ГиТ35
.pdfПриложение II (продолжение)
ре в начале, середине и конце трубы, если задвижка закрывается мгновенно?
63.От каких факторов зависит повышение давления при гидравлическом ударе?
64.Как влияет время закрытия затвора трубопровода на процессы, происходящие при гидравлическом ударе? Будет ли повышение давления при постепенном закрытии затвора таким же, как при мгновенном?
65.Каковы меры борьбы с гидравлическим ударом?
66.Что такое простой трубопровод? В чём различие между гидравлически длинным и коротким трубопроводами?
67.Чем отличаются друг от друга простой и сложный трубопроводы?
68.Какие основные задачи решаются при установившимся движении в простых трубопроводах?
69.На основе каких уравнений решаются задачи простых трубопроводов?
70.Какие основные задачи могут встретиться при расчёте простого трубопровода?
71.Что такое гидродинамическое подобие?
72.Что такое критерии подобия? Каков физический смысл критерия Рейнольдса и критерия Фруда?
73.Запишитеосновноеуравнениеустановившегосяравномерного движения жидкости?
74.Что такое пульсация скорости?
75.В чём состоит отличие графиков Никурадзе и Мурина для труб с искусственной и естественной шероховатостью?
76.Напишите формулу Шези. Какова размерность коэффициента Шези?
77.В чём состоит отличие формулы Блазиуса от формулы Шифринсона?
78.Запишите формулу Альтшуля для коэффициента Дарси
иобъяснитефизическийсмыслпараметров,входящихвформулу.
79.В каких случаях величину коэффициента местных сопротивлений можно находить аналитическим путём?
340
Приложение II (продолжение)
80.От чего зависит коэффициент местных сопротивлений привнезапномсужениипотока?Каковоегопредельноезначение?
81.Почему коэффициенты местных сопротивлений при внезапном сужении и расширении потока при прочих равных условиях неодинаковы? Каково предельное значение коэффициента при внезапном расширении потока?
82.От чего зависит коэффициент местных сопротивлений при повороте потока?
83.Как зависят коэффициенты местных сопротивлений от числа Рейнольдса?
84.Какими признаками характеризуется малое отверстие
втонкой стенке?
85.Что такое коэффициент сжатия струи, какова физическая причина сжатия струи?
86.Что такое коэффициент скорости, как он связан с коэффициентом сопротивления отверстия?
87.Что учитывает коэффициент расхода при истечении из отверстия?
88.Как взаимосвязаны между собой коэффициенты расхода, скорости и сжатия струи?
89.Как влияет на величины скорости и расхода применение внешнего цилиндрического насадка и почему?
90.Как влияет величина напора на коэффициент расхода при истечении из внешнего цилиндрического насадка?
91.Что такое свободная струя, чем она отличается от затопленной?
92.Как влияет на расход степень затопления отверстия?
93.Какие факторы влияют на высоту и дальность полёта вытекающей из насадка струи?
94.Какие типы струй используются при расчётах вентиляции?
95.Чему равна общая потеря напора на трение при последовательном соединении труб?
96.Какими гидравлическими особенностями характеризуется параллельное соединение труб?
341
Приложение II (окончание)
97.Дайте определение непрерывного (путевого) и транзитного расходов?
98.Как рассчитываются трубопроводы, работающие
внеквадратичной области сопротивления?
99.Чему равны потери напора в трубах при непрерывной раздаче расхода по пути?
100.В чём состоит гидравлический расчёт сифона?
101.Что такое коэффициент расхода системы?
102.Как можно оценить изменения пропускной способ ности труб в процессе их эксплуатации?
103.Как найти повышение давления в трубе при гидравлическом ударе?
104.Отчегозависитсопротивлениетел,находящихсявпотоке?
105.Что такое сопротивление давления?
106.ЧтотакоеавтомодельностьвотношениичислаРейнольдса?
107.Что такое коэффициент сопротивления давления?
108.От каких факторов зависит коэффициент сопротивления давления?
