Билеты по ПАХТ (1 семестр, гидродинамика, Трушин А.М.)
-
Гидростатическое давление, его свойства. Вывод дифференциальных уравнений равновесия жидкости.
-
Интегрирование дифференциальных уравнений равновесия. Основное уравнение гидростатики, его физический смысл, примеры применения.
-
Классификация видов движения. Внутренняя и внешняя задачи гидродинамики. Вывод уравнения неразрывности. Субстанциональная производная плотности.
-
Интегрирование уравнения неразрывности. Использование уравнения неразрывности в интегральной форме.
-
Вывод дифференциальных уравнений Эйлера движения идеальной жидкости. Субстанциональная производная скорости. Интегрирование дифференциальных уравнений движения. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости, его физ. смысл.
-
Вязкость. Касательные напряжения в потоке жидкости. Плотность потока импульса. Вывод дифференциальных уравнений движения реальной капельной жидкости Навье-Стокса для плоско-параллельного движения.
-
Ламинарное и турбулентное движения, их основные свойства. Осреднённая скорость и давление. Критерий Рейнольдса, его получение из анализа размерностей. Переход ламинарного движения в турбулентное. Распределение скорости по сечения трубы в ламинарном и турбулентном потоке.
-
Гидродинамический пограничный слой. Вязкий подслой. Вывод уравнения Навье-Стокса для установившегося движения в трубе круглого сечения. Вывод уравнения распределения скорости по радиусу трубы в ламинарном потоке. Средняя и максимальная скорость.
-
Потерянный напор. Уравнение Бернулли для реальной жидкости, его физический смысл. Истечение жидкости через отверстие в тонком днище при постоянном и переменном уровне.
-
Гидравлическое сопротивление трубопроводов, каналов и аппаратов. Потери напора на трение. Местные сопротивления. Суммарное уравнение потери напора. Вывод формулы коэффициента гидравлического трения для ламинарного потока в трубе круглого сечения. Коэффициент гидравлического трения для турбулентного движения в гладких и шероховатых трубах.
-
Теория подобия и анализ размерностей. Константы и инварианты подобия. Теорема анализа размерностей. Физическое моделирование. Получение критериев гидродинамического подобия из уравнения Навье-Стокса, их физический смысл. Теоремы теории подобия.
-
Насосы: определение и классификация. Основные параметры насосов. Вывод КПД насоса. КПД насосной установки. Мощность насоса и двигателя.
-
Напор насоса. Вывод уравнений напора для действующего и проектируемого насоса. Вывод уравнения для высоты всасывания. Допустимая высота всасывания для центробежных и поршневых насосов.
-
Вывод основного уравнения центробежных машин Эйлера. Пересчёт параметров работы центробежных насосов (Q, H, N) на другую скорость вращения рабочего колеса.
-
Характеристика ЦБ-насосов. Характеристика сети. Регулирование производительности ЦБ-насосов. Последовательное и параллельное соединения насосов. Производительность и характеристика поршневых и плунжерных насосов.
-
Схемы устройства, принцип действия, достоинства и недостатки и области применения насосов (лекции и раздаточные материалы).
-
Баланс сил для установившегося движения твёрдой частицы в жидкости. Вывод критериального уравнения для определения скорости движения сферической твёрдой частицы в жидкости. Определение скорости всплытия газовых пузырей. Скорость движения частиц произвольной формы.
-
Основные параметры зернистых слоёв и их взаимозависимость: диаметр эквивалентного шара, фактор формы, эквивалентный диаметр каналов, свободный объём (порозность), удельная поверхность.
-
Вывод формулы гидравлического сопротивления неподвижного зернистого слоя.
-
Условие перехода неподвижного зернистого слоя в псевдоожиженный. Графическая зависимость гидравлического сопротивления зернистого слоя скорости потока для неподвижного и псевдоожиженного состояния, однородное и неоднородное псевдоожижение.
-
Вывод критериального уравнения для определения критической скорости потока, соответствующей началу псевдоожижения. Определение скорости уноса частиц.
-
Материальный баланс разделения гетерогенных систем. Определение скорости осаждения ансамбля частиц. Отстаивание. Вывод формулы для расчёта площади поверхности отстойника.
-
Схемы устройства и принцип действия некоторых видов отстойников (лекции)
-
Фильтрование, его стадии. Уравнение, связывающее скорость фильтрования с перепадом давления на фильтре. Удельное сопротивление осадка и фильтровальной перегородки.
-
Вывод уравнения фильтрования при постоянном перепаде давления (Δp), постоянном потоке фильтрата (dV/dτ) и постоянных значениях Δp и dV/dτ.
-
Классификация фильтров. Схема устройства, принцип действия, достоинства, недостатки и области применения фильтров (раздаточные материалы).
-
Центрифугирование. Фильтрующие и отстойные центрифуги. Фактор разделения. Расчёт производительности отстойных центрифуг.
-
Схемы устройства, принцип действия, достоинства, недостатки и области применения центрифуг (раздаточные материалы).
-
Основные методы разделения газовых гетерогенных систем. Схемы устройства, достоинства, недостатки и области применения аппаратов для разделения газовых гетерогенных систем (раздаточные материалы).
-
Виды перемешивания в жидких средах. Расчёт мощности, потребляемой механическими мешалками. Конструкции и области применения механических мешалок.