.
[0632-1-1.jpg]
где р - плотность среды, v - скорость, S - характерная для данного тела площадь. Безразмерный коэфф. Г. с. сх зависит от формы тела, его положения относительно направления движения и чисел подобия (см. Подобия критерии). Силу, с к-рой жидкость действует на каждый элемент поверхности движущегося тела, можно разложить на нормальную и касательную составляющие, т. е. на силу давления и силу трения. Проекция результирующей всех сил давления на направление движения даёт Г. с. давления, а проекция результирующей всех сил трения на направление движения - Г. с. трения. Тела, у к-рых сопротивление от сил давления мало по сравнению с сопротивлением от сил трения, считаются хорошо обтекаемыми. Г. с. плохо обтекаемых тел определяется почти полностью сопротивлением давления. При движении тел вблизи поверхности воды образуются волны, в результате чего возникает волновое сопротивление.
При протекании жидкости по трубам, каналам и т. д. в гидравлике различают два вида Г. с.: сопротивление по длине, прямо пропорциональное длине участка потока, и местные сопротивления, связанные с изменением структуры потока на коротком участке при обтекании различных препятствий (в виде клапанов, задвижек и др.), а также при внезапном расширении или сужении потока или при изменении направления его течения. В гидравлич. расчётах Г. с. оценивается величиной "потерянного" напора hv, представляющего собой ту часть удельной энергии потока, к-рая необратимо расходуется на работу сил сопротивления.
Значение hv по длине трубы при напорном движении вычисляется по формуле Дарси [0632-1-2.jpg]где[0632-1-3.jpg]- коэфф.
сопротивления; l и d - длина и диаметр трубы; v - средняя скорость; g - ускорение свободного падения. Коэфф.[0632-1-4.jpg] определяется характером течения. При ламинарном течении он зависит только от Рейнольдса числа Re (линейный закон сопротивления), а при турбулентном течении - ещё и от шероховатости стенок трубы. При очень больших Re (порядка 106 и более) [0632-1-5.jpg]зависит только от шероховатости (квадратичный закон сопротивления). .Местные Г. с. оцениваются общей формулой [0632-1-6.jpg]где [0632-1-7.jpg]- коэфф. местного сопротивления, различный для разных препятствий; зависит от числа Re.
Числовые значения коэфф. [0632-1-8.jpg]определяются по формулам, приводимым в справочниках. Определение величины hv для открытых потоков производится также по спец. формулам. Г. с. в открытых потоках и при движении в напорных трубопроводах обусловлены одними и теми же физич. причинами.
Правильное определение величины Г. с. имеет большое значение при проектировании и постройке самых разнообразных сооружений, установок и аппаратов (гид-ротехнич. сооружения, турбинные установки, воздухе- и газоочистит. аппараты, газо-, нефте- и водопроводные магистрали, двигатели, компрессоры, насосы и т. д.).
Лит.: Агроскин И. И., Дмитриев Г. T. и Пикалов Ф. И., Гидравлика, 4 изд., M.-Л., 1964; Идельчик И. E., Справочник по гидравлическим сопротивлениям, M--Л., 1960; Альтшуль А. Д., Гидравлические потери на трение в трубопроводах, М. -Л., 1963. П.Г.Киселёв,
ГИДРОЗОЛОУДАЛЕНИЕ, система удаления золы и шлака из топочной камеры и газоходов котельного агрегата водой. Одновременно осуществляется транспортирование золы и шлака на золовые поля или в отвалы. См. Золоудаление.
ГИДРОИДНЫЕ (Hydrozoa), класс водных беспозвоночных животных типа ки-шечнополостных (Coelenterata). Для большинства Г. характерно чередование поколений: полипы сменяются половым поколением - медузами. У большинства Г. бесполое поколение образует колонии, состоящие из громадного количества особей. Колония прикрепляется своим основанием к к.-л. твёрдому субстрату; вертикально поднимающийся стволик ветвится, и на его веточках сидят отд. особи колонии - гидранты', ротовое отверстие каждой особи окружено длинными щупальцами. В оболочке нек-рых Г. откладываются известковые соли; большие скопления таких Г. образуют известковые рифы. Формирование колонии происходит в результате почкования. В отличие от гидры, у колониальных форм Г. развивающиеся из почек новые особи не отрываются, а остаются на общем стволе. Из нек-рых почек развиваются медузы, образующие половые продукты. У мн. Г. медузы отрываются от колонии и ведут свободноплавающий образ жизни; они раздельнополы; из их оплодотворённого яйца развивается характерная для всех кишечнополостных личинка - планула. Среди Г. известно, однако, много видов, у к-рых медузы остаются недоразвитыми и не отрываются от колонии, но тем не менее образуют половые клетки. Вместе с тем у нек-рых Г. имеются только медузы, их личинки развиваются непосредственно в новых медуз. Все Г. питаются животной пищей, захватывая щупальцами планктонных рачков, водных личинок насекомых и даже мальков рыб. Нек-рые медузы могут быть опасны и для человека, причиняя довольно сильные ожоги (напр., гонионемы ).
