Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Сочинский государственный университет»
Инженерно-экологический факультет
Кафедра инженерной экологии и управления недвижимостью
Основы гидравлики и теплотехники
Варианты контрольных заданий и методические указания к их выполнению
для студентов
инженерно-экологического факультета
ВВЕДЕНИЕ
Дисциплина «Основы гидравлики и теплотехники» изучается студентами заочной формы обучения самостоятельно по рекомендованным источникам из списка учебной литературы и закрепляется выполнением контрольной работы. Изучение дисциплины способствует формированию у будущих бакалавров инженерно-физического мышления и выработке навыков решения технических задач по анализу и расчету процессов, протекающих в гидравлическом и теплотехническом оборудовании. Особое внимание следует уделить знанию основных законов гидростатики, гидродинамики, термодинамики и теплообмена, умению использовать их при анализе и расчетах реальных систем.
В период зачетно-экзаменационной сессии для студентов проводятся обзорные лекции по основным вопросам курса и лабораторные работы. При самостоятельном изучении теоретического материала полезно составлять конспекты по каждой теме изучаемого курса. При выполнении лабораторных работ студенты осваивают практические приемы по опытному исследованию и проверке изучаемых законов и явлений, вырабатывают навыки работы с лабораторным оборудованием, контрольно-измерительными приборами и вычислительной техникой, анализа и представления полученных результатов.
В процессе освоения дисциплины студенты получают консультации на кафедре «Химии, химической инженерии и защиты окружающей среды». Для получения положительной аттестации по дисциплине от студента требуется знание теоретических положений курса, понимание физической сущности изучаемых явлений и процессов, умение применять теоретические положения к решению практических задач и выполнению лабораторных работ.
Исходные данные для выполнения контрольных заданий выбираются из соответствующих таблиц по последней и предпоследней цифре учебного шифра студента (две последние цифры номера зачетной книжки). Шифр указывается на титульном листе контрольной работы. Контрольная работа, выполненная по варианту, не соответствующему шифру студента, к рассмотрению не принимается.
При решении контрольных задач необходимо:
1. Выписать условия задачи и исходные данные.
2. Решение сопровождать кратким пояснением, иллюстрировать схемами и графиками (если требуется по условию); при использовании данных, взятых из таблиц или диаграмм, должно быть указано библиографическое описание источника.
3. Вычисления проводить в международной системе измерения физических величин (система СИ), указывать размерности вычисленных параметров.
4. В конце работы привести список использованных источников.
ВАРИАНТЫ КОНТРОЛЬНЫХ ЗАДАНИЙ
2. 1. Основы гидравлики
Задача 2.1. Определить давление в резервуаре p0 и высоту подъёма уровня воды Н в пьезометре (рис. 2.1), если высота уровня воды в резервуаре h, показания ртутного манометра h1 и h2. Плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3, плотность воды ρ воды = 1000 кг/м3.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.1.
Рис. 2.1. К задаче 2.1
Таблица 2.1
Исходные данные для решения задачи 2.1
Последняя цифра шифра |
h, м |
Предпоследняя цифра шифра |
h1, м |
h2, м |
0 |
2,2 |
0 |
1,0 |
0,2 |
1 |
2,3 |
1 |
1,2 |
0,3 |
2 |
2,4 |
2 |
1,4 |
0,4 |
3 |
2,5 |
3 |
1,6 |
0,5 |
4 |
2,6 |
4 |
1,8 |
0,6 |
5 |
2,7 |
5 |
2,0 |
0,7 |
6 |
2,8 |
6 |
2,2 |
0,8 |
7 |
2,9 |
7 |
2,4 |
0,9 |
8 |
3,2 |
8 |
2,6 |
1,1 |
9 |
3,3 |
9 |
2,8 |
1,2 |
Задача 2.2. Определить силу суммарного давления F воды на плоский щит, перекрывающий канал, и усилие T, которое необходимо приложить для подъёма щита (рис. 2.2). Ширина канала b, глубина воды в нём Н, вес щита G, коэффициент трения щита по опорам равен f = 0,25.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.2.
Рис. 2.2. К задаче 2.2
Таблица 2.2
Исходные данные для решения задачи 2.2
Последняя цифра шифра |
b, м |
Предпоследняя цифра шифра |
H , м |
G, кН |
0 |
1,0 |
0 |
1,8 |
12,0 |
1 |
0,6 |
1 |
1,5 |
14,0 |
2 |
1,0 |
2 |
2,0 |
13,0 |
3 |
1,0 |
3 |
2,5 |
15,0 |
4 |
0,3 |
4 |
1,0 |
11,0 |
5 |
1,1 |
5 |
2,3 |
12,0 |
6 |
1,8 |
6 |
2,2 |
15,0 |
7 |
1,0 |
7 |
3,0 |
16,0 |
8 |
0,5 |
8 |
2,0 |
14,0 |
9 |
0,5 |
9 |
1,4 |
12,0 |
Задача 2.4. Жидкость при постоянном напоре Н вытекает из резервуара А по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединённых участков труб диаметром d1 и d2 и длиной l1 и l2 соответственно (рис. 2.4). Трубы стальные новые. Шероховатость внутренней поверхности труб kэ = 0,07 мм. Область гидравлического сопротивления принять квадратичной. Определить расход жидкости Q. Построить пьезометрическую и напорную линии.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.4.
Рис. 2.4. К задаче 2.4
Таблица 2.4