- •Билет №1
- •Вопрос 1: Показатель политропы в изотермическом, изобарном, изохорном, адиабатном и политропных процессах.
- •Показатель политропы:
- •Вопрос 2: Законы гидрогазодинамики. Физические свойства жидкостей (газов).
- •Билет №2
- •Вопрос 1: Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера (вывод). Основное уравнение гидростатики. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера
- •После преобразования находим:
- •Таким образом, условия равновесия элементарного параллелепипеда выражаются системой уравнений:
- •Основное уравнение гидростатики
- •Вопрос 2: Уравнения теплоемкостей в изотермическом, изобарном, изохорном, адиабатном и политропных процессах.
- •43.Уравнения изменений энтальпии в изотермическом, изобарном, изохорном, адиабатном и политропных процессах.
- •3.Основные характеристики движения жидкости. Гидравлический радиус и эквивалентный диаметр.
- •4.Дифференциальное уравнение для установившегося и неустановившегося потока.
- •42.Уравнения изменений внутренней энергии в изотермическом, изобарном, изохорном, адиабатном и политропных процессах.
- •5.Режимы движения жидкостей и расход жидкости при ламинарном движении потока.
- •41.Уравнения количества теплоты, сообщаемое в адиабатном и политропном процессах.
- •6.Дифференциальное уравнение неразрывности потока. Практическое приложение.
- •Вопрос 2
- •Работа при адиабатическом процессе
- •Расчёт теплоты и работы политропных процессов сжатия газов
- •Вопрос 7
- •7. Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости (уравнение эйлера).
- •Вопрос 2
- •9.Вывод уравнения Бернулли. Практическое применение.
- •9.Вывод уравнения Бернулли. Практическое применение.
- •Вопрос 2
- •10.Теория подобия – метод научного обобщения экспериментов.
- •Вопрос 2
- •11. Условия и теория подобия.
- •Вопрос 2
- •36.Простейшие термодинамические процессы идеальных газов.
- •4Адиабатный процесс
- •5. Политропный процесс
- •Вопрос 13
- •12. Первая теорема подобия. Преобразование дифференциального уравнения в критериальное. Подобие начальных и граничных условий
- •Вопрос 2
- •35.Параметр состояния термодинамической системы – энтропия. Вывод.
- •13. Вторая теорема подобия. Пример использования.
- •Вопрос 2
- •34. Второй закон термодинамики. Основные постулаты, вытекающие изз второго закона термодинамики.
- •14. Третья теорема подобия. Раскрыть ее сущность.
- •Вопрос 2
- •33.Уравнение Майера.
- •Вопрос 16
- •15. Преобразование дифференциального уравнения Навье-Стокса в критериальное. Гидравлическое подобие
- •Для установившегося потока
- •Вопрос 2
- •32.Первый закон термодинамики. Раскрыть сущность.
- •16. Модифицированные и производные критерии подобия
- •Вопрос 2
- •30.Работа и теплота
- •28. Внутренняя энергия системы. Внутренняя энергия идеального газа.
- •29. Энтальпия идеального газа.
- •19. Гидравлическое сопротивление при движении жидкостей (газов) в трубах и каналах.
- •26. Смеси идеальных газов. Массовая и молярная концентрация. Парциальное давление. Закон Дальтона.
- •21. Сопротивление при свободном движении тел в газах и жидкостях
- •22. Осаждение частиц под действием сил тяжести и инерции. Примеры применения.
- •Основные понятия о науке газодинамике
Билет №2
Вопрос 1: Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера (вывод). Основное уравнение гидростатики. Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера
В объеме жидкости, находящейся в покое, выделим элементарный параллелепипед объемом V с ребрами dx, dy, dz, расположенными параллельно осям координат X,Y , Z (см. рисунок 2.2).
Рисунок 2.2 - К выводу дифференциальных уравнений равновесия Эйлера
Сила тяжести, действующая на параллелепипед, выражается произведением его массы dm на ускорение свободного падения g, т.е. равна gdm. Сила гидростатического давления, действующая на любую из граней параллелепипеда, равна произведению гидростатического давления Р на площадь этой грани. Будем считать, что давление Р является функцией всех трех координат:
Определение вида этой функции, т.е. закона распределения гидростатического давления по объему жидкости, и является нашей задачей.
Согласно основному принципу статики сумма проекций на оси координат всех сил, действующих на элементарный объем, находящийся в равновесии, равна нулю. В противном случае происходило бы перемещение
жидкости.
Рассмотрим сумму проекций сил на ось Z. Сила тяжести направлена вниз, параллельно оси Z. Поэтому при выбранном положительном направлении оси Z сила тяжести будет проектироваться на эту ось со знаком "минус":
.
Сила гидростатического давления действует на нижнюю грань параллелепипеда по нормали к ней, и ее проекция на ось Z равна: pdxdy.
Если изменение гидростатического давления в данной точке в направлении оси Z равно , то по всей длине ребра dz оно составит . Тогда гидростатическое давление на противоположную (верхнюю) грань равно: , а проекция силы гидростатического давления на ось Z определяется как
.
Проекция равнодействующей силы давления на ось Z:
.
Сумма проекций сил на ось Z равна нулю, т.е.
.
Учитывая, что объем параллелепипеда dxdydz = dV0, получаем:
.
Проекции сил тяжести на оси X и Y равны нулю. Поэтому сумма проекций сил на ось X находится как
или
,
.
Соответственно для оси Y получаем
.
После преобразования находим:
.
Таким образом, условия равновесия элементарного параллелепипеда выражаются системой уравнений:
. (2.11)
Уравнения (2.11) представляют собой дифференциальные уравнения Эйлера.
Для получения закона распределения давления во всем объеме покоящейся жидкости следует проинтегрировать систему уравнений (2.11).
Интегралом этих уравнений является основное уравнение гидростатики, широко используемое в инженерной практике.