Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ГИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 18 (всего у книги 45 страниц)
Гидромеханика
Гидромеха'ника (от гидро... и механика), раздел механики, в котором изучается движение и равновесие практически несжимаемых жидкостей. Соответственно подразделяется на гидродинамику и гидростатику. Часто под термином «Г.» подразумевают гидроаэромеханику в целом.
Гидромодуль
Гидромо'дуль (от гидро... и лат. modulus – мера), средний расход воды одним гектаром посева с.-х. культуры за определенный период, т. е. удельный расход воды. Г. (q) выражается в л/сек на 1 га. Различают Г. потребления воды (q') – расход её на 1 га площади поля без учёта потерь в оросительной сети и Г. подачи (q'')— расход воды с учётом потерь в оросительной сети. При поливной норме т м3/га, поливном периоде t суток и круглосуточном поливе
Если кпд оросительной системы в период t равен h, то
Зная площадь орошаемого участка wга и Г., можно определить потребление воды участком (Q' нетто) и подачу воды в головную часть оросит, системы (Q" брутто) за время t:
Q' = w · q'л/сек; Q" = w · q "л/сек.
При посеве на орошаемом участке нескольких культур, занимающих соответственно a1, a2,..., ai, % площади,
Так же получают значения q"1, Q'1, Q"1, т. е. умножают величины q ",Q', Q" на 
При одновременном поливе нескольких культур их Г. складывают.
Определив поливные и оросительные нормы каждой культуры, сроки и Г. поливов, составляют графический план водопользования орошаемого участка в течение всего вегетационного периода, или график Г. Для этого на оси абсцисс откладывают время t, а по оси ординат Г. q. Если ординаты резко различны и отражают перерывы в подаче воды, то график укомплектовывают, т. е. изменяют сроки и продолжительность поливных периодов (в допустимых для каждой культуры пределах) и поливные нормы, сохраняя оросительные. Примерные значения Г. для хлопковых севооборотов Средней Азии 1,05—0,80 л/сек на 1 га, для зерново-кормовых и зерново-пшеничных севооборотов южных районов Украины и Заволжья 0,50—0,40 л/сек на 1 га, для овощных и кормовых культур Центральночернозёмной зоны 0,5—0,3 л/сек на 1 га. Г. рисовых оросительных систем более высокий: при первоначальном затоплении 2,5—2 л/сек на 1 га, при поддержании затопления 2,0—1,0 л/сек на 1 га.
Гидромонитор
Гидромонито'р (от гидро... и англ. monitor – водомёт), аппарат для создания и управления полётом мощных водяных струй с целью разрушения и смыва горных пород, золы, шлака и др. Наиболее распространены Г. в гидротехническом и промышленном строительстве, при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых.
Г. впервые были применены в России для добычи золота на Урале (1830), позднее (1880) К. Ф. Пеньевский на р. Ныгри для размыва торфа использовал Г., изготовленные из парусиновых труб и рассчитанные на работу при давлении 0,6—0,9 Мн/м2 (6—9 кгс/см2. Г. состоит (рис. 1) из нижнего неподвижного колена 1 и верхнего колена 2, которое может вращаться вокруг вертикальной оси благодаря шарнирному устройству. Ствол 3 Г. может отклоняться от горизонтальной плоскости вверх и вниз при помощи шарового шарнира. Вода в Г. подводится по трубопроводу под давлением (от насосной станции) и через систему колен и шарниров попадает в ствол, имеющий конусность 3—5° в направлении движения потока воды. Ствол оканчивается насадкой 4, в которой формируется струя воды. Размытая гидромониторной струей порода в виде гидросмеси транспортируется самотёком или грунтовыми насосами.
Г. разделяются: по назначению – для открытых работ, подземных работ (рис. 2) и специального назначения: по технологическим признакам – на врубовые и смывные; по создаваемому напору – на высоко– и низконапорные; по способу управления – на управляемые вручную и с дистанционным управлением; по расположению в забое – на работающие непосредственно у забоя (Г. ближнего боя) и на работающие вне контура обрушения уступа.
