ГиТ35

Приложение I (продолжение)

330

Приложение I (продолжение)

331

Приложение I (продолжение)

49 50

332

Приложение II

Контрольные вопросы

Часть 1. Гидростатика

1.Каков физический смысл коэффициентов объёмного сжатия и температурного расширения?

2.Что изучает гидравлика? В чём её значение для инже- неров-строителей?

3.Перечислите основные физические свойства капельных жидкостей.

4.В чём состоит отличие капельных жидкостей от твёрдых тел и газов?

5.Что такое плотность жидкости, от чего она зависит? Чемплотностьотличаетсяотудельноговеса,каконисвязаны?

6.Какова размерность удельного веса в системе СИ?

7.В чём заключаются особые состояния воды?

8.Что такое вязкость жидкости, что она характеризует?

9.В чём состоит гипотеза вязкости Ньютона?

10.Каксвязанымеждусобойдинамическийикинематический коэффициенты вязкости, какова их размерность в системе СИ?

11.Как изменяется коэффициент кинематической вязкости­ капельных жидкостей и газов с изменением температуры и почему?

12.Какими приборами определяется вязкость жидкости? Что такое условная вязкость?

13.Что называется гидростатическим давлением в точке? Каковы его основные свойства?

14.Какими приборами измеряется гидростатическое давление, какова его размерность?

15.Какиевидысилдействуютвжидкости,отчегоонизависят?

16.Что такое идеальная жидкость? Чем она отличается от реальной жидкости?

17.Что такое абсолютное, манометрическое и вакууммет­ рическое давление? Как они связаны между собой?

18.Каков физический смысл уравнения Эйлера для неподвижной жидкости?

19.Есть ли разница в понятиях «атмосферное давление»

и«давление в одну атмосферу»? Какая?

333

Приложение II (продолжение)

20.Какова связь между динамической и кинематической вязкостью? Каковы их размерности? Почему указанные величины имеют такие название?

21.Какие основные свойства капельных жидкостей и газов имеют существенное значение в гидромеханике?

22.В каких границах может меняться абсолютное, избыточное и вакуумметрическое давление?

23.Что такое пьезометрический напор?

24.Чтотакоепьезометрическаявысота,каконаопределяется?

25.Чтотакоевакуумметрическаявысота,каконаопределяется?

26.Есть ли разница в понятиях «пьезометрическая высота» и «пьезометрический напор»? Если есть, то в чём она заключается?

27.Есть ли различие в понятиях «пьезометрический напор» и «гидростатический напор»? Если есть, то в чём оно заключается?

28.Что такое «поверхность уровня жидкости»? Каково её уравнение?

29.Что такое «свободная поверхность жидкости»?

30.В чём заключается закон Паскаля?

31.Что такое кавитация?

32.Что такое кавитационная эрозия?

33.Вчёмсостоитотличиемассовыхсилотповерхностных?

34.Что такое вакуум?

35.Какими приборами измеряется гидростатическое давление, какова его размерность?

36.Запишите основное уравнение гидростатики. От каких величин зависит гидростатическое давление?

37.Есть ли различие в понятиях «гидростатическое давление» и «сила гидростатического давления»? Если есть, то в чём она заключается?

38.Что такое центр давления?

39.В каком случае центр тяжести смоченной поверхности совпадает с центром давления?

40.Запишите формулу для определения силы гидростатического давления на плоские поверхности. Почему в боль-

334

Приложение II (продолжение)

шинстве случаев необходимо определить силу избыточного гидростатического давления?

41.Как располагаются по отношению друг к другу центры тяжести и давления смоченной поверхности, наклоненной под углом к горизонту?

42.Как определяется сила гидростатического давления на криволинейную поверхность?

43.Как определяется горизонтальная составляющая силы гидростатического давления на криволинейную поверхность?

44.Как определяется вертикальная составляющая силы гидростатического давления на криволинейную поверхность?

45.Какориентированавпространстверавнодействующаясил гидростатического давления на криволинейную поверхность?

46.На какой глубине находится центр давления прямоугольной вертикальной стенки, залитой жидкостью до уровня

Нс одной стороны?

47.На какой глубине находится центр давления прямоугольной наклонной стенки, залитой с одной стороны водой до уровня Н?

48.Что такое эксцентриситет, как он определяется?

49.Что такое тело давления, как определяется его объём?

50.Как определяется центр давления на криволинейную поверхность?

51.Сформулируйте закон Архимеда. К какой точке приложена архимедова сила?

52.Что такое подъёмная (выталкивающая) сила? Как определить точку её приложения (центр водоизмещения)?

53.Каковы условия плавания тел?

54.Различаются ли условия остойчивости тел, находящихся в надводном и подводном положении?

55.Что такое остойчивость плавающих тел?

56.Чтотакоеметацентрическийрадиус?Каконопределяется?

57.Что такое метацентр?

58.Что такое метацентрическая высота?

59.Влияютлиочертаниясуднавпланенаегоостойчивость?

335

Приложение II (продолжение)

60.В чём заключается энергетический смысл основного уравнения гидростатики?

61.В чём заключается геометрический смысл основного уравнения гидростатики?

62.Различаютсялиосевыеирадиальныенапряжениявстенкецилиндрическойтрубы,находящейсяподдавлениемизнутри?

63.Запишите котельную формулу. Почему при расчетах трубопроводов рассчитывают только поперечные напряжения?

64.Чтотакоеэпюрагидростатическогодавления?Какиесвойства гидростатического давления используют для её построения?

65.Какими свойствами обладает эпюра гидростатического давления?

66.Можно ли применить графический метод определения силы гидростатического давления для стенок любой формы?

Часть 2. Гидродинамика

1.Дайте определение для понятий: «живое сечение потока», «средняя скорость потока», «расход жидкости».

