Экзамен по Гидромеханике гидромех

Вопросы к экзамену по гидромеханике ГМ и КМ

Мы страдали, чтобы вы не страдали.

Press F to pay respect

P.S. у Доманского легко скатать и вприципе на пары ходить можно, но фиг поймешь. У Некрасов сложно, но разговоришь и получишь 4.

1. Вывод уравнения неразрывности в интегральной форме. Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости в трубке тока.

• Вывод уравнения неразрывности в интегральной форме

• Уравнение неразрывности для несжимаемой жидкости в трубке тока.

2. Кинематический смысл производных , , и др. Тензор скоростей деформаций и его свойства.

• Кинематический смысл производных , , и др (19стр)

• Тензор скоростей деформаций и его свойства.(22 стр)

2. Основные компоненты напряжений. Тензор напряжений и его свойства. Давление.

Схема к определению напряжения в точке сплошной среды

Плотность поверхностных сил на площадке с нормалью называется напряжением и определяется выражением

Напряжение может быть разложено на нормальную и касательному к площадке составляющие.

Компоненты напряжения на площадках, нормальных к координатным осям, называется основными. Так, например, напряжение на площадке с нормалью, совпадающей с направлением оси Х, может быть выражено через основные компоненты напряжения в виде

По аналогии

Первый индекс указывает направление нормали к площадке, второй – ось, на которую спроектировано напряжение . Компонент напряжения, считается положительным, если его направление и направление внешней нормали к пло- щадке совпадают (или оба направления не совпадают) с направлениями осей координат. На рисунке показаны положительные направления компонентов напряжения при­­ плоском напряженном состоянии.

“Положительные напряжения основных компонентов напряжений”.

Существует всего девять основных компонентов напряжений. Обычно их представляют в виде матрицы:

и называют тензором напряжений.

Тензор напряжений симметричен относительно главной диагонали.

Тензор симметричен относительно главной диагонали, а сумма элементов главной диагонали с учётом определения равна нулю.

2. Закон внутреннего трения Ньютона в обобщенной форме. (10 стр)

Уравнение, выражает закон внутреннего трения Ньютона, согласно которому напряжение внутреннего трения, возникающего между слоями жидкости при ее течении, прямо пропорционально градиенту скорости.

2. Вывод уравнения движения в интегральной форме.

2. Вывод уравнения энергии в интегральной форме.

(Не много не понял, что конкретно здесь хотят скорей всего нужен только пункт 3.15).

2. Основное уравнение гидростатики. Равновесие жидкости в гравитационном поле. Эпюра гидростатических давлений.

Частным случаем поверхности уровня является свободная поверхность жидкости, т.е. можно принимать в качестве давление над свободной поверхностью жидкости, а h – глубину погружения точки под свободной поверхностью жидкости. В этом случае второй слагаемое qgh называется избыточным гидростатическим давлением.

2. Равновесие жидкости в центробежном поле. Вывод расчных уравнений

2. Расчет силы давления на плоскую стенку. Линия действия равнодействующей силы.

2. Расчет силы давления на криволинейную цилиндрическую поверхность тела. Объем тела давления.

• Расчет силы давления на криволинейную цилиндрическую поверхность тела.

Тело давления -это объем погруженной части тела или само тело

2. Закон Архимеда. Вывод расчетной формулы.

2. Режимы течения жидкости в каналах. Опыт Рейнольдса. Эквивалентный диаметр канала.

2. Представление уравнения движения в случае турбулентного течения через осредненные параметры. Уравнение Рейнольдса. Турбулентные напряжения.

2. Преобразование уравнения Навье-Стокса к безразмерному виду. Числа подобия. Условия гидродинамического подобия.

Динамическое подобие требует, чтобы силы, действующие в натуре, были подобны силам, действующим в модели.

2. Ламинарное обтекание шара. Математическая постановка задачи при ползучем течении. Уравнение для расчета силы сопротивления и коэффициента сопротивления.

