Гидродинамика решение задач
Задачи по гидродинамике
Контрольные задачи
Цена за решение одной задачи 100р
Задача 1. Определить расход и скорость истечения газа из резервуара отверстие диаметром d, мм, если газ в резервуаре находится под давлением Ро, Па, при температуре Т, °С, а истечение происходит в атмосферу Р=105Па.
Зависимость коэффициента расхода отверстий тонкой стенки от отношения давлений при kкр=0,72.
Газ: 1, 6 - воздух; 2, 7 – углекислый газ; 3, 8 – аммиак; 4, 9 – двуокись серы; 5, 10 – метан
Задача 2. Горизонтальная труба d, м внезапно переходит в трубу диаметром d, м. Проходящий расход воды Q, м3/ч.
Требуется определить
а) потери напора при внешнем расширении трубки;
б) разность давлений в обеих трубках;
в) потери напора и разность давлений для случая, когда вода будет течь в противоположном направлении (т.е из широкой трубы в узкую);
г) разность давлений при постепенном расширении трубы (считая потери напора пренебрежимо малыми).
Задача 3. Для цепей горячего снабжения к потребителю подается вода в количестве Q, м3/ч, при температуре t, °С, длина трубопровода l, м, внутренний диаметр трубы мм. Давление воды в начале линии Р, кгс/см?. Отметка оси трубопровода в конечной точке на h, м выше начальной. Определить полный напор Н и давление в начале и конце трубопровода, если шероховатость труб е, мм и потери напора в местных сопротивлениях равны х, % линейных потерь.
Задача 4 Теплоснабжение дома осуществляется по двухтрубному теплопроводу с внутренним диаметром труб dвнут, мм и длиной l, м. Расход сетевой воды Qc, м?/ч. Расход подпиточной воды при температуре воды в сети равен Qпод, м?/ч, температурный коэффициент расширения воды tв°C-1. Определить расход подпиточной воды, если в течении 1 часа производится равномерное повышение температуры воды в теплообменнике от t1 до t2°C, при неизменном давлении в сети.
Задача 5. На трубопроводе с внешним диаметром Д, мм с толщиной стенки б, мм установлен расходомер «труба Вентури» внутренний диаметр узкой части которой равен d, мм. По трубопроводу проходит газ под атмосферным давлением при ТН, °C. Показание водяного дифманометра трубы Вентури Н, мм. Определить массовый расход газа проходящего по трубопроводу (в кг/ч), приняв коэффициент расхода а. Трубы гидравлические гладкие.
Задача 6. Теплоснабжение района осуществляется по двухтрубному теплопроводу (рис. 4.1), с внутренним диаметром труб d0=400мм и длиной l=1000м. Расход сетевой воды Qc=500м3/ч. Расход подпиточной воды при температуре воды в сети 95°C равен Qпод=5м3/ч, температурный коэффициент расширения воды bв=0,0006°C-1. Определить расход подпиточной воды, если в течении 1 часа производится равномерное повышение температуры воды в теплообменнике от 70 до 95°C, при неизменном давлении в сети.
Рис. 4.1 Схема осуществления теплоснабжения
Контрольные вопросы
Цена за один ответ 100р
1. Отделение (понятие) жидкости, газа. Понятие сплошности. Критерий сплошности.
2. Основные физические свойства жидкостей и газов. Плотность, удельный вес, сжимаемость и температурное расширение.
3. Вязкость жидкостей. Закон Ньютона о силе внутреннего трения. Поверхностное натяжение. Растворимость газов в капельных жидкостях.
4. Идеальная жидкость. Идеальный газ.
5. Неньютоновские жидкости. Понятие многофазных систем (многокомпонентные жидкости).
6. Силы, действующие в жидкости. Свойства давления в покоящейся жидкости. Поверхности равного давления.
7. Свободная поверхность жидкости. Уравнения Эйлера равновесия жидкости.
8. Основные уравнение гидростатики. Закон Паскаля.
9. Силы суммарного давления жидкости, действующего на плоские
криволинейные поверхности.
10. Относительный покой (равновесие) жидкости. Приборы для измерения давления.
11. Основные понятия кинематики жидкости: траектория, линия тока, элементарная струйка, трубка тока, живое сечение, элементарный расход
12. Поток жидкости. Средняя скорость. Виды движения жидкости
13 Одномерные потоки жндкостей и газов. Дифференциальное уравнение движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера).
