Раздел 2 Гидростатика и кинематика
1.Поверхности равного давления в покоящейся жидкости, находящейся под действием только силы тяжести, …
2. Гидростатическое давление в точке, согласно первому свойству гидростатического давления, всегда …
3. Поверхности равного давления во вращающемся сосуде являются …
4. 4. Гидростатическое давление в точке, согласно второму свойству гидростатического давления, …
5. Гидростатическим давлением в точке называется …
6. Имеется цилиндрическая поверхность АВ с радиусом 2 м, шириной 42 м и глубиной воды 12 м. Тогда горизонтальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна ____ кН. Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 8 м под уровень воды, а избыточное давление над свободной поверхностью составляет 1,6 атм, равна ____ м. Пример: Для решения задачи необходимо заменить действия давления на поверхности эквивалентной ему высотой столба жидкости, помня о том, что одна атмосфера равна 10 м вод. ст. р = 1 кгс/см2 == h = 10 м вод. ст. Давлении на поверхности 1,6 кгс/см2, что равно h = 16 м. точка подключения пьезометра заглублена относительно поверхности на Н = 8 м, тогда уровень в закрытом пьезометре hп = Н + h = 8 + 16 = 24 м.
8.Гидростатическое давление относят к категории …
9. Имеется цилиндрическая поверхность АВ с радиусом 1 м, шириной 2 м и глубиной воды 8 м. Тогда горизонтальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна _____ кН. Пример: Горизонтальная составляющая силы давления равна давлению в центре тяжести вертикальной проекции криволинейной поверхности умноженному на площадь вертикальной проекции . В данном случае вертикальная проекция имеет форму прямоугольника высотой равной радиусу, шириной равной ширине фигуры. Тогда глубина расположения центра тяжести проекции относительно поверхности жидкости равна =8 - 0,5 = 7,5 м. Удельный вес воды γ ≈ 10 кН/м3. Площадь вертикальной проекции SZ = R· В = 1 · 2 = 2 м2. Подставив данные в формулу РХ получим, 7,5 · 10 · 2 = 150 кН. Высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 5 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 0,6 атм, равна ______ м. Пример: Для решения задачи необходимо заменить действия давления на поверхности эквивалентной ему высотой столба жидкости, помня о том, что одна атмосфера равна 10 м вод. ст. р = 1 кгс/см2 == h = 10 м вод. ст. Давлении на поверхности 0,6 кгс/см2, что равно h = 6 м точка подключения пьезометра заглублена относительно поверхности на Н = 5 м, тогда уровень в закрытом пьезометре hп = Н + h = 5+ 6 = 11 м. Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 9 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 1,1 атм, равна ____ м. Пример: Для решения задачи необходимо заменить действия давления на поверхности эквивалентной ему высотой столба жидкости, помня о том, что одна атмосфера равна 10 м вод. ст. р = 1 кгс/см2 == h = 10 м вод. ст. Давлении на поверхности 1,1 кгс/см2, что равно h = 11 м точка подключения пьезометра заглублена относительно поверхности на Н = 9 м, тогда уровень в закрытом пьезометре hп = Н + h = 9+ 11 = 20 м.
Пример: Любой горизонт, проведенный в жидкости является плоскостью равного давления. Проведем горизонтальную плоскость (0-0) по точке подключения пьезометра. Уровень жидкости в пьезометре hп = 5 м. Уровень со стороны бака должен быть таким же. Точка заглубления пьезометра располагается на глубине Н = 4 м, тогда высота соответствующая давлению на поверхности h = р/γ. Определится как h = hп – Н = 5 – 4 = 1 м, что соответствует давлению на поверхности 0,1 атм.
13. Имеется цилиндрическая поверхность АВ с радиусом 1 м, шириной 2 м и глубиной воды 4 м. На поверхность жидкости действует избыточное давление, равное примерно 10000 Па. Тогда вертикальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна _____ кН.
14. В жидкостях и газах могут действовать две категории сил, которые называют силами …
15. Зависимость динамической вязкости от температуры для чистой воды, предложенная Пуазейлем –
Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 8 м под уровень воды, а избыточное давление над свободной поверхностью составляет 1,6 атм, равна ____ м.
