Контрольное задание

Общие сведения

В соответствии с программой курса «Гидравлика» студенты-заочники выполняют контрольное задание. Письменно ответьте на шесть вопросов из 9.2. Все остальные проработайте устно. Решите шесть задач, приведенных в 9.3. Номера вопросов и задач определяются по табл. 9.1.

Номер варианта определяется как сумма двух последних цифр номера зачетной книжки. Например, номер зачетной книжки 95568, следовательно, номер варианта будет 14 (6 + 8 = 14).

Таблица 9.1

Контрольные вопросы

1. Что изучает гидравлика? Роль и значение гидравлики в развитии строительного производства.

2. Что относится к основным физическим свойствам жидкостей? Какие из них совпадают с физическими свойствами твердых тел и газов?

3. Какая зависимость существует между плотностью и удельным ве-сом? Укажите их размерность.

4. Что означает понятие «вязкость жидкости»?

5. Запишите математическое выражение связи динамической и кинема-тической вязкости и их размерность в Международной Системе единиц (СИ).

6. Какие приборы используются для определения вязкости?

7. Как влияет на кинематическую и динамическую вязкость изменение температуры?

8. Где на практике используется способность жидкостей изменять плотность и удельный вес при изменении температуры?

9. В чем основные различия реальной жидкости от идеальной?

10. Что изучает гидростатика?

11. Что такое гидростатическое давление? Каковы его свойства?

12. Напишите дифференциальные уравнения равновесия Эйлера и объ-ясните смысл входящих в них величин.

13. Напишите основное уравнение гидростатики.

14. Что такое абсолютное, избыточное и атмосферное давление? Что такое вакуум? Какова связь между ними?

15. Назовите единицы измерения давления. Какие приборы использу-ются для измерения гидростатического давления?

16. Сформулируйте закон Паскаля. Дайте его обоснование с помощью основного уравнения гидростатики.

17. Как определяется сила гидростатического давления на плоскую фи-гуру любой формы?

18. Что понимается под термином «центр давления»?

19. В каком случае центр давления совпадает с центром тяжести смо-ченной поверхности стенки?

20. Как рассчитать силу гидростатического давления на цилиндриче-ские поверхности?

21. Запишите уравнение поверхности уровня для газов в поле силы тя-жести в случае изотермического состояния газов.

22. В чем заключается смысл закона Архимеда?

23. Что представляет из себя «гидродинамическое давление»? В чем от-личие гидродинамического давления от гидростатического?

24. Назовите основные аналитические методы исследования движения жидкости. В чем сущность этих методов?

25. Напишите дифференциальные уравнения движения идеальной жид-кости (уравнения Эйлера) и объясните смысл входящих в них величин.

26. По каким признакам движение делится на установившееся и неуста-новившееся?

27. Чем отличается линия тока от траектории? Могут ли они совпадать?

28. Что такое трубка тока и элементарная струйка? Каковы свойства элементарной струйки? Что такое поток?

29. Как зависит средняя скорость от площади живого сечения при уста-новившемся движении жидкости, если расход постоянен вдоль потока?

30. Дать определение параллельноструйного, плавно изменяющегося и резко изменяющегося движения жидкости.

31. Как вычислить гидравлический радиус, смоченный периметр?

32. Что такое равномерное и неравномерное движения жидкостей?

33. Запишите уравнение неразрывности движущейся жидкости в случае установившегося движения.

34. Запишите уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости и объясните входящие в него величины.

35. Запишите уравнение Бернулли для целого потока реальной жидко-сти. Опишите геометрический и энергетический смысл его составляющих.

36. Как определяется гидравлический уклон и когда он совпадает с пье-зометрическим?

37. Что такое коэффициент Кориолиса? Когда он равен единице? Мо-жет ли он быть больше или меньше единицы?

38. Какие параметры оказывают влияние на скорость течения газа? Как при адиабатическом течении изменяется плотность газа?

39. Как связаны между собой скорость течения газа со скоростью звука? Как определить число Маха?

40. Описать ламинарный и турбулентный режимы движения жидкости, их особенности. Какой универсальный критерий характеризует режимы дви-жения жидкости?

41. Как зависят потери энергии от скорости при ламинарном и турбу-лентном режимах движения жидкости? В чем физическая сущность разной функциональной зависимости потерь энергии от скорости при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости?

42. Напишите основное уравнение установившегося равномерного дви-жения и объясните входящие в это уравнение величины.

43. Объяснить понятия «гидравлически гладкие» и «гидравлически ше-роховатые» поверхности. Что такое «зона квадратичного сопротивления»?

44. Что такое пульсация скорости и осредненная скорость?

45. Что такое пульсация давлений? Что представляет из себя модель Рейнольдса-Буссинеска?

46. Напишите обобщенные формулы для определения коэффициента гидравлического сопротивления.

47. От каких факторов зависят коэффициенты гидравлического трения и местного сопротивления?

48. Как определить потери напора на местных сопротивлениях? Какие типы местных сопротивлений Вы знаете?

49. Что такое абсолютная и относительная шероховатость? Как они оп-ределяются?

50. Дайте определение простого трубопровода.

51. Сформулируйте основные задачи при расчете простого трубопрово-да.

52. Как рассчитать общую потерю давления на трение при последова-тельном соединении труб?

53. Каким образом найти сопротивление параллельно включенных труб?

54. Объясните понятие сложного трубопровода.

55. Чем характерно параллельное соединение труб?

56. Что означают понятия транзитного и путевого расхода?

57. В чем отличие расчета трубопровода, работающего в не квадратич-ной области сопротивления, от расчета трубопровода, работающего в квадра-тичной области сопротивления?

58. Как изменяется пропускная способность труб в процессе их экс-плуатации?

59. Как рассчитать повышение давления в трубе при внезапном закры-тии запорного органа?

60. Опишите основные мероприятия для предотвращения и защиты от гидравлического удара.

61. Запишите формулу для определения пропускной способности газо-провода.

62. Что называется малым отверстием в тонкой стенке? Объясните смысл коэффициентов сжатия, скорости и расхода.

63. Как определить коэффициент сжатия струи?

64. Как определить коэффициент скорости? Запишите математическую зависимость коэффициента скорости от коэффициента сопротивления для ма-лого отверстия в тонкой стенке.

65. Какие факторы влияют на коэффициент расхода при истечении жидкости?

66. Объяснить понятие «насадок». Какие типы насадков Вы знаете?

67. Что называется нормальной работой насадка?

68. Объяснить, какие насадки (при одинаковой площади входного сече-ния) обеспечивают наибольшую скорость истечения. Какие дают наибольший расход?

69. В чем отличие истечения жидкости через цилиндрический насадок по сравнению с истечением из малого отверстия в тонкой стенке того же се-чения?

70. Влияет ли напор на величину коэффициента расхода при истечении жидкости через цилиндрические насадки?

71. Где применяются насадки?

72. Какие параметры влияют на сопротивление тел, движущихся в по-токе?

73. Как определить сопротивление трения при обтекании плоской пла-стины?

74. Как распределяется давление по поверхности обтекаемого тела? Как определить сопротивление давления?

75. От каких факторов зависят коэффициенты сопротивления давления, сопротивления трения?

76. Какими факторами обусловливается особенность движения капель и пузырьков в жидкой или газовой среде по сравнению с твердыми телами?

77. У тела какой формы коэффициент сопротивления имеет наименьшее значение?

78. Какие методы моделирования Вы знаете?

79. Сформулируйте условия динамического подобия гидроаэромехани-ческих явлений.

80. Какие безразмерные комплексы являются критериями динамическо-го подобия? Назовите их.