14. Плоское (двумерное) движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для установившегося движения идеальной жидкости.
15.Подобие гидромеханических процессов. Число Рейнольдса. Общая интегральная формула уравнений количества движения и момента количества движения.
16. Уравнение Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости. Физический смысл уравнения Бернулли (геометрическое и энергетическое толкование).
17. Уравнение расхода. Коэффициент Кориоллисо.
18. Общие сведения о гидравлических потерях. Виды гидравлических потерь.
19.Движение газов: условие применимости законов гидравлики к движению газов. Закон сохранения массы. Уравнение расхода. Закон сохранения энергии. Уравнение Бернулли для газов.
20. О6ъясните принцип измерения скорости в потоке газа при помощи трубки Пита-Прандтля.
21.Запишите формулу для определения скорости звука. Поясните её физический смысл.
22.Поясните следующие основные характеристики газовых потоков: число Маха, коэффициент скорости, безразмерную скорость. 23.Запишите формулу Сен-Вемана и Вентцеля для определения скорости
24.Пограничныи слой. Дифференциальное уравнение пограничного слоя
25. Изложите основные представления о пограничном слое. Что такое толщина пограничного слоя и толщина вытеснения.
26. С помощью, каких основных газодинамических функции определяют параметры газового течения? Что такое параметры торможения.
27.Истечение воздуха через отверстия и насадки.
28.Назовите признаки, лежащие в основе классификации струйных течении.
29. Поясните отличия в понятиях затопленная и свободная струя. Как классифицируются струи по виду движения струи и среде.
30. Как классифицируются струи по геометрии окружающего пространства и величине поперечного градиента давления
31. Объясните схему развития заполненной турбулентной струи.
32.Объясните принцип действия вытяжной вентиляции
33. Запишите формулу для определения естественного давления воздуховодах. Сформулируйте необходимые условия нормальной работы естественной вентиляции.
34. Чем отличается методика гидравлического расчета газопроводов при больших и малых перепадах давления.
35. Что такое сопло Лаваля и каковы характеристики течения газа в нем?
36. Как образуется прямой скачок уплотнения? Как изменяются параметры газа при переходе через прямой скачок уплотнении.
37. Дайте классификацию гидравлических сопротивлений. Напишите и объясните формулы Дарен и Вейсбаха.
38. Изложите сущность опытов Никурадзе. Какие существуют области трения при течении жидкости по трубам.
39. Каков закон распределения скоростей при ламинарном течении жидкости в трубе круглого сечения. Формула Пуазейля.
40. Как определяется величина гидравлического сопротивления при турбулентном течении в трубах.
41. Основные задачи расчета трубопроводных систем. Последовательное и , параллельное соединение труб.
42. Как вычислить коэффициент расхода и расход при истечении капельных жидкостей из сосудов через отверстия и насадки.
43. Назовите виды трубопроводов. Какое уравнение лежит в основе расчета трубопроводов. Назовите отличия в постановке задач для расчета длинного и короткого трубопровода.
44. Назовите причины возникновения гидравлического удара в трубах. В каких случаях для расчета величины повышения давления применяют формулу Н.Е. Жуковского и Мишо.
45. Основные элементы насосной установки. Характеристика насоса. Номинальной режим работы насоса. Допустимая область работы насоса. Расширение области применения насоса.
46. Назовите основные технические характеристики центробежного насоса. Как определить КПД насоса. Запишите уравнение Эйлера для насосов. Поясните его физический смысл.
47. Назовите основные назначение поршневых насосов. Что характеризует график подачи. Для каких целей служит индикаторная диаграмма работы - поршневого насоса.
48. Какие понятия лежат в основе классификации струйных аппаратов. Объясните схему работы струйного насоса.
49. Центробежные и основные вентиляторы. Подача давление, потребляемая мощность и КПД вентиляторов. Аэродинамическая характеристика вентиляторов.
50. Приведите классификации компрессоров по степени сжатия и величине создаваемого ими движения, проведите анализ уравнений процессов сжатия и расширения происходящих в компрессорах. Изобразите процессы сжатия газа в компрессорах на диаграмме S-Т и Р-V.