Развитие техники гидромониторостроения происходит преимущественно в направлении создания самоходных Г. с дистанционным управлением.
Лит.: Цяпко Н. Ф., Чапка А. М., Гидроотбойка угля на подземных работах, М., 1960; Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
В. И. Шелоганов.
Рис. 2. Гидромонитор для подземных работ.
Рис. 1. Гидромонитор с дистанционным управлением.
Гидромуфта
Гидрому'фта, гидравлический механизм, передающий вращательное движение. См. Гидродинамическая передача.
Гидронавт
Гидрона'вт, акванавт (от гидро..., лат. aqua – вода и греч. # nautes – мореплаватель), человек, получивший специальную подготовку, способный длительное время (в течение многих суток) находиться в особом подводном сооружении (аппарате) без выхода на поверхность. Г. выполняет подводные исследования и работы, используя приспособительные возможности организма к длительному воздействию повышенных давлений окружающей среды.
Гидронефроз
Гидронефро'з (от гидро... и греч. nephros – почка), заболевание, характеризующееся прогрессирующим расширением полостей почек с последующим малокровием и атрофией почечной ткани. Г. развивается вследствие нарушения оттока мочи из почечной лоханки (чаще – правой). Заболевание встречается чаще у женщин в возрасте 20—40 лет и у детей. Врождённые Г. развиваются при пороках развития мочевой системы, механические – при закупорке камнем, опухолью, воспалительным рубцом и т.п. лоханки или мочеточника, динамические – при повреждениях нервно-мышечного аппарата лоханки и мочеточника и травматические – при ранениях мочеточника или сдавлении его спайками после тупых травм. Нарушение оттока мочи ведёт к расширению лоханки и чашечек, повышению внутрипочечного давления, в результате чего суживаются кровеносные сосуды и нарушается кровообращение почки. Постепенно развивается атрофия паренхимы почки. При своевременном лечении орган восстанавливается. Обычно Г. развивается бессимптомно, но иногда появляются приступы почечной колики или тупые боли в области почек, кровь в моче (гематурия), а при присоединении инфекции – гной (пиурия). Лечение – хирургическое.
Лит.: Абрамян А. Я., Гидронефроз и гидроуретер, в кн.: Многотомное руководство по хирургии, под ред. Б. В. Петровского, т. 9, М., 1959.
В. Г. Цомык, В. М. Вертепова.
Гидроний
Гидро'ний, ион гидрония, ион гидроксония, гидратированный ион водорода в водном растворе H3O+. Свободный водородный ион Н+ (т. е. ядро атома водорода – протон) в растворе связывается с молекулами воды, образуя главным образом ион Г.: H+ + H2O = H3O+. Из-за незначительного размера протона (10-13 см; радиусы остальных ионов имеют величину порядка 10-8 см) он создаёт сильное электрическое поле; между ним и неподелённой парой электронов кислорода молекулы воды возникает ковалентная связь. Образование иона Г. аналогично образованию иона аммония NH4+ (см. Азот); установлено, что кристаллогидрат хлорной кислоты HClO4·H2O имеет ионную кристаллическую решётку, изоморфную перхлорату аммония 
Ион H3O+ в кристаллах носит название оксония (в отличие от Г. – иона H3O+ в растворе). Вследствие ассоциации молекул воды ион Г. оказывается связанным с большим количеством воды. Получающиеся при этом гидратированные ионы Г. выражают формулами H5O2+, H7O3+, H9O4+.
Лит.: Самойлов О. Я., Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов, М., 1957; Неницеску К., Общая химия, пер. с рум., М., 1968.
Гидроокиси
Гидроо'киси, гидроксиды, химические соединения окислов элементов с водой; один из главных классов неорганических соединений. Часто Г. называют гидратами окислов, что не соответствует природе Г., поскольку они не содержат отдельную молекул воды (см. Гидраты). В современной международной номенклатуре принят термин «гидроксиды». Известны Г. почти всех химических элементов. Г. многих металлов являются основаниями, Г. неметаллов – кислородными кислотами (см. также Кислоты и основания). Химические свойства оснований определяются наличием иона гидроксила OH-, а кислот – иона водорода Н+. Этому соответствует и особая запись оснований и кислот, например Ва (ОН)2 и H2SO4. Г., проявляющие как основные, так и кислотные свойства, называют амфотерными (см. Амфотерность). Характер Г. зависит от положения элемента в периодической системе элементов Менделеева. На практике термин «Г.» обычно применяют только по отношению к основным и амфотерным Г.
