Лабораторная работа № 4

Истечение жидкостей из отверстий и насадков.

Таблица 3.1

Распределение учебных часов по видам занятий

3.4. Курсовой проект (работа) и его характеристика:

УП не предусмотрено

3.5. Индивидуальное задание и его характеристика:

УП не предусмотрено.

3.6. Вопросы к экзамену (зачёту):

I. Основы теплотехники (4 семестр):

1. Рабочие тела. Параметры состояния.

2. Первый закон термодинамики. Внутренняя энергия. Энтальпия.

3. Теплоемкость. Уравнение Майера.

4. Газовые смеси.

5. Второй закон термодинамики. Энтропия тела. Энтропия системы.

6. Термодинамические системы. Понятие о равновесии. Условия равновесия изолированной системы.

7. Условия равновесия в изолированной однородной системе.

8. Условия фазового равновесия.

9. Фазовые переходы. Правило Гиббса.

10. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса.

11. Опыт Эндрюса. Критическая точка.

12. Термические и калорические свойства твердых тел и жидкостей.

13. Термические и калорические свойства реальных газов.

14. Водяной пар. Основные понятия и определения.

15. Определение основных параметров водяного пара.

16. Диаграммы водяного пара.

17. Основные термодинамические процессы для водяного пара.

18. Методы анализа эффективности циклов ТСУ.

19. Классификация циклов ТСУ, термический и «внутренний» КПД цикла.

20. Циклы ПСУ: Карно и Ренкина.

21. Способы передачи тепловой энергии в различных средах.

22. Теплопроводность. Определение, законы, теплопроводность различных сред.

23. Конвекция: естественная и вынужденная. Основные законы.

24. Излучение. Основные законы.

25. Сложный теплообмен. Понятие коэффициента теплопередачи. Коэффициент теплопередачи неоднородных тел.

26. Теплообмен через многослойную плоскую стенку.

27. Теплообмен через многослойную цилиндрическую стенку.

II. Основы гидравлики (5 семестр):

1. Понятие идеальной жидкости.

2. Модель "сплошной среды" и ее значение в гидравлике.

3. Понятие идеального газа.

4. Плотность капельных жидкостей.

5. Сжимаемость жидкостей и газов.

6. Температурное расширение жидкости.

7. Вязкость капельных жидкостей и газов. В чем принципиальное отличие?

1. Силы, действующие в жидкости,

2. Гидростатическое давление, его свойства.

3. Примеры действия закона Паскаля в технике.

4. Приборы для измерения гидростатического давления.

5. Дифференциальное уравнение равновесия Эйлера. Его физический смысл.

6. Основной закон гидростатики. Его графическое представление и энергетический смысл.

7. Поверхность уровня. Уравнение поверхности уровня.

8. Абсолютное, избыточное давление. Вакуум.

9. Аналитический метод определения силы давления.

10. Центр давления и его определение аналитическим и графическим способами.

11. Графоаналитический метод определения силы давления.

12. Давление жидкости на криволинейные стенки. Понятие тела давления.

13. Условие плавания тел. Закон Архимеда для жидкости.

1. Методы изучения движения жидкости. Переменные Лагранжа и Эйлера.

2. Понятие траектории и линии тока. Дифференциальное уравнение линии тока.
Могут ли совпадать траектории и линии тока?

3. Что такое критические точки? Приведите примеры.

4. Понятие трубки тока и элементарной струйки. Охарактеризуйте струйчатую
модель стока.

5. Что такое живое сечение потока?

6. Понятие гидравлического радиуса.

7. Виды потоков.

8. Понятие местной и средней скорости.

9. Что такое объемный расход? Понятие о массовом расходе.

10. Какое движение мы называем установившимся и неустановившимся? Как
можно выразить на языке математики?

11. Уравнение неразрывности потока в дифференциальной и гидравлической формах для сжимаемой и несжимаемой жидкости в случае неустановившегося движения.

12. Режимы движения. Число Рейнольдса. Его практическое применение и физический смысл.

1. Силы, действующие на движущуюся жидкость.

2. Уравнение движения невязкой несжимаемой жидкости (уравнение Эйлера). Физический смысл его компонентов.

3. Уравнение Бернулли для элементарной струйки несжимаемой жидкости
его геометрический и энергетический смысл.

4. Сравнение Бернулли для элементарной струйки вязкой несжимаемой жидкости, его геометрический и энергетический смысл. Понятие пьезо­метрического и гидродинамического напоров.

5. Пьезометрический и гидродинамический уклоны.

6. Распространение уравнения Бернулли для элементарной струйки на поток жидкости. Понятие о плавно изменяющемся движении. Учет неравномерности распределения скоростей по сечению потока. Коррективы количества движения и кинетической энергии, их физический смысл.

7. Понятие о равномерном и неравномерном движениях. Примеры.

1. Зависимость потерь напора от видов движения.

2. Ламинарный режим и его закономерности: распределение скоростей по живому сечению, потери напора. Формулы Пуазейля, Дарси-Вейсбаха.

3. Турбулентный режим и его закономерности. Структура потока. Мгно­венные и осредненные скорости. Пульсация мгновенной скорости. Распределение осредненных скоростей по живому сечению потока. Средняя скорость и ее соотношение с максимальной скоростью в круглой трубе.

4. Потери напора при турбулентном установившемся равномерном движении. Понятия гидравлически гладких и шероховатых стенок. Эквивалентная шероховатость. Зоны сопротивления и определение их границ. Графики Никурадзе и Мурина.

5. Движение жидкости в некруглых трубах. Особенности течения и расчет потерь напора. Влияние формы сечения на потери напора.

1. Местные гидравлические сопротивления и их виды. Кинематика потока в местных сопротивлениях, потери напора в местных сопротивлениях и способы их учета.

2. Потери напора при изменении площади живого сечения потока: внезапное расширение, внезапное сужение, постепенное расширение и сужение потока, вход в трубу, выход из трубы в резервуар.

3. Потери напора, связанные с изменением направления потока. Колено, отводы, обводы. Особенности кинематики потока в таких сопротивлениях.

4. Потери напора в арматуре: сетки, стыки и т.д.

5. Потери напора при слиянии и разделении потока. Всасывающие и нагнетательные тройники.

1. Классификация трубопроводов. Короткие и длинные. Простые и сложные. Основные типы задач по гидравлическому расчету коротких трубопроводов.

2. Применение уравнений Бернулли для расчета коротких трубопроводов при решении задач 1-го, 2-го и 3-го типов. Построение пьезомет­рических линий.

3. Особые случаи коротких напорных трубопроводов. Расчет сифонов и всасывающих линий насосов.

4. Длинные трубопроводы. Формулы Шези для равномерного движения. Обобщенные гидравлические характеристики: расходная характеристика, удельное сопротивление, сопротивление трубопроводов. Модуль расхода. Потери напора с использованием обобщенных показателей.