ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ

1. Основные физические свойства жидкостей и газов: плотность, удельный вес, удельный объем, сжимаемость, температурное расширение, вязкость, поверхностное натяжение, смачивание.

2. Основные положения статики жидкости и газа

3. Гидродинамика (основные понятия и определения)

4. Основы расчета трубопроводных систем

5. Параметры состояния рабочего тела (физические и энергетические - их виды и единицы измерения).

6. Уравнение состояния идеального газа; теплоемкость вещества.

7. Первый и второй законы термодинамики.

8. Вода и водяной пар.

9. Теплопроводность; основные понятия и определения; закон Фурье.

10. Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической стенки.

11. Конвективный теплообмен: основные понятия и определения; критерии подобия.

12. Теплоотдача при свободном и вынужденном движении жидкости.

13. Теплообмен излучением: основные законы лучистого теплообмена.

14. Теплопередача: коэффициент теплопередачи через однослойную и многослойную стенку.

15. Основы расчета теплообменных аппаратов: методика расчета и влияние схемы включения на величину среднего температурного напора.

16. Расчет требуемого термического сопротивления ограждений.

17. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче.

18. Расчет теплопотерь через ограждающие конструкции.

19. Нормативный метод расчетов теплопотерь на вентиляцию и технологически-бытовых тепловыделений.

20. Термодинамические характеристики и физико-математическое описание процессов влажного воздуха.

21. I-d диаграмма влажного воздуха.

22. Тепловлажностное соотношение влажного воздуха.

23. Основы теории турбулентных струй.

24. Основные принципы организации воздухообмена в помещении.

25. Аэродинамические характеристики здания.

26. Распределение давления воздуха по высоте здания.

27. Система отопления, ее основные элементы, виды теплоносителя, надежность системы.

28. Принципиальные схемы систем водяного отопления и тепловых пунктов.

29. Системы парового отопления.

30. Тепловой расчет систем отопления.

31. Расчет оборудования систем отопления.

32. Расчетное циркуляционное давление в системах водяного отопления.

33. Гидравлический расчет систем водяного отопления

34. Понятие требуемого воздухообмена и основные принципы его расчета.

35. Влияние объемно-планировочных и конструктивных решений зданий на выбор систем вентиляции и кондиционирования воздуха.

36. Применение ЭВМ для расчета воздушно-теплового режима зданий.

37. Разновидности систем теплоснабжения.

38. Местные и централизованные системы - их достоинства и недостатки.

39. Механический и тепловой расчет теплотрассы.

40. Отопительный график, качественное регулирование отпуска тепла.

41. Количественное регулирование отпуска тепла. Контроль расхода тепловой энергии.

42. Особенности теплопотребления промышленными предприятиями.

43. Особенности теплопотребления коммунально-бытовым сектором.

44. Схемы абонентских вводов промышленных предприятий. Редукцирование параметров пара.

45. Расчет и выбор водоструйного элеватора системы отопления. Расчет калорифера системы принудительной вентиляции.

46. Технологические схемы водогрейных и паровых котельных.

47. Газовые распределительные сети. Устройство наружных газопроводов.

48. Устройство внутренних газопроводов.

49. Источники водоснабжения. Требования, предъявляемые к качеству воды потребителями разных категорий.

50. Улучшение качества воды: методы и технологические схемы подготовки воды.

51. Нормы потребления воды на хозяйственно-питьевые нужды, противопожарные и производственные цели. Режим водопотребления.

52. Графики водопотребления. Расчетный расход воды, свободный напор воды.

53. Системы водоснабжения и ее элементы.

54. Требования к водопроводным сетям, их трассировка.

55. Классификация систем водоснабжения зданий.

56. Расчет внутреннего водопровода.

57. Особенности устройства систем горячего водоснабжения.

58. Системы внутренней канализации и их основные элементы.

59. Расчетный расход сточных вод.

60. Устройство вентиляции канализационных сетей. Внутренние водостоки.

61. Показатели качества питьевой воды. Требования, предъявляемые к качеству воды.

62. Водозаборные сооружения. Водоводы. Станции водоподготовки: процессы и сооружения.

63. Наружные сети водопровода и сооружения на них. Особенности водоснабжения промпредприятий.

64. Канализационные сети и сооружения на них. Очистные сооружения канализации.

65. Определение расчетных расходов, гидравлический расчет канализационной сети.