Гидроокислы природные
Гидроо'кислы приро'дные, обширная группа минералов, представляющих собой устойчивые на поверхности Земли соединения металлов (A1, Mn, Fe, Mg, U, W, V и др.) с гидроксилом (OH)1- или OH1- и кислородом (так называемые оксигидраты). Кислородно-водородные группировки в составе Г. п., кроме гидрокисла (OH)1-, часто представлены и H2O, входящей в них в виде твёрдого раствора или воды кристаллогидратного типа (см. Минерал). В большинстве Г. п. катионы кристаллохимически связаны с анионами О2- и (OH)1- по симметрии октаэдра. Последние, связываясь между собой, образуют слоистые, цепочечные, реже каркасные мотивы кристаллических структур. По химическому составу Г. п. подразделяются на простые [гётит, FeOOH, гидраргиллит A1(OH)3 и др.] и сложные (например, беккерелит Ca [(UO2)6O4(OH)6]8H2O и др.). Г. п. при нагревании теряют воду ступенчато, превращаясь в стойкие, часто высокоогнеупорные простые окислы (A12O3, MgO, Fe2O3, MnO2 и др.). В минеральных кислотах Г. п. хорошо растворимы, за исключением гидроокислов Mn, A1, Fe. Имеют стеклянный, жирный или полуметаллический блеск. Большинство Г. п. прозрачны или просвечивают в тонких осколках. Цвет зависит от хромофорных свойств атомов, входящих в состав Г. п., например Mn3+, Mn4+ – чёрные; Fe3+ – красно-бурые; U6+ – жёлтые. Твёрдость но минералогической шкале различна: от 2,5 (брусит, гидроокислы урана и др.) до 7,2 (диаспор, псиломелан). Плотность зависит от атомной массы катиона, наличия молекул воды, структурной упаковки атомов в кристаллической решётке и колеблется от 2400 до 7300 кг/м3. Наиболее распространены минералы: диаспор, гётит, манганит, псиломелан, бёмит, лепидокрокит, гидротунгстит, гетерогенит, гиббсит, брусит и беккерелит. Г. п. образуются при процессах гипергенеза за счёт гидрохимического разрушения и переотложения вещества первичных минералов горных пород и руд на поверхности Земли, часто с участием живых организмов. Г. п. входят в качестве важнейшей составной части в почвы, минеральные образования т. н. коры выветривания, зоны окисления месторождений, в состав осадков морей, континентальных озёр, текучих вод и т.п. Многие из них образуют крупные промышленные месторождения полезных ископаемых (например, бокситов, бурых железняков, окисных и гидроокисных марганцевых руд, урановых и ванадиевых руд).
Лит.: Поваренных А. С., Кристаллохимическая классификация минеральных видов, К., 1966; Минералы. Справочник, т. 2, в. 3, М., 1967.
Г. П. Барсанов.
Гидроотвал
Гидроотва'л, гидротехническое сооружение, предназначенное для складирования пустых пород (вскрыши, хвостов обогатительных фабрик и др.) средствами гидромеханизации.
Г. состоит из ограждающих дамб, создающих ёмкость, включая и пруд-отстойник, устройств для отвода осветлённой воды и сооружений для пропуска паводковых и ливневых вод. Г. устраивают в замкнутых котлованах (выработанное пространство карьера, овраги, перегороженные дамбами), на равнинах с дамбами обвалования с четырёх сторон, на косогорах с возведением дамб с трёх сторон.
