- •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?
- •10.Принципы измерения давления в жидкости. Формулы связи между показаниями приборов и абсолютным давлением.
- •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?
- •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.
82)Истечение жидкости под уровень.
Часто
приходится иметь дело с истечением
жидкости не в атмосферу, а в пространство,
заполненное этой же жидкостью (рис.5.6).
такой случай называется истечением
под уровень,
или истечением через затопленное
отверстие.
Рис. 5.6. Истечение по уровень
В этом случае вся кинетическая энергия струи теряется на вихреобразование, как при внезапном расширении.
Скорость истечения
в сжатом сечении струи
где φ - коэффициент скорости; Н - расчетный напор,
Расход жидкости равен
Таким образом, имеем те же расчетные формулы, что и при истечении в воздух (газ), только расчетный напор Н в данном случае представляет собой разность гидростатических напоров по обе стенки, т.е. скорость и расход жидкости в данном случае не зависят от высот расположения отверстия.
Коэффициенты сжатия и расхода при истечении под уровень можно принимать те же, что и при истечении в воздушную среду.
83)Истечение жидкости через насадки при постоянном напоре.
Внешним
цилиндрическим насадком называется
короткая трубка длиной, равной нескольким
диаметрам без закругления входной
кромки (рис. 5.7). На практике такой насадок
часто получается в тех случаях, когда
выполняют сверление в толстой стенке
и не обрабатывают входную кромку.
Истечение через такой насадок в газовую
среду может происходить в двух режимах.
Рис. 5.7. Истечение через насадок
Первый режим - безотрывный режим. При истечении струя, после входа в насадок сжимается примерно так же, как и при истечении через отверстие в тонкой стенке. Затем струя постепенно расширяется до размеров отверстия из насадка выходит полным сечением (рис.5.7).
Коэффициент расхода μ, зависящий от относительной длины насадка l / d и числа Рейнольдса, определяется по эмпирической формуле:
Так
как на выходе из насадка диаметр струи
равен диаметру отверстия, то коэффициент
сжатия ε = 1 и, следовательно, μ = φ , а
коэффициент сопротивления ζ = 0,5. При Н
Нкр
происходит изменение режима истечения,
переход от первого режима ко второму
(рис.5.8).
Рис. 5.8. Второй режим истечения через насадок
Второй режим характеризуется тем, что струя после сжатия уже не расширяется, а сохраняет цилиндрическую форму и перемещается внутри насадка, не соприкасаясь с его стенками. Истечение становится точно таким же, как и из отверстия в тонкой стенке, с теми же значениями коэффициентов. Следовательно, при переходе от первого режима ко второму скорость возрастает, а расход уменьшается благодаря сжатию струи.
Конически сходящиеся насадки используют для увеличения расхода истечения при малых выходных скоростях.
Рис. 5.9. Истечение жидкости через насадки а - расширяющиеся конические; б - сужающиеся конические; в - коноидальные; г - внутренние цилиндрические
84)Дроссельные расходомеры. Трубка Вентури.
Дроссельные расходомеры с постоянным перепадом давления (ротаметры). Ротаметр состоит из вертикальной конусной стеклянной трубки, внутри которой помещен поплавок (или ротор), обращенный широким концом кверху.
Поплавок может свободно перемещаться по всей длине трубы, так как его наружный диаметр меньше внутреннего диаметра трубы. Под действием потока жидкости или газа, направленного по трубке снизу вверх, поплавок поднимается до тех пор, пока не уравновесятся его сила тяжести и подъемная сила, возникающая от перепада давления по обе стороны. По положению поплавка определяют расход жидкости или газа. Шкалу ротаметра градуируют в единицах объемного расхода. На горизонтальных трубопроводах устанавливают поршневые расходомеры, которые применяются для измерения расхода мазута.
Ультразвуковые расходомеры основаны на явлении смещения звукового колебания движущейся жидкости и применяются для измерения расхода жидкостей и газа вне зависимости от электрических свойств измеряемой среды, Ультразвуковые расходомеры позволяют измерить расходы: как электропроводящих, так и не проводящих, в том числе агрессивных и вязких жидкостей; близких к нулевому; без непосредственного контакта со средой.
Вентури трубка - расходомер Вентури, устройство, обеспечивающее местное сужение потока жидкости, газа или пара; применяется для измерения расхода или скорости потока. Обычно в виде кривой трубки со шлангами.
