- •1. Основные свойства капельных жидкостей. Плотность, удельный вес, сжимаемость. Тепловое расширение.
- •3.Растворение газов в жидкости. Идеальный и реальный газы. Уравнения состояния для идеального и реального газов.
- •4.Модель идеальной жидкости. Гидростатика, силы, действующие на жидкость. Давление в жидкости.
- •5. Свойства гидростатического давления. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (Уравнение Эйлера, вывод).
- •6. Интегрирование уравнений Эйлера. Поверхности равного давления. Основное уравнение гидростатики (вывод).
- •7. Уравнение гидростатического напора (вывод). Приборы для измерения давления.
- •8. Эпюра гидростатического давления. Закон Паскаля и его практические приложения.
- •9.Сила давления жидкости на плоскую стенку (вывод). Центр давления (вывод).
- •10.Сила давления жидкости на криволинейную стенку (вывод)
- •11. Закон Архимеда. Условия равновесия плавающих тел
- •12. Расчет толщины стенки трубы резервуаров
- •15. Гидродинамика. Понятие о местной мгновенной и осредненной скорости. Виды движения жидкости
- •16. Основные кинематические понятия. Траектория, линии тока, элементарная струйка, трубка тока. Свойства элементарной струйки. Поток жидкости
- •17. Смоченный периметр, гидравлический радиус. Расход жидкости. Уравнение расхода для элементарной струйки и для потока. Понятие средней скорости
- •18. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера, вывод)
- •19. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости (вывод) и его энергетическая и геометрическая интерпретация.
- •20. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости (вывод). Коэффициент Кориолиса, общие сведения о потерях энергии
- •21.Примеры применения уравнения Бернулли в технике. Расходомер Вентури, скоростная трубка, струйный насос.
- •22.Режимы движения жидкостей. Число Рейнольдса и его критические значения.
- •23.Ламинарный режим движения. Распределение касательных напряжений и осреднённых скоростей в поперечном сечении круглой трубы (вывод).
- •24.Определение расхода в цилиндрической трубе при лрд. Потери напора по длине, формула Пуазейля.
- •25.Особые случаи ламинарного течения. Течение с теплообменом и с облитерацией. Начальный участок потока при лрд.
- •2 6.Турбулентный режим движения трд. Структура потока при трд, распред-е скоростей и касат. Напряжений по сечению потока. Гидрав-ски гладкие и шероховатые трубы.
- •27.Зоны сопротивления. Формулы для определения коэф-та Дарси в различных зонах.
- •28.Местные гидравлич. Сопротивления. Внезапное расширение и сужение потока, поворот потока.
- •29.Местные потери при ламинарном режиме движения. Эквивалентная длина.
- •30.Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке. Определение скорости и расхода при истечении через малое отверстие в тонкой стенке (вывод).
- •31. Истечение жидкости через малое затопленное отверстие. Определение скорости и расход.
- •32.Истечение жидкости через насадки. Определение скорости и расхода при истечении через внешний цилиндрический насадок.
- •33.Истечение при переменном напоре. Расчет времени частичного либо полного опорожнения призматического резервуара.
- •34.Гидравлический расчет трубопроводов. Классификация трубопроводов, основные расчетные зависимости. Расчет простого трубопровода.
- •35.Основные задачи при расчете трубопроводов и методы их решения.
- •36.Последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Основные расчетные зависимости.
- •37.Разветвленный и сложный трубопроводы. Основные расчетные зависимости.
- •38.Гидравлический удар. Формула Жуковского для прямого и не прямого удара (вывод).Скорость распространения ударной волны при гидравлическом ударе.
- •39.Сила воздействия струи на преграду. Теорема импульсов.
- •40.Лопостные гидромашины. Гидродинамические передачи.Общие сведения. Основные параметры насосов.(напор, подача, давление . Мощность , кпд).
- •41.Потери энергии в насосах, кпд насоса. Центробежные насосы, устройство, принцип действия.
- •42. Уравнение Эйлера для насоса и турбины
- •43.Полезный напор и действительная подача. Влияние угла лопасти β на напор насоса.
- •44. Характеристика центробежного насоса. Оптимальный режим работы насоса.
- •45 Основвы теории подобия насосов. Формулы подобия
- •46. Коэффициент быстроходности насоса ns и типы лопастных насосов.
- •48. Регулирование подачи насоса. Регулирование задвижкой и частотой вращения вала насоса.
5. Свойства гидростатического давления. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (Уравнение Эйлера, вывод).
В покоящейся жидкости силы вязкости не проявляются, по этому на неподвижную жидкость из поверхностных сил действуют только силы давления, таким образом в неподвижной жидкости возможен лишь один вид напряжения – напряжение сжатия, т.е. гидростатическое давление. Это давление имеет свойства: Свойство 1. В любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема жидкости. Свойство 2. Гидростатическое давление неизменно во всех направлениях. Свойство 3. Гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве. При движении реальной рабочей жидкости возникают касательные напряжения, соответственно давление в реальной рабочей жидкости указанными свойствами не обладает.
Дифференциальное уравнение равновесия жидкости.
Это уравнение относится к идеальной жидкости.
d x, dy, dz – размеры объема по координатным осям.
А – середина. Дано жидкое тело, массой М, плотностью , которое находится в равновесии под действием внешних сил. Равнодействующую этих сил обозначим F.
Выберем декартову систему координат в которой находится тело. Сила F может быть разложена на 3 составляющие:
F= f(Fx ;Fy; Fz)
Где - это в соответствии со 2-м законом Ньютона – проекции ускорений, вызываемых внешними силами на соответствующие координатные оси. Выделим в жидком теле бесконечно малый объем с центром в точке А в форме прямоугольного параллелепипеда, грани которого параллельны координатным осям. Мысленно отбрасываем окружающую параллелепипед жидкую среду. Заменяем жидкую среду эквивалентными силами. Поскольку жидкое тело находится в равновесии, соответственно и выделенный объем, то
- условие равновесия вдоль оси х. - проекция на ось х элементарной массовой силы. Элементарная масса прямоугольного параллелепипеда : - элементарный объём нашего параллелепипеда
и - давление в точках 1 и 2. А – центр тяжести рассматриваемого элементарного объёма . Давление в точке А=р. Направление оси х может быть представлено частной производной :
Обе части полученной системы можно разделить на константу и получим:
Сложим все 3 уравнения и получим следующую формулу:
- основное уравнение гидростатики.
6. Интегрирование уравнений Эйлера. Поверхности равного давления. Основное уравнение гидростатики (вывод).
1. Поверхность равного давления – пов-ть проходящая через точки с одинаковым давлением (ПРД)
P=const => dp=0; ρ≠0
Xdx+Ydy+Zdz = 0 –ур-е ПРд в диф.
x=0 y=0 z=g gdz=0 g≠0 dz=0 → z=const
Основное ур-е гидростатики. Оно позволяет уст-ть закон распределения давления в покоящейся жидкости. Для этого рассмотрим. Объем покоящ. ж. в декарт. сист. корд., при усл. дейст-я одной массовой силы – силы тяжести
Z0
dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz) x=0 y=0 z=g dp=ρgdz p=ρgz+c c=p0-ρgz P=P0+ ρg(z-z0)
P=P0+ ρgh - давление любой т. в ж.
Р0 - давл. на пов-ти.
ρgh-весовое(избыточно) давление, обусловленное весом столба жид-ти.
Р0=Ратм – абсол. гидрастатическое давление
Рабс=Ратм+ρgh