Г. подразделяются в зависимости от высоты на низкие (до 10 м), средние (10—30 м) и высокие (свыше 30 м), по годовой приёмной способности: до 1 млн. м3, от 1 до 2 млн. м3, от 2 до 5 млн. м3 и свыше 5 млн. м3. Намыв грунтов в Г. производится эстакадным, низкоопорным и безэстакадным способами. В первом случае гидросмесь выпускается на намываемую поверхность из выпусков распределительного трубопровода, уложенного на эстакадах; во втором случае распределительный трубопровод укладывается на низких инвентарных опорах высотой до 1,5 м; при безэстакадном намыве распределительный трубопровод укладывается по намываемому грунту и гидросмесь выпускается из торца трубы.
Лит.: Нурок Г. А., Гидромеханизация открытых разработок, М., 1970.
В. И. Шелоганов.
Гидроочистка
Гидроочи'стка, процесс селективного гидрирования содержащихся в моторных топливах (бензин, керосин, дизельное топливо), маслах и др. нефтепродуктах (например, в сырье для каталитического риформинга) органических сернистых, азотистых и кислородных соединений, которые, присоединяя водород, образуют соответственно сероводород, аммиак и воду и в таком виде удаляются из очищаемого продукта. Г. ведут в присутствии гидрирующего катализатора, например алюмомолибдата кобальта, при 260 —430°С и давлении водородсодержащего газа 1—10 Мн/м2 (10—100 кгс/см2). При Г. расходуется значительное количество водорода (чтобы снизить на 1% содержание серы, необходимо затратить его 9—18 м3 на 1 м3 сырья), поэтому установки Г. обычно совмещают с установками каталитического риформинга, дающими избыточный водород. Образующийся при Г. сероводород улавливают и используют для получения серы и серной кислоты. В результате Г. повышается качество нефтепродуктов, снижается коррозия оборудования, уменьшается загрязнение атмосферы. Г. смазочных масел, применяемая вместо контактной очистки глинами, улучшает цвет и запах, понижает кислотность и коксуемость масел. Процесс Г. приобрёл очень большое значение в связи с вовлечением в переработку больших количеств сернистых и высокосернистых (более 1,9% серы) нефтей.
Лит.: Технология переработки нефти и газа, ч. 3 – Черножуков Н. И., Очистка нефтепродуктов н производство специальных продуктов, М., 1966.
В. В. Щекин.
Гидропатия
Гидропа'тия (от гидро... и греч. páthos – страдание), устаревшее название водолечения.
Гидропередача объёмная
Гидропереда'ча объёмная (гидростатическая), механизм для передачи механической энергии и преобразования движения за счёт гидростатического напора жидкости. По кинематике различают Г. о. возвратно-поступательного, возвратно-поворотного и вращательного движения. Начало промышленного применения Г. о. можно отнести к 1795, когда был изобретён гидравлический пресс. В конце 19 – начале 20 вв. Г. о. начала применяться на судах военно-морского флота для поворота орудийных башен. К 1920—30 относится начало применения Г. о. в металлорежущих станках. Г. о. состоит из объёмного насоса (ведущее звено), объёмного гидравлического двигателя, резервуара для рабочей жидкости и магистральных трубопроводов, иногда вместо насоса используется гидроаккумулятор или др. источник гидростатического напора. Рабочая жидкость (минеральное масло или синтетическая жидкость) засасывается насосом в его рабочие камеры и затем нагнетается вытеснителями в рабочие камеры гидравлического двигателя (гидромотора или гидроцилиндра). С помощью Г. о. обеспечивается бесступенчатое регулирование скоростей на ходу с малой инерционностью и автоматическим предохранением от перегрузок; самосмазываемость Г. о. способствует долговечной работе. Сложные кинематические схемы Г. о. собираются на базе изготовляемых серийно нормализованных гидроузлов. Компактность Г. о. достигается за счёт работы на давлении до 35 Мн/м2 (350 кгс/м2), а в гидропрессах – до 70 Мн/м2 (700 кгс/см2). Мощность Г. о. до 3000 квт, диапазон регулирования 1:1000. Г. о. входят в состав объёмного гидропривода машин. По виду регулирования различают Г. о. объёмного, ступенчатого и дроссельного регулирования. В Г. о. вращательного движения с объёмным регулированием (рис.) жидкость из рабочих камер 1 регулируемого объёмного насоса 2 нагнетается поршнями-вытеснителями 3 в рабочие камеры гидромотора 4. Из гидромотора рабочая жидкость сливается в резервуар 5, откуда снова засасывается насосом. Регулирование скорости гидромотора осуществляется изменением объёмов рабочих камер насоса и гидромотора при помощи червячных передач, приводимых вручную маховиками 6. При этом изменяется угол наклона шайбы 7, а следовательно, и ход поршней-вытеснителей 3. Разработкой Г. о. в СССР занимается ряд институтов и заводов; за рубежом – фирмы «Виккерс», «Денисон» (США), «Лукас» (Великобритания), «Рексрот» (ФРГ) и др.
