56.(39) Объяснить понятие «Гидравлический удар» в напорном трубопроводе.

Гидравлический удар – резкое повышение давления в трубопроводе при мгновенной остановке движения жидкости. Прекращение движения жидкости может быть вызвано быстрым закрытием задвижки. Гидравлический удар может возникать когда в покоящейся жидкости внезапно создаются давления с одного конца трубы и это приложенное давление распространено по трубопроводу. Жидкость приходит в колебание при внезапном сообщении жидкости скорости. При гидравлическом ударе в трубопроводе возникает колебательный затухающий процесс, сопровождающийся резким повышением и понижением давления.

Гидравлический удар нарушает нормальную работу трубопровода, может привести к разрушению труб, фланцевых соединений, сварных соединений задвижек, нарушению работы КИП.

61.Рассказать общие сведения о движении грунтовых вод, о коэффициенте пористости.

Грунтовые воды.

Грунтовые воды образуются в результате инфильтрации осадков и поверхностных вод. Они скопляются в водоносных (песчаных) слоях, расположенных над водоупорными (глинистыми или скальными), и встречаются на различной глубине от поверхности земли.

Грунтовые воды могут растворять некоторые горные породы, соль, гипс, ангидрид, мел, известняк, доломит. Следствием такой деятельности грунтовых вод является образование подземных пещер (карстовые явления). Грунтовые воды способствуют также образованию оползневых явлений, обвалов и так далее.

Уменьшение плотности грунтов основания и снижения его сопротивления возможно также тогда, когда рытье котлованов под фундамент производится с водоотливом. В этом случае, вследствие одностороннего давления грунтовой воды, мелкие частицы грунтов основания выносятся из днища котлована.

Во многих случаях грунтовые воды перехватываются шпунтовым ограждением или дренажной системой, преграждающими путь движению воды и доступ ее к строительной площадке. При благоприятном сочетании геологического строения и рельефа местности грунтовые воды отводятся в более пониженные места — водоемы, овраги.

Коэффициент пористости - отношение объема пор к объему твердой фазы. Выражается в долях единицы. Значение коэффициента пористости для грунтов меняется в довольно широких пределах (примерно 0,20-1,5, а для органоминеральных грунтов до 2-20).

3.Охарактеризовать модель идеальной жидкости. Объяснить основные требования к рабочим жидкостям.

Идеальная жидкость — воображаемая жидкость, в которой, в отличие от реальной жидкости, отсутствует вязкость . В идеальной жидкости отсутствует внутреннее трение, то есть, нет касательных напряжений между двумя соседними слоями.

Z₁+P₁/rg+n₁/2g= Z₂+P₂/rg+n₂/2g=H=const

Капельная жидкость — вода, нефть, керосин и другие малосжимаемые жидкости, обладающие определенным объемом, величина которого практически не изменяется под воздействием внешних сил. Капельные жидкости не всегда заполняют предоставленный им объем, обычно они образуют ограниченную поверхность.Плотность у капельных жидкостей постоянна.

Такие вещества как вода, бензин, ртуть при комнатной температуре являются капельными жидкостями

Ньютоновская жидкость — вязкая жидкость, подчиняющаяся в своём течении закону вязкого трения Ньютона, то есть касательное напряжение и градиент скорости линейно зависимы. Коэффициент пропорциональности между этими величинами известен как вязкость.

Простыми словами, это в частности означает, что ньютоновская жидкость - это жидкость, которая продолжает течение (не перестает течь) вне зависимости от внешних сил, действующих на нее.

Неньютоновской жидкостью называют жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости. Обычно такие жидкости сильно неоднородны и состоят из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры.

Упругая жидкость — это жидкость, не подчиняющаяся закону Ньютона.

28.Объяснить понятие «число Рейнольдса», его физический смысл, рассказать о критических значениях числа Рейнольдса при движении потока в прямых трубах или каналах, о его практическом применении.

Число Рейнольдса - это безразмерная характеристика потока жидкости, определенная отношением следующих величин:

1. динамического давления(ρu2) и

2. касательного напряжения (μu / L),

3. которая может быть выражена следующим образом:

Re = (ρu2) / (μu / L)

Re = ρu L /μ

Re = u L /ν,

где Re = Число Рейнольдса (безразмерное); ρ= плотность (кг/м3); u = скорость (м/с ); μ = динамическая вязкость (Н*с/м2);

L = характеристический размер (м); ν = кинематическая вязкость (м2/с)

Физический смысл:

Число Рейнольдса есть отношение сил инерции, действующих в потоке,к силам вязкости. Плотность в числителе выражения Re = vLρ/η (ρ — плотность жидкости, v — скорость потока,а L — характерная длина элемента потока ) характеризует инерцию частиц,отклонившихся от движения по прямой, а вязкость в знаменателе показывает склонность жидкости препятствовать такому отклонению.Также число Рейнольдса можно рассматривать как отношение кинетической энергии жидкости к потерям энергии на характерной длине (ввиду внутреннего трения). Рейнольдсу удалось выяснить, что при значении этого числа 2000–3000 поток становится полностью турбулентным

(при больших скоростях отдельные частицы жидкости перемешиваются между собой, но направление потока сохраняется, окрашенная струйка размывается), а при значении Re меньше нескольких сотен — поток полностью

ламинарный (при небольшой скорости окрашенная струйка располагается горизонтально, не размывается, все её частицы движутся параллельно и прямолинейно).Между двумя этими значениями поток носит промежуточный характер.