66. Скорости, уклоны, глубины заложения, построение продольного профиля канализационной сети. Дождевая канализация городов.

1.Основные физические свойства жидкостей и газов. Плотность – это распределение массы жидкости по занимаемому объёму. Плотность жидкостей зависит от температуры и давления. Все жидкости, кроме воды, характеризуются уменьшением плотности при росте температуры. Удельный вес - это распределение веса жидкости по занимаемому объему: .Сжимаемость – свойство жидкостей изменять свой объем при изменении давления – характеризуется коэффициентом объемного сжатия (сжимаемости), представляющим относительное изменение объема жидкости, при изменении давления на единицу: .Температурное расширение – это свойство жидкостей изменять свой объем при изменении температуры. Характеризуется температурным коэффициентом температурного расширения, представляющим относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на единицу и при постоянном давлении: ,Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивляться сдвигу (или скольжению) ее слоев. Вязкость проявляется в том, что при относительном перемещении слоев жидкости на поверхности их соприкосновения возникают силы сопротивления, называемые силами внутреннего трения, или силами вязкости. Происходит взаимное «торможение» и «ускорение» соседних слоев.Формула закона Ньютона-Петрова (закон смазки): ,где – сила внутреннего трения слоев жидкости, – площадь соприкасающихся слоев, –динамический коэффициент вязкости, – разность скоростей двух соседних слоев жидкости, расположенных на расстоянии друг от друга по нормали.Поверхностное натяжение. Условия, в которых находятся молекулы жидкости в объеме и непосредственно у границ раздела жидкости с газом или твердыми стенками, отличаются. Система сил оказывается неравномерной, и появляется равнодействующая, направленная внутрь или наружу объема.

Система, находящаяся в равновесии, занимает то из возможных для нее положений, которое соответствует минимуму энергии. Эти силы направлены по касательной и называются силами поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения можно выразить: ,где R – сила поверхностного натяжения, L – длина линии, ограничивающая поверхность раздела

2.Основные положения статики жидкости и газа Гидростатикой называется раздел гидравлики, рассматривающий равновесие жидкостей и их взаимодействие с твердыми стенками.В покоящейся жидкости возможно возникновение двух категорий внешних сил:1.Массовые силы пропорциональны массе жидкого тела или ее объему (для однородных жидкостей), к ним относятся силы тяжести и инерции. 2.Поверхностные силы распределены по поверхности и пропорциональны величине этой поверхности, напримерсилы давления.Под влиянием массовых и поверхностных сил в жидкости возникает гидростатическое давление. Гидростатическое давление в точке, погруженной в жидкость равно: Н/м².

где F - сумма внешних сил, - площадь поверхности. Гидростатическое давление обладает 3 свойствами:1. Гидростатическое давление направлено всегда по внутренней нормали к площадке, на которую это давлениедействует.2.Гидростатическое давление действует одинаково по всем направлениям, т.е. не зависит от угла наклона площадки, на которую оно действует.3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве, т.е. .Основное уравнение гидростатики.Уравнение выражает закон сохранения энергии в покоящейся жидкости. Сумма удельной потенциальной энергии положения z и удельной потенциальной энергии давления есть величина постоянная во всех точках данной покоящейся жидкости.Окончательно получим .А если учесть, что ,то

3.Гидродинамика (основные понятия и определения)Гидродинамика - это раздел гидравлики, в котором изучаются общие законы движения реальной жидкости и ее взаимодействие с твердыми стенками.Основные понятия и определения гидродинамики.В гидродинамике также широко используют решения, полученные для идеальной жидкости, которые переносятся на реальную жидкость с внесением необходимых поправок на ее свойства, в первую очередь на вязкость и сжимаемость.Движение жидкости определяется скоростью в отдельных точках, давлениями, возникающими на различных глубинах, глубинами, а также общей формой потока. Указанные величины являются функциями координат а также могут изменяться во времени , в связи с чем различают:- установившееся движение жидкости при котором скорости, давления и глубины не меняются с течением времени, а зависят только от положения в потоке жидкости рассматриваемой точки, являясь функцией координат.- неустановившееся движение жидкости,при котором все перечисленные выше компоненты являются функцией не только координат, но и времени (т.е. изменяются с течением времени):

Установившееся движение в свою очередь подразделяется на равномерное и неравномерное.

