
- •1.Объясните физический смысл понятий: абсолютное гидростатическое давление в жидкости, весовое давление, манометрическое и вакуумметрическое давление, давление насыщенного пара.
- •2.В чем различие между плотностью и объемным весом?
- •4.Что представляет собой коэффициент температурного расширения?
- •Кинематическая вязкость
- •Для всех жидкостей характерно, что с увеличением температуры вязкость их уменьшается, а с увеличением давления увеличивается. Вязкость жидкости измеряют приборами, называемыми визкозиметрами.
- •6.Что называют гидростатическим давлением? в каких единицах его выражают? Каковы основные свойства гидростатического давления?
- •7.Чем отличается идеальная жидкость от реальной? в каких случаях при практических расчетах жидкость можно считать идеальной?
- •8.Как определить гидростатическое давление в точке объема неподвижной жидкости?
- •9.Почему при определении силы давления жидкости на поверхность чаще всего оперируют не абсолютным, а манометрическим давлением или вакуумом?
- •10.Принципы измерения давления в жидкости. Формулы связи между показаниями приборов и абсолютным давлением.
- •11.Как определить силу давления жидкости на плоскую поверхность?
- •1 2.Что называют абсолютным давлением, манометрическим, вакуумом?
- •13.Что называется давлением насыщенного пара жидкости?
- •14.В каких единицах выражают плотность, объемный вес, коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия, объемный модуль упругости, динамический и кинематический коэффициенты вязкости?
- •16. Что такое центр давления? Когда центр давления плоской фигуры совпадает с ее центром тяжести?
- •17.Основные законы гидростатики: закон Гука, закон Паскаля, закон сохранения энергии (основное уравнение гидростатики), закон Архимеда.
- •18.Сформулируйте условия плавания тел.
- •19.Гипотеза сплошности среды.
- •Силы, действующие на частицы в сплошной среде: массовые и поверхностные силы.
- •Ньютоновские и неньютоновские жидкости.
- •Идеальная и вязкая жидкости.
- •Гидравлические характеристики потока. Расход и средняя скорость.
- •Поток как совокупность элементарных струек. Понятие о линии тока и элементарной струйке.
- •Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Что представляет собой коэффициент α и что он учитывает?
- •Как определить положение пьезометрической плоскости при известной величине избыточного давления над свободной поверхностью жидкости?
- •Какие силы действуют на жидкость в случаях абсолютного и относительного покоя?
- •Объясните физический смысл понятий: вязкость жидкости, местная и средняя скорость, расход (объемный, массовый и весовой), смоченный периметр.
- •Объясните физический смысл понятий: энергия – полная, удельная, кинетическая, потенциальная энергия положения, потенциальная энергия давления, работа, разница между энергией и работой.`
- •Объясните физический смысл понятий: динамический и кинематический коэффициенты вязкости, вязкость пластическая и эффективная, ньютоновские и неньютоновские жидкости, вязкопластичная жидкость.
- •Сформулируйте закон сохранения массы при движении жидкости и газа. В каком случае закон сохранения массы эквивалентен закону сохранения объёмного расхода?
- •Напишите уравнение Бернулли для идеальной и реальной жидкости в виде:
- •Как определить режим движения ньютоновской жидкости? Вязкопластичной жидкости?
- •Каков физический смысл числа Re?
- •Почему критическое число Reкр в вязкопластичной жидкости меньше, чем в ньютоновской?
- •От каких факторов зависит коэффициент гидравлического трения при ламинарном режиме? При турбулентном режиме?
- •Запишите дифференциальные уравнения гидростатики в векторной форме и в проекциях и объясните физический смысл входящих в них величин.
- •Что такое гидравлический и пьезометрический уклоны? Каковы их знаки?
- •Уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной и реальной жидкости
- •Что такое установившееся и неустановившееся движение? Чем отличается движение идеальной жидкости от движения реальной жидкости?
- •Геометрическая и физическая сущность уравнения Бернулли.
- •Принцип действия гидравлического пресса.
- •Основные элементы потока: живое сечение, расход, средняя скорость, смоченный периметр.
- •Элементарная струйка и ее свойства при установившемся движении.
- •Как определить положение пьезометрической плоскости при известной величине избыточного давления над свободной поверхностью жидкости?
- •Что показывает коэффициент объемного сжатия жидкости? Какова его связь с модулем упругости?
- •Как формулируется закон Паскаля и какова его связь с основным уравнением гидростатики?
- •Укажите физический смысл величин, входящих в дифференциальные уравнения Эйлера гидродинамики.
- •Дайте определения основных понятий гидродинамики (линия тока, траектория движения, трубка тока, элементарная струйка, живое сечение, смоченный периметр, гидравлический радиус, средняя скорость).
- •63)Коэффициент местного сопротивления. От каких факторов он зависит? Их виды.
- •64)Внезапное расширение потока. Теорема Борда–Карно.
- •6 5)Внезапное сужение потока.
- •66)Ламинарное течение жидкости. Закон Пуазейля.
- •67)Гидравлические потери в диффузоре, конфузоре и при повороте потока.