109.Чему равна сила сопротивления при ламинарном обтекании шара?
110.Для какой формы тела коэффициент сопротивления минимален?
111.Что называется фильтрацией?
112.Что такое коэффициент фильтрации, от каких факторов он зависит?
113.Как определить коэффициент фильтрации лабораторным способом?
114.В каких грунтах проявляются ламинарная и турбулентная фильтрации? Укажите границы ламинарной фильтрации.
115.Приток грунтовой воды к круглому совершенно безнапорному колодцу.
116.Безнапорное и напорное движение грунтовых вод.
117.Приток грунтовой воды к артезианской скважине.
118.Приток грунтовой воды к водосборной галерее.
342
Приложение III
Справочные данные
Основные единицы, используемые в международной системе единиц измерения (СИ),
применяемые в гидравлических расчетах:
-длина – единица измерения метр (м);
-масса – единица измерения килограмм (кг);
-время – единица измерения секунда (с). Дополнительная единица измерения углов – радиан (рад).
Производные единицы СИ в гидравлических расчетах используются следующие:
|
|
|
Таблица П.1 |
|
Наименование |
Ед. изм. |
Наименование |
Ед. изм. |
|
|
|
|
|
|
Площадь |
1 м2 |
Объем |
1 м3 |
|
Скорость |
1 м/с |
Ускорение |
1 м/с2 |
|
Угловая |
1 рад/с |
Сила |
1 Н (Ньютон) |
|
скорость |
||||
|
|
|
||
|
|
Модуль |
|
|
Давление, |
1 Н/м2 |
упругости, |
1 Н/м2 |
|
напряжение |
объемного |
|||
|
|
|||
|
|
сжатия |
|
|
|
|
|
|
|
Плотность |
1 кг/м3 |
Удельный вес |
1 Н/м3 |
|
Динамическая |
1 Н∙с/м2 |
Кинематическая |
1 м2/с |
|
вязкость |
вязкость |
|||
|
|
|||
Работа, энергия |
1 Дж (1 Джоуль= |
Мощность |
1 Вт (1 |
|
|
=1Н∙1м) |
|
Ватт=1Дж/с) |
|
|
|
|
|
Соотношения для перевода единицы измерения из системы МК ГСС в СИ:
Удельный вес жидкости γ в системе СИ имеет размерность Н/м3 и для пресной воды при температуре 4ºС равен 9 810,0 Н/м3. Плотность жидкости в системе СИ – кг/м3
343
Приложение III (продолжение)
и для воды при температуре 4ºС равна 1 000 кг/м3. В системе МК ГСС (метр-килограмм-сила-секунда) сила имеет размерность кг. Причем для перевода единицы измерения из одной системы в другую нужно помнить, что:
1 кг = 9,80665 Н ≈ 9,81∙103 Н; 1т = 9,81∙103 Н; 1 кг/см2 = 104 кг/м2 = 9,81∙104 Н/м2;
1 кг/см2 = 735,6 мм рт.ст. = 104 мм вод.ст. = 10 м вод.ст.; 1 кг/м2 = 1 мм вод.ст.; 1 физ. атм. = 101324 Н/м2 = 1,033 кг/см2 = 760 мм рт.ст.;
1 техн. атм. (1 кг/см2)= 9,81∙104 Па; 1 кг∙м = 9,81 Н∙м = 9,81 Дж;
1 кг∙м/с = 9,81 Н∙м/с = 9,81 Дж/с = 9,81 Вт. 1 мм рт. ст. = 133,32 Н/м2; 1 мм вод. ст. = 9,81 Н/м2;
Соотношения для перевода единиц измерения длины и объёма из английских, американских и старых русских мер в СИ:
Единицы длины:
1 |
дюйм = 2,54 см = 2,54∙10-2 м; 1 |
фут = 0,3048 м; |
1 |
ярд = 3 фута = 0,9144 м; |
1 саж. = 2,1336 м; |
1 |