*** Для справки

2. Уравнение Бернулли. Гидравлические потери и диссипация энергии.

Уравнение 3.20 и 3.21

2. Уравнение Бернулли для трубопровода с насосом. Характеристика сети.

От себя!!!!!!:

В этом вопросе тебя скорей всего спросят про метод байпассирования и дросселирования :

Дросселирование - гашение части напора создаваемого насосом, с помощью искусственно вводимого в напорную или всасывающую линию гидравлического сопротивления (рис. 4). Обычно дросселирование достигается частичным закрытием задвижки на напорном трубопроводе насоса. Данный способ является наиболее простым и распространенным, но вместе с тем наименее экономичным, так как часть напора, создаваемого насосом, бесполезно тратится на преодоление сопротивления задвижки и при этом рассеивается соответствующая мощность.

      

Байпасирование  заключается в перепуске части жидкости через обводной трубопровод - байпас. Байпасом называется обводной трубопровод, по которому часть жидкости из нагнетательной линии может снова подаваться во всасывающую линию.

2. Гидравлические потери по длине трубопровода. Вид зависимости для расчета коэффициента гидравлического трения. Диаграмма Никурадзе.

Вид зависимости коэффициента гидравлического трения λ от числа Рейнольдса Re – обратная (чем больше число рейнольдса Re, тем меньше коэффициент гидравлического трения λ).

Для ламинарного режима:

Для турбулентного режима:

Диаграмма Никурадзе:

2. Местные гидравлические сопротивления. Гидравлические потери при внезапном расширении. Вывод расчетной формулы.

2. Измерение локальных скоростей. Трубка Пито, плоский и шаровой зонды.

Принцип действия: при обтекании устья трубки полного напора 2 происходит торможение потока, т. е. преобразование кинетической энергии в энергию давления.

Локальной скоростью движения жидкости является скорость движения безразмерно малой частицы жидкости.

2. Вывод градуировочной характеристики расходомера с соплом Вентури.

2. Ротаметр. Вывод градуировочной характеристики.

2. Расчет давления при прямом гидравлическом ударе. Способы снижения давления.

Способы снижения давления.

2. Расчет высоты всасывания центробежного насоса. Кавитационная характеристика.

2. Расчет высоты всасывания поршневого насоса. Влияние воздушных колпаков на высоту всасывания.

2. Вторичные токи в реальной жидкости. Влияние их на режим течения жидкости и сопротивление каналов.

2. Вывод основного уравнения идеального центробежного насоса. (Такой же как и 30)

2. Рабочие характеристики идеального центробежного насоса

2. Выбор оптимальных углов и колеса центробежного насоса.

2. Основного уравнения идеального центробежного насоса

Так здесь так же как и в 27 вопросе. На всякий случай вставлю ответ от туда…

2. Подобие центробежных насосов. Формулы пропорциональности.

2. Регулирование производительности центробежного насоса методом дросселирования. Определение к.п.д. насоса.

2. Регулирование производительности центробежного насоса методоми байпассирования. Определение к.п.д. насоса.

2. Регулирование производительности центробежного насоса изменением частоты вращения рабочего колеса. Определение к.п.д. насоса и требуемой частоты.

Регулирование работы насоса изменением частоты вращения рабочего колеса. В основе этого способа лежит закон пропорциональности, из которого следует

С помощью этих уравнений можно произвести перестроение характеристики насоса H0=f(Q0) при номинальной частоте вращения рабочего колеса n0 на любую иную частоту вращения ni.

Из рис. 2.11 видно, что изменяя число оборотов насоса, можно получить требуемую подачу в сети. Этот способ регулирования не вызывает дополнительных потерь энергии, т.к. напор в сети соответствует напору, развиваемому насосом. Недостаток этого способа изменения подачи состоит в использовании более дорогого привода насоса с регулируемой частотой вращения.Для увеличения подачи жидкости осуществляют параллельную работу нескольких насосов. Построение результирующей характеристики такой системы производят путем сложения подач каждого из насосов при одинаковых значениях напоров.