- •68)Расчёт последовательного соединения трубопроводов.
- •69)Расчёт параллельного соединения трубопроводов.
- •70)Методика расчёта разветвлённых трубопроводов.
- •71)Особенности расчета гидравлически длинных трубопроводов.
- •72)Особенности расчета гидравлически коротких трубопроводов.
- •74)Особенности расчёта последовательного соединения трубопроводов.
- •75)Расчёт разветвлённых трубопроводов.
- •76)Общие сведения о расчете сложных трубопроводов.
- •77)Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке.
- •78)Истечение жидкости через насадки.
- •79)Виды насадков. Физические явления при прохождении жидкости внутри насадка.
- •80)Коэффициент сжатия, коэффициент скорости, коэффициент расхода. Связь между ними.
- •81)Истечение жидкости при несовершенном сжатии.
- •82)Истечение жидкости под уровень.
- •83)Истечение жидкости через насадки при постоянном напоре.
- •84)Дроссельные расходомеры. Трубка Вентури.
- •85)Основное понятие кавитации.
- •86)Негативные последствия кавитации.
- •87)Определение расхода и скорости при истечении жидкости. Сравнение истечения через отверстия и насадки различных типов.
- •88)Всасывающий эффект насадка. Кавитация в насадке.
- •89)Гидравлический удар. Опыты Жуковского по изучению явления гидравлического удара в трубах.
- •90)От каких факторов зависит повышение давления при гидроударе? Способы борьбы с гидроударом.
- •91)Что называется местным сопротивлением? Чем обусловлена потеря напора в местных сопротивлениях?
- •92)От каких характеристик потока зависит режим движения жидкости? Какова зависимость между потерями напора и скоростью течения жидкости при ламинарном и турбулентном ее движении?
- •93)Что представляют собой линия тока и траектория движения? в чем их различие?
- •94)Приведите примеры равномерного и неравномерного, напорного и безнапорного движения.
- •95)Поясните физический смысл коэффициента Кориолиса в уравнении Бернулли.
- •96)Что называется полной удельной энергией потока?
- •97)Особенности турбулентного потока. Структура потока. Понятие об абсолютной и относительной шероховатости стенок трубы.
- •98)Истечение жидкости через насадки на примере внешнего цилиндрического насадка и сравнении с истечением через отверстие с теми же геометрическими параметрами.
71)Особенности расчета гидравлически длинных трубопроводов.
В практике трубопроводы делятся на короткие и длинные. Ко вторым относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 5…10% потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета местных потерь. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы.
Учитывая гидравлическую схему работы длинных трубопроводов, их можно разделить также на простые и сложные. Простыми называются последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющих никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы.
В зависимости от соотношения между потерями по длине и местными потерями напора различают два вида трубопроводов.
Трубопроводы гидравлически длинные, когда местные потери составляют (5ч10)% от потерь по длине. Определение общих потерь напора hw = hдл + hм сводится к нахождению потерь по длине
hw = hдл + (0.05 + 0.10)hдл = (1,05 ÷ 1,1)hдл . (2.24)
Основной расчетной формулой для гидравлически длинных трубопроводов является формула (2.10) Дарси-Вейсбаха. К таким трубопроводам относятся трубопроводы большой протяженности, имеющие незначительное количество трубопроводной
а
рматуры
(магистрали водопроводов, нефтепроводов
и т.п.).
где l , d - длина и диаметр трубопровода; ϑ 2 / 2 g - скоростной напор; λ - коэффициент гидравлического сопротивления трения, который зависит от режима движения и шероховатости стенок трубы; ζ – коэффициент местного сопротивления, который определяется режимом движения жидкости и видом местного сопротивления в сечении (изменение сечения, трубопроводная арматура и т. п.)
72)Особенности расчета гидравлически коротких трубопроводов.
Гидравлически короткие трубопроводы. К ним относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К ним относят, к примеру, маслопроводы объемных передач.
В таких трубопроводах местные потери соизмеримы с потерями по длине или превышают их.
Общие потери находят, как сумму hдл и всех местных потерь, т.е.
hw = hдл + ∑ hм . (2.25)
В расчетах используются формулы (2.10) для потерь по длине и (2.11) для местных потерь.
73)Основные расчетные зависимости для расчета гидравлически длинных и гидравлически коротких трубопроводов для высоты h = 0,25 м. (смотри вопрос№71-72)
74)Особенности расчёта последовательного соединения трубопроводов.
Р
ассмотрим
как пример несколько труб (рис.2.24)
различной длины, диаметра, соединенных
последовательно и содержащих различные
местные сопротивления (внезапные
сужения, кран, вход и выход из трубы –
1,2,3,4,5). Очевидно, что расход во всех
трубах один и тот же, а полная потеря напора (давления) между их числом и концом трубопровода равна сумме всех потерь, тогда расчетные уравнения
Q1=Q2=Q3=Q ,
ΔP=ΣΔPL+ΣΔPM ,
где ΣΔPL - сумма линейных потерь; ΣΔPM- сумма местных потерь.
В развернутом виде имеем