7 отрядов: гидры (Hydrida), лептолиды (Leptolida), лимномедузы (Limnomedu-sae), трахимедузы (Trachymedusae), нар-комедузы (Narcomedusae), дискомедузы (Disconantae), сифонофоры (Siphonopho-га). Известно более 2500 видов. Г. в основном распространены в морях; исключение составляют гидра, обитающая в пресных водоёмах, и нек-рые медузы, встречающиеся в озёрах Африки и реках Сев. Америки, Европы и Азии, а также колониальный гидроид Moerisia pallasi, распространённый в Каспийском м. и проникший в нек-рые реки. В СССР встречается св. 300 видов. Большинство Г. обитает в литоральной зоне, лишь немногие являются глубоководными формами (напр., Branchiocerianthus из Тихого ок., достигающий 1 м высоты). В ископаемом состоянии Г. известны с мелового периода, но есть указания на нахождение гидромедуз даже в нижнекембрийских отложениях.
Лит.: Руководство по зоологии, т. 1, М. -Л., 1937; Hаумов Д. В., Гидроиды и гидромедузы морских, солоноватоводных и пресноводных бассейнов СССР, M. - Л., 1960; Жизнь животных, под ред. Л. А. Зенкевича, т. 1, M., 1968. В. H. Никитин.
ГИДРОИДЫ (Hydroidea), подкласс водных беспозвоночных животных класса гидроидных типа кишечнополостных. Ряд учёных не разделяет класс гидроидных на подклассы, а делит его непосредственно на 7 отрядов.
ГИДРОИЗОГИПСЫ (от гидро..., греч. isos - равный и hypsos - высота), линии на карте, соединяющие точки с одинаковой высотой поверхности грунтовых вод над условной нулевой поверхностью.
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы для защиты строит, конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей (кислот, щелочей и пр.). По назначению Г. м. подразделяют на антифильтрационные, антикоррозионные и герметизирующие; по виду осн. материала - на асфальтовые, минеральные, пластмассовые и металлические.
Асфальтовые Г. м. применяют в виде нефтяных битумов с минеральным порошком, песком и щебнем (асфальтовые мастики, растворы и бетоны), получаемых при нагревании (горячие уплотняемые и литые асфальты), разжижением битумов летучими растворителями (битумные лаки и эмали) или эмуль-гированием их в воде (битумные эмульсии, пасты, холодные асфальты). Битумы и асфальты применяют для окраски и штукатурки поверхностей сооружений (асфальтовые гидроизоляции), для уплотнения деформац. швов (асфальтовые шпонки), для пропитки строит, элементов и при изготовлении штучных Г. м., в основном рулонных (гидроизол, бризол, изол, стеклорубероид, маты). Всё большее распространение получают битумно-полимерные Г. м., обладающие повыш. эластичностью и трещиностойкостью. В СССР применяются Г. м. на основе битумов, эмульгированных в воде (холодные асфальтовые мастики, эмульбит, битумно-латексные композиции, эластим), позволяющие использовать местные материалы, упростить и удешевить гидроизо-ляц. работы.
Минеральные Г. м. приготавливают на основе цементов, глины и др. минеральных вяжущих; их применяют для окрасочных (цементные и силикатные краски) и штукатурных покрытий (цементные торкрет и штукатурка), для массивных гидроизоляц. конструкций (гидрофобные засыпки, глинобетонные замки, гидратон) при антифильтрационной защите. Совершенствование минеральных Г. м. связано с применением поверхностно-активных и др. спец. добавок, высокого диспергирования смесей.
Пластмассовые Г. м. применяют для окрасочной (эпоксидные, полиэфирные, поливиниловые, этинолевые лаки и краски), штукатурной (полимер-растворы и бетоны, фаизол) и оклеечной (полиэтиленовая, поливинилхлоридная плёнки, оппаноль) гидроизоляции поверхностей и для уплотнения деформац. швов сооружений (каучуковые герметики, резиновые и поливинилхлоридные профильные ленты, стеклоэластики). Номенклатура и объём произ-ва этих материалов постоянно увеличиваются; наибольшее развитие получают тиоколовые герметики, эпоксидные краски, полиэфирные стеклопластики и полиэтиленовые экраны.
Металлические Г. м. - листы из латуни, меди, свинца, обычной и нержавеющей стали, применяемые для поверхностной гидроизоляции и уплотнения деформац. швов в наиболее ответств. случаях (резервуары, плотины, диафрагмы). А |