Лит.: Объёмные гидравлические приводы, М., 1969.
И. З. Зайченко.
Объемная гидропередача вращательного движения с объемным регулированием: 1 – рабочая камера насоса; 2 – регулируемый роторный аксильно-поршневой насос; 3 – поршень-вытеснитель; 4 – гидромотор; 5 – резервуар; 6 – маховик; 7 – наклонная шайба.
Гидроперит
Гидропери'т, препарат из группы антисептических средств, комплексное соединение перекиси водорода с мочевиной. Выпускают в таблетках, которые растворяют в воде и применяют для полосканий и промываний рта, горла и др.
Гидроподъём шахтный
Гидроподъём ша'хтный, система подъёма гидросмеси из шахт. Подъём гидросмеси осуществляется углесосами, загрузочно-обменными аппаратами и эрлифтами.
Гидропоника
Гидропо'ника (от гидро... и греч. pónos – работа), выращивание растений без почвы, на искусственных средах. При этом корневая система растений развивается на твёрдых субстратах (не имеющих питательного значения), в воде или во влажном воздухе (аэропоника). Питание растения получают из питательного раствора, окружающего корни. Г. позволяет регулировать условия выращивания растений – создавать режим питания для корневой системы, полностью обеспечивающий потребности растений в питательных элементах, концентрацию углекислого газа в воздухе, наиболее благоприятную для фотосинтеза, а также регулировать температуру воздуха и корнеобитаемого пространства, влажность воздуха, интенсивность и продолжительность освещения. Создание оптимальных условий для роста и развития растений обеспечивает получение очень высоких урожаев, лучшего качества и за более короткие сроки. Выращивание растений методом Г. менее трудоёмко, чем в почвенной культуре, вода и питательные вещества расходуются экономнее. Подача питательного раствора легко автоматизируется. В условиях Г. практически отпадает борьба с сорняками. В СССР Г. применяется главным образом для выращивания огурцов и томатов, цветов, получения витаминной зелёной массы зерновых культур, используемой для подкормки молодняка в животноводстве в зимнее время. Г. применяется также в научно-исследовательской работе. Большое значение для успешного роста растений в установках Г. имеет состав питательного раствора, дифференцированный в зависимости от вида растений, их возраста, а также основных факторов внешней среды (температура воздуха и корнеобитаемого слоя, относительная влажность воздуха и др.).
В питательный раствор входят соли азота, фосфора, калия и др. элементов (Са, Mg, Fe, В, Mn, Zn, Cu, Mo). Концентрация питательного раствора для водных культур около 6 ммолей/л, для гравийных – около 30 ммолей/л, для аэропоники – несколько выше.
Большие площади теплиц заняты под Г. в пригородных зонах Москвы, Ленинграда, Киева, Свердловска и др. городов. В открытом грунте Г. используется в Армении, Азербайджане. За рубежом Г. широкое развитие получила в Великобритании, Японии, Франции, Италии, на Антильских островах.
Лит.: Выращивание растений без почвы, Л., 1960; Алиев Э. А., Дюкарев Ю. А., Латенко Б. В., Выращивание овощей в теплицах без почвы, К., 1964; Бентли М., Промышленная гидропоника, пер. с англ., М., 1965; Журбицкий З. И., Теория и практика вегетационного метода, М., 1968.