Равномерным называется такое установившееся движение, при котором живые сечения вдоль всего потока не изменяются, в этом случае и Неравномерным называется такое движение, при котором распределение скоростей неодинаково в различных поперечных сечениях; при этом средняя скорость и площадь сечения могут быть и постоянными.Напорным называется такое движение жидкости, при котором поток полностью заключен в твердые стенки и не имеет свободной поверхности. Движение происходит за счет разности давлений и под действием силы тяжести.

4.Основы расчета трубопроводных систем

Классификация трубопроводовВ современной технике применяются трубопроводы для перемещения разнообразных жидкостей, изготавливаемые из различных материалов. В зависимости от геометрической конфигурации и способов гидравлического расчета различают простые и сложные трубопроводы.Простым называют трубопровод, состоящий из одной линии труб, не имеющих боковых ответвлений. Он может выполняться из труб одного или различных диаметров, различных длин. Сложным называют трубопровод, состоящий из основной магистрали и ряда отходящих от нее ответвлений. Сложные трубопроводы подразделяются на следующие виды:

-параллельные, когда к основной магистрали параллельно подключена одна или несколько труб;

-разветвленные или тупиковые, когда жидкость из магистрали подается в боковые ответвления, обратно в магистраль она не возвращается;

-кольцевые, представляющие собой замкнутую сеть (кольцо), питаемую от магистрали.

Различают также трубопроводы напорные и безнапорные. В напорных жидкость находится под избыточным давлением и при полном заполнении всего поперечного сечения. Безнапорные трубопроводы работают неполным сечением и характеризуется наличием свободной поверхности.Основные формулы при расчете трубопроводовПри инженерном расчете трубопроводов используются следующие основные закономерности и формулы:-уравнениеБернулли ,-уравнение расхода (неразрывности) ,формулы Дарси и Вейсбаха ,

5.Параметры состояния рабочего тела (физические и энергетические - их виды и единицы измерения).Термодинамика устанавливает 6 параметров состояния. Три параметра могут быть измерены непос­редственно (физически) это удельный объем, абсолютное давление и абсолютная температура. Остальные три параметра определяют энер­гетическое состояние рабочего тела и не могут быть измерены не­посредственно. Это – внутренняя энергия, энтальпия, энтропия. 1. Удельный объем – объем, занимаемый единицей массы данного вещества, обозначается υ, измеряется в м³/кг. Об­ратная величина называется плотностью, обозначается и измеряется в кг/м³. Давление – сила, действующая по нормали к поверхности тела и отнесенная к единице площади этой поверхности. Температура характеризует степень нагретости тела и представляет собой меру средней кинетической энергии поступа­тельного движения всех молекул газа в объеме. Плотность – это отношение массы вещества к занимаемому объёму

6.Уравнение состояния идеального газа; теплоемкость вещества.

Уравнение состояния для идеального газа выводится на основе МКТ газов и имеет вид, для 1 кг газа: Р ·υ = R ·T.Это уравнение называется характеристическим уравнением или урав­нением Клапейрона. Величина R – называется газовой постоянной, и для каждого газа имеет свое постоянное значение. Размерность величины R определяется из выражения: .Если уравнение состояния отнести к т кг газа, оно при­мет вид: где V = m · υ – есть полный объем данного количества газа, м³. Если уравнение состояния отнести к 1 киломолю газа, то оно становится универсальным уравнением состояния для любого газа: уравнение Менделеева–Клапейрона.Теплоемкостью тела называется количество тепла, ко­торое необходимо подвести (или отвести) к телу, чтобы изменить его температуру на 1 К.Удельной теплоемкостью называется теплоемкость, отнесенная к единице массы вещества. Понятие теплоемкости используется для вычисления количества тепла участвующего в процессе.В зависимости от того, к какой единице массы относится тепло­емкость, различают три вида удельной теплоемкости. Массовой теплоемкостью называется удельная теплоемкость, от­несенная к 1 кг массы газа. Она обозначается С и имеет раз­мерность Дж/(кг· K), кДж/(кг·K).Объемной теплоемкостью называется теплоемкость, отнесенная к массе газа, содержащегося в 1 м³ газа, взятом при нормальных ус­ловиях. Она обозначается с^/ и имеет размерность Дж/(нм³·К), кДж/(нм³·К).Киломольной или молярной теплоемкостью называется теплоем­кость, отнесенная к 1 киломолю газа. Она обозначается μС и имеет размерность Дж/(кмоль·K).