англ. миля = 5 000 фут. = 1,5240 |
км = 1,524 м; |
1 |
верста = 1,0668 км = 1 066,8 м; |
|
1 |
уставная миля = 1 760 ярд = 1,6093 км = 1 609,3 м; |
|
1 |
географ. миля = 7,4205 км = 7420,5 м; |
|
1 |
морская миля = 1,8532 км = 1 853,2 м. |
|
Единицы объёмов:
1 л = 0,264 ам. галлона = 0,220 англ. галлона = 0,0353 фут3 =
=0,001 м3; 1 ам. галлон = 0,8333 анг. галлон = 0,1336 фут3 = 3,785 л =
=3,785∙10-3 м3;
1 англ. галлон = 1,2 ам. галлон = 0,1603 фут3 = 4,544 л = =4,544∙10-3 м 3;
344
Приложение III (продолжение)
1 фут3 = 6,24 англ. галлона = 7,49 ам. галлон = 28,375 л = = 28,375∙10-3;
1 куб. фут воды (при 4˚С) = 69,1432 фунта = 62,42 англ. фунт 1 куб. фут воды (при 4˚С) = 1,728 пуд = 2,302 ведра; 1 куб. саж. воды (при 4˚С) = 23 716,13 фунт = 592,903 пуд =
= 789,6 ведра; 1ведро=30,034фунта=0,4345фут3 =12,2993л=12,2993∙10-3м3.
При проведении расчетов некоторые величины представляют очень большие или очень малые числа, поэтому их иногда удобно выражать в кратных или дольных единицах (табл. П-2).
Таблица П.2
Приставки для образования кратных и дольных единиц
Кратность и дольность |
Название |
Обозначение |
|
приставки |
|||
|
|
||
|
|
|
|
1 000 000 000 000 000 000 = 1018 |
экса |
Э |
|
1 000 000 000 000 000 = 1015 |
пета |
П |
|
1 000 000 000 000 = 1012 |
тера |
Т |
|
1 000 000 000 = 109 |
гига |
Г |
|
1 000 000 = 106 |
мега |
М |
|
1 000 = 103 |
кило |
к |
|
100 = 102 |
гекто |
г |
|
10 = 101 |
дека |
да |
|
0.1 = 10-1 |
деци |
д |
|
0.01 = 10-2 |
санти |
с |
|
0.001 = 10-3 |
милли |
м |
|
0.000 001 = 10-6 |
микро |
мк |
|
0.000 000 001 = 10-9 |
нано |
н |
|
0.000 000 000 001 = 10-12 |
пико |
п |
|
0.000 000 000 000 001 = 10-15 |
фемто |
ф |
|
0.000 000 000 000 000 001 = 10-18 |
атто |
а |
345
Приложение III (продолжение)
Наиболее часто применяемые для обозначений физических (гидравлических) величин буквы греческого алфавита и их названия:
α = альфа |
Θ,θ = тэта |
Σ, σ = сигма |
β = бэта |
Λ, λ = ламбда |
τ = тау |
Г, γ = гамма |
μ = мю (ми) |
Φ, φ = фи |
∆, δ = дельта |
ν = ню (ни) |
χ = хи |
ε = эпсилон |
ξ = кси |
Ψ, ψ = пси |
ζ = дзета |
π = пи |
= каппа |
η = эта |
ρ = ро |
|
ω, Ω = омега |
|
|
Таблица П.3
Плотность и кинематическая вязкость некоторых жидкостей (при температуре 20°С)
|
Плотность (ρ) |
Кинематическая |
||
Жидкость |
вязкость (ν) |
|||
кг/м3 |
||||
|
10-4 м2/с |
|||
|
|
|||
Бензин авиационный |
710 – 780 |
0,004 |
– 0,005 |
|
|
|
|
|
|
Бензин автомобильный |
690 – 760 |
0,006 |
– 0,008 |
|
Вода пресная |
1000 |
0,016 |
||
Вода морская |
1002-1030 |
0,015 |
||
|
|
|
||
Глицерин безводный |
1260 |
8,7 |
||
Керосин |
790 – 860 |
0,02 |
– 0,06 |
|
|
|
|
||
Масло касторовое |
970 |
0,03 |
||
Масло минеральное |
850 – 950 |
0,21 |
– 0,48 |
|
Нефть |
760 – 900 |
