Розглянуті фізичні властивості газів, параметри газового стану та їх взаємозв'язок, основні рівняння газової динаміки, закономірності однови-мірної течії газу з дозвуковою і надзвуковою швидкістю. Приведені в загальному вигляді газодинамічні розрахунки сопла Лаваля, витікання газу із резервуарів великої ємності і газових ежекторів. Окремо розглядаються закономірності усталеної ізотермічної і неізотермічної течії реальних газів в трубах та особливості розрахунку газопроводів з неусталеним режимом роботи. Навчальний посібник призначений для студентів нафтогазового профілю і може бути також корисним для аспірантів та інженерів, яких цікавлять задачі газової динаміки. ЗМІСТ Передмова 3 Позначення основних і похідних величин 5 Розділ 1. Параметри і рівняння стану газу 8 1.1 Параметри стану газу 8 1.2 Рівняння стану для ідеальних газів 12 1.3 Фізичні властивості газів і їх сумішей 18 1.3.1 Фізичні властивості чистих газів 18 1.3.2 Склад газової суміші 23 1.3.3 Властивості суміші газів 25 1.4 Рівняння стану для реального газу 28 1.5 Визначення роботи розширення газу при різних термодинамічних процесах 30 1.6 Приклади розв'язку задач 34 1.7 Задачі для самостійного розв'язку 38 Розділ 2. Основні рівняння газової динаміки 41 2.1 Закон збереження маси 41 2.2 Закон зміни кількості руху 43 2.3 Закон збереження енергії 48 2.4 Механічна форма запису закону збереження енергії 53 2.4.1 Вплив стисливості газу на процес руху 57 2.5 Закон зміни моменту кількості руху 59 2.6 Приклади розв'язку задач 61 2.7 Задачі для самостійного розв'язку 64 Розділ 3. Закономірності одновимірної течії газу 67 3.1 Швидкість розповсюдження нескінченно слабих і сильних збу- рень у газовому потоці 67 3.2 Число Маха і критична швидкість течії газу 71 3.3 Максимальна, приведена і відносна швидкості течії газу 73 3.4 Зв'язок параметрів стану з числом Маха і приведеною швидкіс- тю течії газу 77 3.5 Газодинамічні функції і їх використання в розрахунках 79 3.6 Витікання газу через насадки з резервуара з високим тиском 82 3.7 Зв'язок площі перерізу потоку газу і швидкості течії 86 o 3.8 Розрахунок сопла Лаваля 88 3.9 Розрахунок газового ежектора 92 3.10 Приклади розв'язку задач 100 3.11 Задачі для самостійного розв'язку 10.5 Розділ 4. Стрибки згущення 114 4.1 Виникнення стрибків згущення 114 4.2 Прямий стрибок згущення 116 4.3 Косий стрибок згущення 122 4.4 Вимірювання параметрів стану потоку газу 125 4.5 Приклади розв'язку задач 129 4.6 Задачі для самостійного розв'язку 132 Розділ 5. Усталена течія газу в трубах 136 5.1 Ізотермічна усталена течія газу 137 5.1.1 Течія газу в газопроводах низького тиску 139 5.1.2 Течія газу в горизонтальних газопроводах середнього і висо- кого тиску 141 5.1.3 Розрахунок пропускної здатності газопроводу з врахуванням рельєфу місцевості 144 5.2 Адіабатна течія газу в трубах з врахуванням тертя 149 5.3 Неізотермічна усталена течія газу в горизонтальних трубах 153 5.3.1 Зміна температури в газопроводі низького тиску 154 5.3.2 Зміна температури в газопроводі високого тиску 156 5.4 Особливості течії газу через місцеві опори 158 5.5 Приклади розв'язку задач 161 5.6 Задачі для самостійного розв'язку 166 Розділ 6. Неусталений рух газу в трубах з дозвуковою швидкістю 170 6.1 Диференціальні рівняння неусталеного руху газу в трубах 171 6.2 Рух газу в магістральних газопроводах 172 6.3 Розрахунок акумулюючої здатності газопроводу 175 6.4 Рух газу в коротких газопроводах 178 6.5 Періодичний розв'язок хвильового рівняння 179 Розділ 7. Лабораторні роботи з газової динаміки 182 7.1 Визначення показника політропи повітря за параметрами роботи компресора КСЗ-5М 183 7.1.1 Мета та завдання роботи 183 7.1 2 Загальні теоретичні відомості 184 7.1 3 Порядок виконання роботи 185 7.1 4 Порядок проведення розрахунків 185 7.1 5 Контрольні запитання 186 7.2 Визначення витрати газу в трубопроводі за допомогою діафраг- мового витратоміра 187 7.2 1 Мета та завдання роботи 187 7.2 2 Будова та принцип роботи витратоміра 187 7.2.3 Схема лабораторної установки 189 7.2.4 Порядок виконання роботи 190 7.2 5 Порядок проведення розрахунків 191 7.2.6 Контрольні запитання 192 7.3 Визначення витрати повітря у випадку усталеної течії через на- садку 193 7.3.1 Мета та завдання роботи 193 7.3.2 Загальні теоретичні відомості 193 7.3.3 Схема лабораторної установки 195 228 Основи газової динаміки 7.3.4 Порядок виконання роботи 195 7.3.5 Порядок проведення розрахунків 196 7.3.6 Контрольні запитання 197 7.4 Визначення коефіцієнта корисної дії поршневого компресора 198 7.4.1 Мета та завдання роботи 198 7.4.2 Загальні теоретичні відомості 198 7.4.3 Схема лабораторної установки 202 7.4.4 Порядок виконання роботи 202 7.4.5 Контрольні запитання 204 Додатки 205 Додаток А - Позначення множників кратності фізичних величин 205 Додаток В - Фізичні константи деяких газів 205 Додаток С - Коефіцієнт Джоуля-Томсона для метану 206 Додаток D - Таблиця газодинамічних функцій для k =1,4 (повітря) 207 Додаток Е - Таблиця газодинамічних функцій для k =1,3 (метан) 214 Додаток F - Залежність коефіцієнта стисливості z від приведених тиску і температури для метану 216 Додаток G- Діаграма і- T для метану 217 Додаток Н - Розв'язок рівнянь, що описують косий стрибок згу- щення 218 Додаток І - Графік залежності р02/р1 від М1 для k= 1,4 218 Література 219 Предметний покажчик 220