17. Имеется цилиндрическая поверхность АВ с радиусом 2 м, шириной 4 м и глубиной воды 6 м. Тогда горизонтальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна _____ кН.
Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 8 м под уровень воды, а избыточное давление над свободной поверхностью составляет 1,6 атм, равна ____ м.
Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 6 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 0,4 атм, равна ____ м.
20. Поверхности равного давления в покоящейся жидкости, находящейся под действием только силы тяжести, …
Поверхностное абсолютное давление, если высота подъема воды в закрытом пьезометре составляет 5 м, а точка его присоединения заглублена на 4 м под уровень воды, составляет _____ атм.
Динамика 1. Расход воды в трубе круглого сечения, если ее гидравлический радиус равен 0,5 м, а средняя скорость составляет 2 м/с, равен ____ м3/с.
Пример: Гидравлический радиус определяется по формуле: (м) RГ – гидравлический радиус; ω – площадь живого сечения потока (м2); Х – смоченный периметр. Для круглой трубы Rг = d/4. Определим диаметр трубы. d = 4Rг = 0,5 х 4 = 2 м. Определим расход Q = ω · V, рассчитаем площадь трубы ω = πd2/4 = 3,14 м2. Тогда расход Q = ω · V равняется 6,28 м3/с. 2. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при средней скорости равной 0,1 м/с, диаметре трубы 0,015 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
Пример: Выбор формулы для расчета коэффициента гидравлического трения λ производится в зависимости от величины числа Рейнольдса . Подставив данные в формулу, получим, Rе=1500, т.е. меньше критического 2320 т.е. режим ламинарный. Для ламинарного режима λ вычисляется 64/Rе, подставив получим 0,043.
3. Если длина трубопровода 200 м, расход жидкости 0,10 м3/с, диаметр трубы 0,25 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,06, то потери по длине для потока жидкости равны …
Пример: Потери по длине определяются по формуле: (м) λ – коэффициент гидравлического трения f(Rе·Δ). Для расчета необходимо определить скорость движения жидкости в трубе: , подставив данные, получим V=2,04 м/с, подставив величину скорости в формулу потерь получим, hℓ = 10,18 м. 4. Коэффициент местных потерь на выходе потока из трубы в бассейн большого размера равен …
5. Дифференциальное уравнение движения невязкой жидкости – уравнение Эйлера имеет следующий вид … 6. Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 линию пьезометрического напора.
7. Средняя скорость жидкости в трубе круглого сечения с гидравлическим радиусом, равным 1 м, при расходе 5 м3/с, равна ____ м/с.
Пример: Гидравлический радиус определяется по формуле: (м) RГ – гидравлический радиус; ω – площадь живого сечения потока (м2); Х – смоченный периметр. Для круглой трубы Rг = d/4. Определим диаметр трубы d = 4Rг = 1 х 4 = 4 м. Рассчитаем площадь трубы ω = πd2/4, она равняется 12,56 м2/с. Определим скорость движения жидкости , подставив данные получим V = 0,4 м/с. 8. Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 напорную линию.
9. Коэффициент местных потерь на входе потока в трубу из бассейна или бака, равен …
10. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при расходе жидкости равном 40 см3/с, диаметре трубы 0,03 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
Пример: Выбор формулы для расчета коэффициента гидравлического трения λ производится в зависимости от величины числа Рейнольдса . Рассчитаем скорость движения жидкости . Переведя величину расхода в м3/с = 40·10-6 м3/с. Определив скорость, подставим данные в формулу числа Рейнольдса и определим его величину Rе= 1699 т.е. меньше критического 2320, т.е. режим ламинарный. Для ламинарного режима λ вычисляется 64/Rе, подставив, получим 0,038. 11. Гидравлический радиус для трубы круглого сечения при расходе жидкости 1 м3/с и средней скорости 0,5 м/с равен _____ м.
Пример: Из формулы определим диаметр трубы . Подставив данные, получим d=1,6м. Гидравлический радиус определяется: (м) RГ – гидравлический радиус; ω – площадь живого сечения потока (м2); Х – смоченный периметр. Для круглой трубы Rг = d/4, т.е. Rг=1,6/4=0,4 м. 12. Уравнение Бернулли для установившегося движения невязкой жидкости при действии сил тяжести и сил давления имеет вид …
13. Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 плоскость сравнения.