0,25 – 1,4 |
||
Ртуть |
13547 |
0,001 |
||
Скипидар |
840 |
0,015 |
||
|
|
|
|
|
Спирт этиловый |
790 |
0,015 |
||
безводный |
||||
|
|
|
||
346
Приложение III (продолжение)
Таблица П.4
Зависимость плотности пресной воды ρ от температуры
t, ºС |
0 |
4 |
10 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
55 |
ρ, |
999,87 |
1 000,0 |
999,73 |
998,23 |
995,67 |
992,24 |
990,25 |
988,07 |
985,73 |
кг/м 3 |
|||||||||
t, ºС |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
99 |
ρ, |
983,24 |
980,59 |
977,81 |
974,89 |
971,83 |
968,65 |
965,34 |
961,32 |
959,09 |
кг/м 3 |
Таблица П.5
Физические характеристики некоторых масел
|
Плот- |
Вязкость, |
Температура, |
0 |
С |
Темпера- |
||
|
ность |
106 м2/с |
|
турные |
||||
|
|
|
|
|
||||
Марка масла |
при |
при |
при |
засты- |
вспыш- |
пределы |
||
|
20 0С, |
50 |
примене- |
|||||
|
кг/м3 |
0С |
0 0С |
вания |
ки |
|
|
ния,0С |
|
|
|
|
|
|
|||
МГ-15-Б |
870 |
10 |
42 |
-70 |
92 |
|
|
-45…+60 |
(бывшее АМГ-10) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГ-15-В(с) |
860 |
10 |
66 |
-60 |
135 |
|
|
-40…+35 |
(бывшее ВМГЗ) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МГ-20 |
885 |
20 |
300 |
-40 |
180 |
|
|
-15…+50 |
М-46-В |
890 |
30 |
760 |
-35 |
190 |
|
|
-10…+60 |
(бывшее МГ-30) |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М-10-В2 |
890 |
82 |
7000 |
-15 |
190 |
|
|
-10…+90 |
М-8-В2 |
886 |
52 |
2500 |
-25 |
200 |
|
|
-20…+50 |
ИС-20 |
890 |
20 |
300 |
-15 |
200 |
|
|
-10…+60 |
ИС-30 |
890 |
28 |
760 |
-15 |
190 |
|
|
-10…+60 |
Веретённое АУ |
890 |
12 |
190 |
-45 |
163 |
|
|
-15…+60 |
Таблица П.6
Зависимость коэффициента температурного расширения воды от температуры
|
|
|
|
|
|
|
||
t, ºС |
|
β . 106, ºС-1, при Р, Па ∙ 105 |
|
|||||
1,0 |
|
t |
2,0 |
|
5,0 |
|
9,0 |
|
|
|
|
|
|
||||
1…10 |
14 |
|
|
72 |
|
149 |
|
229 |
10…20 |
165 |
|
|
183 |
|
236 |
|
289 |
40…50 |
422 |
|
|
426 |
|
429 |
|
437 |
60…70 |
548 |
|
|
539 |
|
523 |
|
514 |
90…100 |
704 |
|
|
691 |
|
661 |
|
621 |
347
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение III |
(продолжение) |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
Зависимость коэффициента |
Таблица П.7 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
объемного сжатия воды βw от температуры |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
t, ºС |
|
|
|
|
|
|
|
β . 1010 , Па-1, при Р, Па ∙ 105 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
2,0 |
|
|
|
|
|
|
3,0 |
|
|
|||||||
0 |
|
|
5,40 |
|
|
|
|
|
5,37 |
|
|
|
|
|
5,31 |
|
|
|
|
|
|
5,23 |
|
|
||||||||
5 |
|
|
5,29 |
|
|
|
|
|
5,23 |
|
|
|
|
|
5,18 |
|
|
|
|
|
|
5,08 |
|
|
||||||||
10 |
|
|
5,23 |
|
|
|
|
|
5,18 |
|
|
|
|
|
5,08 |
|
|
|
|
|
|
4,98 |
|
|
||||||||
15 |
|
|
5,18 |
|
|
|
|
