Фрагмент тексту роботи
1.Теоретіческая частина.
Питання 1. У чому відмінність крапельних рідин від твердих тіл і газів? Які взаємозв'язок між щільністю і об'ємною вагою рідини і які їхні розмірності?
Відповідь: Основними відмінностями рідини від твердих тіл є плинність, обумовлена малим опором внутрішнім дотичним зусиллям, рідина не здатна, на відміну від твердих тіл зберігати свою форму. Від газів рідини відрізняються такими властивостями як велика в'язкість, мала стисливість, вкрай мала зміна щільності при зміні тиску.
Щільність і об'ємна вага пов'язані наступною залежністю:
Питання 10. Як визначити рівнодіючу силу гідростатичного тиску рідини на плоскі стінки? Що називається центром тиску і як визначити його положення? Чи може центр тиску перебувати вище центру ваги фігури стінки і коли вони збігаються?
Відповідь: якщо плоска стінка піддається одностороннього тиску рідини, то результуюча P сил тиску дорівнює:
де pц.т. - тиск в центрі ваги плоскої фігури (Малюнок 1.1);
ω - площа плоскої фігури.
Також можна визначити силу P, як обсяг епюри розподілу тисків.
Центр тиску - це точка докладання результуючої сили.
Визначити положення центра тиску можна за наступними формулами:
де Jo - момент інерції плоскої фігури відносно осі, що проходить через її центр.
Глибина занурення центру тиску:
де α - кут нахилу плоскої стінки.
Лінія дії сили P проходить через центр ваги епюри розподілу тисків
Дані формули показують, що центр тиску буде завжди знаходитися нижче центру ваги, це обумовлено тим, що чим глибше занурена точка, тим більший тиск вона відчувають.
Центр тиску і центр ваги збігаються в разі, коли стінка розташована горизонтально, тобто α = 0 °.
Питання 14. Що таке лінія струму, трубка струму і елементарна цівка, якими властивостями вона володіє? В якому випадку руху рідини лінії струму збігаються з траєкторіями часток рідини?
Відповідь: Лінія струму - крива, що проходить через такі частинки, швидкість яких в даний момент часу спрямована по дотичній до цієї лінії (рисунок 1.2)
Трубкою струму називається трубчаста поверхня нескінченно малого поперечного перерізу, утворена системою ліній струму, а рідина, що протікає всередині цієї трубки, називається елементарною цівкою (Малюнок 1.3)
Основними властивостями елементарної цівки є:
1. Швидкість і площі перетинів елементарної цівки можуть змінюватися уздовж цівки, швидкості же в межах одного перетину елементарної цівки внаслідок малості майданчики однакові.
2. Рідина не може протікати через бічну поверхню елементарної цівки, так як на підставі визначення лінії струму в будь-якій точці поверхні елементарної цівки швидкість направлена по дотичній до поверхні.
Лінії струму і траєкторії частинок рідини збігаються тільки при усталеному русі.
Питання 20. Поясніть поняття «гладкі» і «шорсткі» поверхні. Чи може одна і та ж труба бути «гідравлічно гладкою» і «гідравлічно шорсткою» і в яких випадках?
Відповідь: Гідравлічно гладка поверхня труби має місце в разі, коли ламінарний шар повністю перекриває виступи мікронерівності. У цьому випадку втрати потоку не залежать від шорсткості труби. Умова виникнення таких поверхонь (Малюнок 1.4, а):
«Гідравлічно шорстка» поверхня виникає тоді, коли виступи микронеровностей потрапляють в зону ядра турбулентного потоку і стають джерелами додаткових збурень і вогнищами вихреобразование. Умова існування «шорсткуватих» поверхонь (малюнок 1.4 б):
Так як поняття гідравлічно гладкою і шорсткою поверхні відносні, одна і та ж труба при малих числах Рейнольдса може бути «гідравлічно гладкою» і «гідравлічно шорсткою» при великих числах Рейнольдса.
Питання 26. Які трубопроводи називаються короткими і довгими, простими і складними? У чому особливості їх гідравлічного розрахунку? Способи підвищення пропускної здатності трубопроводів.
Відповідь: Короткі трубопроводи - трубопроводи, в яких місцеві втрати становлять понад 10% від втрат напору по довжині. До них відносять: внутрішні водопровідні мережі, всмоктувальні лінії насоси насосних станцій, сифони. Особенностятью гідравлічного розрахунку є облік всіх місцевих опорів.
Довгі трубопроводи - трубопроводи, в яких місцеві втрати не перевищують 10% від втрат напору по довжині. До них відносять: водопровідні мережі, водогони, нафтопроводи. При розрахунку таких трубопроводів місцевими втратами напору нехтують.
Прості трубопроводи - не мають відгалужень, з незмінним діаметром