Для повышения напора в системе используют последовательное соединение нескольких насосов. В этом случае результирующую характеристику получают сложением напоров каждого из насосов при одинаковых значениях подач.

2. Рабочие характеристика центробежного насоса.

2. Индикаторная диаграмма поршневого насоса. Работа за цикл. Средняя мощность.

Индикаторная диаграмма поршневого насоса – графическая зависимость изменения давления от времени или перемещения рабочего органа в замкнутом объеме, который попеременно соединяется со входом и выходом насоса.

Индикаторную диаграмму получают с помощью индикатора давления, который представляет собой небольших размеров цилиндр с поршнем, нагруженный пружиной. Пространство под поршнем соединено с помощью трехходового крана с рабочей камерой насоса. В одном из положений кран соединяет подпоршневое пространство с атмосферой. Шток поршня через рычажный механизм приводит в движение карандаш, который чертит индикаторную диаграмму.

Идеальная индикаторная диаграмма совершенного поршневого насоса (при отсутствии утечек жидкости и запаздывания открытия и закрытия клапанов) имеет вид прямоугольника (рис. 4.21).

Процесс всасывания жидкости в рабочую камеру отвечает прямой ab, процесс нагнетания – прямой cd.

При условии отсутствия утечек и практической несжимаемости жидкости линии повышения bc и снижения da давления в цилиндре располагаются вертикально.

Действительная индикаторная диаграмма поршневого насоса также близка к форме прямоугольника, но с небольшим наклоном линий изменения давления в цилиндре bc и da и наличием волнообразных участков (рис. 4.22).

Наклон линий bc и da обусловлен постепенным, а не мгновенным закрытием клапанов, а, следовательно, постепенным увеличением или соответственно уменьшениям давления в цилиндре. То есть на процессы повышения и понижения давления в цилиндре тратится некоторое время, что на диаграмме отвечает отрезкам времени t₁ и t₂.

При изменении направления движения поршня в цилиндре происходит закрывание одного и открывание другого клапанов. Сопротивление отрыва клапанов от седел достаточно значительное. Поэтому давление в точке с, что отвечает моменту отрыва нагнетательного клапана, превышает значение давления другой части линии нагнетания. По той же причине давление в точке а, которая отвечает моменту отрыва всасывающего клапана, меньше давления линии всасывания. Волны, которые указывают на наличие затухающих колебаний, возникают от колебательного движения клапанов.

Площадь индикаторной диаграммы выражает работу, которая выполняется поршнем за один оборот вала. Разделив площадь индикаторной диаграммы на ход поршня, получим среднее индикаторное давление

Анализ действительных индикаторных диаграмм позволяет выявлять неполадки в работе поршневого насоса, такие как попадание в рабочую камеру значительного количества воздуха и его задержка в ней, позднее закрытие всасывающего и нагнетательного клапанов, негерметичное закрытие клапанов и др.

График изменения давления в цилиндре за одну пару ходов поршня, полученный расчетным путем, называется теоретической индикаторной диаграммой и имеет вид, показанный на рисунке 5.21.

Работа, совершаемая поршнем в процессе всасывания жидкости:

.

Работа, совершаемая поршнем, в процессе нагнетания:

Следовательно, работа, совершаемая поршнем за один цикл:

.

Полученный интеграл равен площади диаграммы abсdи представляет собой работу теоретического цикла насоса. Высота диаграммыназывается индикаторным давлением. Практически важно, чтобы индикаторное давление по длине хода поршня было одинаково, так как от этого давления зависят выбор мощности двигателя и прочность деталей насоса.

2. Средняя и мгновенная производительность поршневого насоса. Коэффициент неравномерности подачи для насоса простого, двойного и тройного действия и для насоса с дифференциальным поршнем.

2. Рабочие характеристики поршневого насоса. Способы регулирования производительности.

2. Назначение воздушных колпаков поршневого насосп. Расчет объема газа в воздушном колпаке.