З. И. Журбицкий.
Гидропривод машин
Гидроприво'д маши'н, совокупность источника энергии и устройства для её преобразования и транспортировки посредством жидкости к приводимой машине. Основной целью применения Г. м. является получение требуемой зависимости скорости приводимой машины от нагрузки, в ряде случаев использование гидропривода позволяет получать и др. эксплуатационные преимущества: рациональнее расположить оборудование, более полно использовать мощность двигателя, снизить ударные нагрузки в системе и т.д. В качестве источника энергии могут использоваться электрический или тепловой двигатель, жидкость под давлением и др. Соответственно Г. м. называют гидроэлектроприводом, паро– (газо-) турбогидроприводом и т.д. В зависимости от вида гидропередачи, т. е. устройства, транспортирующего и преобразующего энергию, различают гидростатический (объёмный), гидродинамический и смешанный приводы (см. Гидропередача объёмная, Гидродинамическая передача).
Объёмный Г. м. позволяет с высокой точностью поддерживать или изменять скорость машины при произвольном нагружении, осуществлять слежение – точно воспроизводить заданные режимы вращательного или возвратно-поступательного движения, усиливая одновременно управляющее воздействие. Наиболее широко объёмный Г. м. применяется в металлорежущих станках, прессах, в системах управления летательных аппаратов, судов, тяжёлых автомобилей, в системах автоматического управления и регулирования тепловых двигателей, гидротурбин. Реже объёмный Г. м. используется в качестве главных приводов транспортных установок на автомобилях, кранах.
Динамический Г. м. позволяет осуществлять только вращательное движение. В приводах этого вида частота вращения ведущего вала автоматически меняется с изменением нагрузки, что делает их особо пригодными для транспортных установок: скорость экипажа автоматически меняется в зависимости от сопротивления движению. На судах Г. м. используют для привода винтов. Находят применение динамические Г. м. и в стационарных установках: для привода питательных насосов ТЭЦ, шахтных подъёмных машин, вентиляторов и т. и. В этих случаях на них возлагаются те же задачи, что и на объёмный Г. м. – программное изменение скорости приводимой машины.
Примером смешанного Г. м. может служить привод отдельных конструкций штамповочных прессов, в которых энергия от электродвигателя забирается центробежным насосом, подающим жидкость в гидравлический цилиндр, который приводит в движение рабочий инструмент пресса. Возможны и др. комбинации. Например, в Г. м., используемом для запуска газовых турбин, энергия сжатого газа в гидроаккумуляторе сообщается жидкости, которая подаётся к гидротурбине, раскручивающей запускаемый тепловой двигатель.
На рис. дана схема гидропривода легкового автомобиля, включающего в себя гидродинамическую передачу (гидротрансформатор) и объёмный Г. м. для управления сцеплением, ленточными тормозами, заполнением гидротрансформатора. Прямая или понижающая передача устанавливается распределителем – объёмным Г. м., соединённым с рычагом.
Объёмные Г. м. строятся на мощности до 5000 квт, однако основная масса этих устройств имеет мощность 5—15 квт; известны самолётные Г. м. с частотой вращения до 18000 об/мин, однако более распространены Г. м. с частотой вращения до 1000 об/мин. Динамические Г. м. работают с частотой вращения до 35000 об/мин (хотя известны Г. м. и на 300 об/мин), ограничений по передаваемой мощности практически нет (известны установки на 18000 квт и более, наибольшее число построенных Г. м. – автомобильные агрегаты, их мощность до 400 квт).
Лит. см. при ст. Гидродинамическая передача, Гидропередача объёмная.
Схема гидропривода легкового автомобиля: 1 – гидротрансформатор; 2 – распределитель; 3 – предохранительный клапан; 4 – клапан переключения насосов; 5 – гидроаккумулятор; 6 – сцепление; 7 – цилиндры ленточных тормозов; 8 – ленточные тормоза; 9 – резервуар; 10 – насосы; 11 – клапаны; 12 – маслоохладитель; 13 – вакуумный модулятор.