|
5,10 |
|
|
|
|
|
5,03 |
|
|
|
|
|
|
4,88 |
|
|
||||||||
20 |
|
|
5,15 |
|
|
|
|
|
5,05 |
|
|
|
|
|
4,95 |
|
|
|
|
|
|
4,81 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.8 |
||||||
Плотность и кинематический коэффициент вязкости |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
воздуха ν при давлении Р = 98,0 кПа |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
t, ºС |
|
0 |
|
|
10 |
|
|
|
20 |
|
|
|
30 |
|
|
40 |
|
50 |
||||||||||||||
ρ, кг/м3 |
|
|
1,280 |
|
|
1,230 |
|
1,185 |
|
1,150 |
|
|
1,110 |
|
1,080 |
|||||||||||||||||
ν ∙106, м2/с |
|
|
13,70 |
|
|
14,70 |
|
15,70 |
|
16,60 |
|
|
17,60 |
|
18,60 |
|||||||||||||||||
t, ºС |
|
|
60 |
|
|
70 |
|
|
|
80 |
|
|
|
90 |
|
|
100 |
|
200 |
|||||||||||||
ρ, кг/м3 |
|
|
1,045 |
|
|
1,020 |
|
0,990 |
|
0,960 |
|
|
0,935 |
|
0,740 |
|||||||||||||||||
ν ∙106, м2/с |
|
|
19,60 |
|
|
20,45 |
|
21,70 |
|
22,90 |
|
|
23,80 |
|
32,82 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.9 |
||||||
|
|
Давление насыщенных паров воды |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
в зависимости от температуры |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
t, ºС |
|
-30 |
|
-20 |
|
|
|
|
-10 |
|
|
|
0 |
|
|
|
10 |
|
|
20 |
|
|||||||||||
Рн.п., Па |
|
50,5 |
|
125,6 |
|
|
|
279,6 |
|
|
|
613 |
|
|
|
1 179 |
|
2 335 |
||||||||||||||
t, ºС |
|
30 |
|
40 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
75 |
|
|
|
100 |
|
|
125 |
|||||||||||
Рн.п., Па |
|
4 240 |
|
7 360 |
|
|
|
12 320 |
|
39 200 |
|
|
103 200 |
|
237 000 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.10 |
|||||||
Зависимость атмосферного давления от высотного |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
расположения местности |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Высота над |
0 |
100 |
|
|
200 |
|
300 |
|
400 |
|
500 |
|
600 |
|
|
800 |
|
1 000 |
|
|
1 500 |
|
2 000 |
|||||||||
уровнем моря, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
Атмосферное |
101 |
100 |
|
|
99 |
|
97,5 |
|
96,5 |
|
95 |
|
94 |
|
|
92 |
|
90 |
|
|
84,5 |
|
80 |
|||||||||
давление, кПа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
348
Приложение III (продолжение)
Таблица П.11
Моменты инерции I0 (относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести С), координаты центра тяжести yc и площади ω плоских фигур
Вид фигуры, обозначение |
I0 |
yc |
ω |
π d 4 |
|
y |
0 |
+ d |
π d 2 |
||
64 |
|
|
|
|
2 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9π 2 −64 |
r |
4 |
y0 + |
4r |
π r 2 |
||
72π |
|
3π |
2 |
||||
|
|||||||
π (R4 − r 4 ) y0 + R π (R2 − r 2 ) |
|||||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
π а3 b |
|
y0 + a |
π a b |
||||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
349