14. Если диаметр круглой трубы уменьшается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после сужения, то коэффициент сопротивления при резком сужении потока равен …
15. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при расходе жидкости равном 10 см3/с, диаметре трубы 2 см и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
Пример: Выбор формулы для расчета коэффициента гидравлического трения λ производится в зависимости от величины числа Рейнольдса . Рассчитаем скорость движения жидкости . V= 3,18 см/с, переведем коэффициент кинематической вязкости в см2/с. Ν = 10-6 м2/с = 0,01 см2/с. Подставим данные в формулу числа Рейнольдса определим его величину Rе= 636 т.е. меньше критического 2320, т.е. режим ламинарный. Для ламинарного режима λ вычисляется 64/Rе, подставив, получим 0,1. 16. Силы внутреннего трения отсутствуют в …
17. Если диаметр круглой трубы уменьшается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после сужения, то коэффициент сопротивления при резком сужении потока равен …
18. Использовать несистемные единицы измерения в формулах гидравлики для численных расчетов …
21.Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 линию скоростного напора.
19. В энергетической интерпретации уравнения Бернулли для установившегося движения невязкой жидкости при действии сил тяжести и сил давления потенциальная энергия, отнесенная к единице веса (удельной потенциальной энергии), обозначается как … 20. Если длина трубы 100 м, средняя скорость 1,5 м/с, диаметр трубы 0,4 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,03, то потери по длине для потока жидкости равны …
Пример: Потери по длине определяются по формуле: (м) λ – коэффициент гидравлического трения f(Rе·Δ). Подставив данные, получим hℓ = 0,86 м. 21. Если диаметр круглой трубы уменьшается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после сужения, то коэффициент сопротивления при резком сужении потока равен …
22. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при средней скорости равной 0,05 м/с, диаметре трубы 0,01 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
23. Средняя скорость жидкости в трубе круглого сечения с гидравлическим радиусом, равным 0,5 м, при расходе 2 м3/с, составляет ____ м/с.
24. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при средней скорости равной 0,1 м/с, диаметре трубы 0,015 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
25. Если диаметр круглой трубы увеличивается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после расширения, то коэффициент сопротивления при резком расширении потока равен …
28.Если длина трубы 200 м, расход жидкости 0,40 м3/с, диаметр трубы 0,5 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,03, то потери по длине для потока жидкости равны …
29. 29.Если диаметр круглой трубы увеличивается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору до расширения, то коэффициент сопротивления при резком расширении потока равен …
30. Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при расходе жидкости равном 10 см3/с, диаметре трубы 2 см и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
31. Если длина трубы 200 м, средняя скорость 1,2 м/с, диаметр трубы 0,125 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,025, то потери по длине для потока жидкости равны …
32. Средняя скорость жидкости в трубе круглого сечения с гидравлическим радиусом, равным 0,5 м, при расходе 2 м3/с, составляет ____ м/с.
Теория подобия 1. Критерий Рейнольдса имеет вид ______, где – плотность, p – давление, l – геометрический параметр, V – скорость, P – сила, – кинематическая вязкость.
2. Две гидравлические системы будут геометрически подобными если выполняется соотношение _______, где l – линейный размер, V – скорость, t – время, F – сила. 3. Критерий Эйлера имеет вид __________, где – плотность, p – давление, l – геометрический параметр, V – скорость, P – сила.
4. Две гидравлические системы будут геометрически подобными, если выполняется соотношение ______, где l - линейный размер, V - скорость, t - время, F - сила, S - площадь. 5. Критерий Архимеда имеет вид _______, где l – линейный параметр, V – скорость, – разность плотностей, g – ускорение свободного падения.
6. Критерий Фруда имеет вид ______, где – плотность, p – давление, l – геометрический параметр, V – скорость, P – сила, – кинематическая вязкость, g – ускорение свободного падения.
7. Для динамически подобных систем обязательным является выполнение постоянного соотношения между …
(0.007 сек.) |