Гидравлика
.docxГидравлика
1. ОБС. Принципы составления балансов. 2. Уравнение неразрывности. 3. Дифференциальные уравнения движения несжимаемой жидкости (Навье–Стокса). 4. Уравнение Эйлера и основное уравнения гидростатики. Поверхности уровня. 5. Давление и поверхности уровня в покоящемся сосуде. Закон Паскаля. 6. Давление и поверхности уровня в покоящемся сосуде и вертикальном цилиндрическом сосуде, вращающемся вокруг своей оси. 7. Силы давления на дно и боковые стенки сосуда. 8. Основные понятия гидродинамики. Линия тока. Трубка тока и поток. Уравнения Бернулли для идеальной жидкости. Геометрическая и энергетическая интерпретации уравнения Бернулли. 9. Потерянный напор при течении реальных жидкостей. Уравнение равномерного движения (Дарси –Вейсбаха). Коэффициент гидравлического сопротивления λГ. 10. Геометрическое и физическое подобие. Масштабные преобразования. Критерия подобия в гидродинамике: Эйлера, Фруда и Рейнольдса. Зависимость Eu (коэффициента λГ) от числа Рейнольдса. 11. Опыт Рейнольдса. Ламинарный режим. Скорость и расход. Вывод формулу: λГ=64/Re. 12. Турбулентный режим. Общая картина течения. Профиль скорости. Зависимость λГ от Re. Верхний автомодельный режим. 13. Местные сопротивления. Трубопроводы простые и сложные. Задачи эксплуатации и проектирования при расчёте трубопроводов. 14. Расчёт простого трубопровода. Алгоритмы решения задач эксплуатации и проектирования. 15. Наивыгоднейший диаметр трубопровода. 16. Расчёт сложного (разветвлённого) трубопровода. Пути решения задач эксплуатации и проектирования. 17. Расчёт газопровода при изотермическом течении газа. 18. Гравитационное течение жидкостных плёнок по вертикальной поверхности. Профиль скорости и расход. Средняя скорость. 19. Истечение при постоянном напоре. Скорость истечения и расход через отверстие. 20. Истечение при переменном напоре. Время опорожнения сосудов различной формы (общий случай и конкретный пример). 21. Характеристики неньютоновских жидкостей. Диаграммы сдвига. Зависимости кажущейся вязкости от напряжения сдвига. 22. Бингамовские жидкости. Профиль скорости и подход к определению расхода. 23. Псевдопластичные (и дилатантные) жидкости. Скорость и расход таких жидкостей в круглых трубах. Формула для λГ в случаях псевдопластичных жидкостей. 24. Общая характеристика дисперсных систем с твёрдой фазой. Порозность слоя и средний диаметр частиц. Сопротивление неподвижного слоя (формула Эргана). 25. Псевдоожиженный слой. Кривые псевдоожижения. Сопротивление псевдоожиженного слоя. 26. Вывод формулы Тодеса для скорости начала псевдоожижения. 27. Скорость витания одиночной частицы. Вывод формулы Тодеса для скорости витания. 28. Высота и порозность псевдоожиженного слоя. Зависимость порозности слоя от скорости газа. Обобщённая формула Тодеса. 29. Транспортные системы. Расчёт потерь давления и затраты энергии на пневмотранспорт. 30. Классификации насосов. Основные характеристики насосной установки: производительность, напор, мощность. 31. Поршневые насосы. Принцип действия и классификация. Производительность. Закон движения поршня. Диаграмма подачи. Неравномерность подачи. Работа и расчёт воздушных колпаков. 32. Предельная высота всасывания поршневыми насосами (с воздушным колпаком и без него). Регулирование производительности. 33. Центробежные насосы. Устройство и принцип работы. Основное уравнения центробежного насоса. Напор. Направление лопаток рабочего колеса. 34. Производительность центробежных насосов. Частные (теоретическая и реальная) характеристики центробежного насоса (зависимость напора от производительности). Рабочая точка. 35. Законы пропорциональности. 36. Универсальная характеристика центробежного насоса. Последовательная и параллельная работа двух насосов. Предельная высота всасывания. Явление кавитации. 37. Газлифты. Струйные насосы. Области применения насосов различных типов. 38. Характеристики разделяемой системы. Производительность. Конструкции и расчёт отстойников: вертикальных и горизонтальных, периодических и непрерывного действия. 39. Принцип работы и конструкции центрифуг. Расчёт времени осаждения частиц в поле центробежных сил. Производительность центрифуг. Циклоны и мультициклоны. 40. Мощность, затрачиваемая при работе центрифуг. 41. Устройство и работа фильтров. Основное уравнения фильтрования. 42. Фильтрование при постоянной движущей силе. Определение параметров процесса фильтрования. 43. Фильтрование при постоянной скорости. 44. Фильтрование в поле центробежных сил. 45. Цели процесса перемешивания. Способы перемешивания. Пневматическое перемешивание. Циркуляционное перемешивание. 46. Перемешивание лопастными мешалками. Расчёт мощности на перемешивание для лопастей различной конфигурации. 47. Общие понятия. Модели идеального вытеснения (ИВ) и идеального перемешивания (ИП). Причины продольного перемешивания. Сравнение аппаратов ИВ и ИП. Модель ИВ. Время пребывания. Кривые отклика. Результирующий эффект процесса. 48. Модель ИП: время пребывания (распределение), кривые отклика, результирующий эффект. 49. Результирующий эффект процесса в реальных аппаратах. 50. Структура потоков в реальных аппаратах. Ячеечная модель. Сущность модели. Расчётные соотношения. 51. Диффузионная модель потока с продольным перемешиванием. Сущность модели. Расчётные соотношения. Кривые отклика. Сопоставление и оценка моделей различных уровней. 52. Экспериментальное изучение продольного перемешивания. Общие положения. 53. Связь кривых отклика с функциями распределения. 54. Выбор модели и определение её параметров методом моментов.