2.Какова взаимосвязь между средней скоростью потока

иплощадью его живого сечения?

3.В чём заключаются особенности способов описания движения жидкости по Лагранжу и по Эйлеру?

4.Что такое линия тока, поверхность тока, трубка тока, элементарная струйка, поток жидкости?

5.Какими свойствами обладает элементарная струйка? Чем отличается живое сечение элементарной струйки от живого сечения потока?

6.Укажите виды движения жидкости?

7.Что такое равномерное и неравномерное движение?

8.Чтотакоегидравлическийрадиусиэквивалентныйдиаметр живого сечения? Для чего эти понятия используются в гидравлике?

9.Какое движение называется установившимся? Примеры.

10.Напишите уравнение неразрывности для установившегося движения несжимаемой жидкости. Какой физический закон отражает уравнение неразрывности?

336

Приложение II (продолжение)

11.Чем отличается уравнение Бернулли при установившемся движении элементарной струйки идеальной жидкости от соответствующих уравнений для элементарной струйки вязкой жидкости и для потока вязкой жидкости?

12.Каков геометрический смысл уравнения Бернулли?

13.Каков энергетический смысл уравнения Бернулли?

14.Что такое нивелировочный, пьезометрический и гидравлический уклоны? Могут ли они быть равными друг другу и в каких случаях?

15.Что такое гидравлический уклон? Когда он совпадает

спьезометрическим уклоном?

16.Могут ли нивелировочные, пьезометрические и гидравлические уклоны принимать отрицательные или нулевые значения?

17.Каков физический смысл коэффициента Кориолиса? Может ли он быть меньше единицы, равен единице?

18.Какие режимы движения жидкости существуют? Чем определяется существование того или иного режима?

19.Вкакихслучаяхламинарныйрежимнаблюдаетсянапрактике?

20.Каковы особенности ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости?

21.Как определяются потери напора на трение при ламинарном режиме движения жидкости?

22.От каких факторов зависит коэффициент гидравличес­ коготрениявпереходнойзонетурбулентногорежимадвижения?

23.КаковфизическийсмыслкритерияРейнольдса?Чтотакое критическое число Рейнольдса? Где этот критерий применяется?

24.Как соотносятся друг с другом критические скорости потоков одной и той же жидкости, текущей по каналам с одинаковой площадью живого сечения круглой и квадратной формы?

25.Во сколько раз изменится и в какую сторону число Рейнольдсажидкости,текущейпокруглойтрубепеременногосечения при постоянном расходе, если диаметр трубы увеличится вдвое?

26.Чем вызывается неравномерность распределения скоростей по сечению потока реальной жидкости, как она учитывается?

337

Приложение II (продолжение)

27.В чём состоит принцип работы водомера Вентури?

28.При каких условиях в узком сечении трубы Вентури может образоваться вакуум?

29.Как соотносятся между собой критические скорости одной и той же жидкости, текущей по трубам разных диаметров при постоянной температуре?

30.Какой вид имеют формулы Вейсбаха и Дарси-Вейсбаха?

31.Какие параметры жидкости, трубопровода, потока влияют на потери напора?

32. Запишите зависимость, связывающую среднюю и максимальную скорости в потоке при ламинарном и турбулентном движении?

33.Что такое ядро потока?

34.Как распределяются касательные напряжения по сечению цилиндрической трубы при равномерном движении?

35.Одинаковы ли значения коэффициента Кориолиса при ламинарном и турбулентном режимах движениях в цилиндрической трубе?

36. От каких величин зависит коэффициент Дарси

вцилиндрической трубе с круглым поперечным сечением?

37.Что такое абсолютная, относительная, эквивалентная шероховатость и гидравлически гладкие трубы?

38.Какие трубы называются вполне шероховатыми?

39.Поясните понятия «гидравлически гладкая» и «гидравлически шероховатая» труба?

40.Может ли быть одна и та же труба и «гидравлически гладкой», и «вполне шероховатой»? При каких условиях?

41.В чём состоит физическая причина потерь напора на трение?

42.В чём состоит физическая причина потерь напора на местные сопротивления?

43.От чего зависит коэффициент гидравлического трения

вквадратичной зоне сопротивления? Приведите формулу.

44.Что такое квадратичная зона сопротивления?

45.Как соотносятся между собой коэффициенты Дарси

338

Приложение II (продолжение)

в ламинарной и квадратичной областях, от каких факторов

в формуле для определения потерь напора по длине в различных областях сопротивления?

49.Каков механизм потерь энергии в потоке? Какие переходы механической энергии в другие виды происходят при этом?

50.От каких факторов зависит коэффициент Дарси в различных областях сопротивления?

51.Укажите основные виды местных сопротивлений.

52.От каких факторов зависит в общем случае значения коэффициентов местного сопротивления?

53.Можно ли выразить потери напора в местных сопротивлениях, используяскоростной напорперед местнымсопротивлением и за ним? Как отражается это на значении потерь напора?

54.В каком случае потери напора будут больше: при внезапном расширении или сужении труб при одинаковом соотношении диаметров и одинаковом расходе?

55.Какие явления происходят в потоке при прохождении жидкости через местные сопротивления?

56.Какможноизмеритьрасходжидкостиспомощьюдроссельной шайбы?

57.Что такое входной участок трубопровода?

58.Что такое длина влияния местных сопротивлений?

59.Что такое гидравлический удар? Напишите формулу Н.Е. Жуковского и объясните физический смысл параметров, входящих в формулу?

60.Чемотличаетсяпрямойгидравлическийударотнепрямого?

61.Какие основные причины могут привести к возникновению гидравлического удара?

62.Начертите графики изменения давления при гидроуда-

339