Гидравлика
Билет №1
Енергетичний зміст рівняння Бернуллi
Розглянемо енергетичний зміст рівняння (3.37). Неважко переконатися, що кожний з його членів являє собою питому енергію. Під питомою енергією рідини розуміють енергію, віднесену до одиниці маси, сили або об’єму. Дійсно, якщо візьмемо частку рідини з елементарною масою dm, то на висоті z вона буде мати запас енергії dmgz, а кількість енергії, що приходиться на одиницю маси, буде складати dmgz/dm=gz. Ця ж частинка рідини масою dm, знаходячись під тиском p, здатна піднятися на висоту p/(ρg); вона буде мати потенційну енергію dmgр/ρg). Після поділу на елементарну масу dm одержимо запас питомої енергії тиску р/ρ. Сума gz+p/ρ називається питомою потенційною енергією рідини Третій член рівняння u2/2 являє собою питому кінетичну енергію рідини. З урахуванням маси частинки рідини dm цей член дорівнював dmu2/2 тобто представляв би повну кінетичну енергію; віднесений до одиниці маси, він перетворюється в u2/2.
Поршневий компресор — тип компресора, принцип роботи якого базується на використанні механічного пристрою поршневого типу для збільшення тиску газу шляхом компресії (зменшення об'єму). Компресори даного типу широко застосовуються в машинобудуванні, енергетичному обладнанні, автомобілебудуванні, хімічній промисловості, холодильній та кріогенній техніці.
Будова:Поршневі компресори складаються з наступних елементів:робочий циліндр; поршень; нагнітальний і всмоктувальний клапани, розміщені зазвичай в кришці циліндра; корбово-гонковий механізм з колінчастим валом.
Билет №2
В’язкої називають рідину, в якій між окремими частинками (молекулами) існують такі сили тяжіння, які при переміщенні однієї частини рідини відносно іншої стримують рух шарів. Очевидно, що всі рідини повинні бути в’язкими, так як між реальними молекулами завжди існують сили не тільки тяжіння, а й відштовхування. Рівновага між цими силами і обумовлює рівноважний стан рідини.
Типи Ньютонівська рідина: рідина, та як вода і більшість газів, що має стале значення динамічної в'язкості.Дилатантна рідина: рідина, в'язкість якої із зростанням градієнту швидкості зростає (глиняні суспензії, солодкі суміші, гідрозоль кукурудзяного крахмалю, системи пісок/вода).Псевдопластик: рідина, в'язкість якої із зростанням градієнту швидкості зменшується (фарби, емульсії, деякі суспензії).Тиксотропна рідина: рідина, в'язкість якої з перебігом часу зменшується (водоносні ґрунти (пливуни), біологічні структури, різні технічні матеріали).Реопексна рідина: рідина, в'язкість якої з перебігом часу зростає (гіпсові пасти, суспензії оксиду ванадію, бетоніти та окремі види принтерного чорнила).Бінгамівський пластик: модель Бінгама схожа до моделі сухого тертя. В статичних умовах рідина веде себе як твердий матеріал, а при силовому впливі починає текти..Магнітореологічна рідина це тип "смарт-рідини", яка, при впливі магнітного поля значно збільшує свою умовну в'язкість і набуває властивостей в'язко-пружного твердого тіла.
2) Газотурбінна установка - це агрегат, що складається з газотурбінного двигуна, редуктора, генератора і допоміжних систем (рисунок 1.1). Потік газу, утворений в результаті згорання палива, діючи на лопатки турбіни, створює крутівний момент і обертає ротор, який у свою чергу сполучений з генератором. Генератор виробляє електроенергію. Газотурбінні установки (ГТУ) відрізняються від поршневих двигунів внутрішнього згорання тим, що корисна робота виконується в них за рахунок кінетичної енергії газу, що рухається з великою швидкістю . Робочим тілом в цих установках служать продукти згорання, що утворюються при спалюванні палива в спеціальних камерах під тиском.
Газотурбінні установки мають, в порівнянні з поршневими двигунами, ряд техніко-економічних переваг, а саме:а) меншу вагу і малі габарити установки при великій потужності;б) відсутність кривошипного - шатунового механізму;в) рівномірність ходу і можливість безпосереднього сполучення із споживачами роботи - електричними генераторами, відцентровими компресорами тощо;г) простота обслуговування;д) здійснення циклу з повним розширенням, а отже і з великим термічним ККД;е) можливість застосування дешевих сортів палива (гас).
Билет №3
Найпростіші місцеві гідравлічні опори можна розділити на розширення, звуження й повороти русла, кожне з яких може бути раптовим або поступовим. Більш складні випадки місцевого опору являють собою з'єднання або комбінації перерахованих найпростіших опорів.Розглянемо найпростіші місцеві опори при турбулентному режимі плину в трубі.1. Раптове розширення русла. Втрата напору (енергії) при раптовому розширенні русла витрачається на вихроутворення, пов'язане з відривом потоку від стінок, тобто на підтримку обертального безперервного руху рідких мас із постійним їхнім відновленням. Поступове розширення русла. Труба, що поступово розширюється, називається дифузором (мал.4.10). Течія швидкості в дифузорі супроводжується її зменшенням і збільшенням тиску, а отже, перетворенням кінетичної енергії рідини в енергію тиску. У дифузорі, так само як і при раптовому розширенні русла, відбувається відрив основного потоку від стінки й вихроутворення. Інтенсивність цих явищ зростає зі збільшенням кута розширення дифузора α.
2) Ідеальний газ — це фізична абстракція (модель), яка реально не існує, але з якою порівнюють реальні гази. Під ідеальним газом розуміють такий газ, у якому частинки між собою на відстані не взаємодіють, а розмірами їх можна нехтувати, тобто вважати, що маса їх зосереджена в точці. Реальні гази поводять себе як ідеальний газ при високих температурах й малих тисках. Однак практично деякі гази навіть при атмосферному тиску і кімнатній температурі в першому наближенні можна характеризувати законами ідеального газу. Закони ідеального газу виведені для незмінної маси газу. Закон Бойля — Маріотта справедливий за сталої температури (ізотермічний процес): pV=const Закон Гей-Люссака передає залежність об’єму газу від температури при сталому тиску (ізобарний процес):