Учебно-методический комплекс дисциплины «Гидравлика»

Материалы практических занятий

Форма подготовки очная/заочная

1. 
   Основные физические свойства жидкостей и газов.
   
2. 
   Определения и задачи курса гидравлики.
   
3. 
   Связь его с другими дисциплинами.
   
4. 
   Основные физические свойства жидкостей и газов: плотность, сжимаемость, тепловое расширение, вязкость.
   
5. 
   Гидростатическое давление и его свойства.
   
6. 
   Дифференциальные уравнения равновесия Эйлера.
   
7. 
   Равновесие капельных жидкостей.
   
8. 
   Силы, действующие в жидкостях: поверхностные и массовые.
   
9. 
   Гидростатическое давление, единицы измерения гидростатического давления.
   
10. 
    Два свойства гидростатического давления.
    
11. 
    Дифференциальные уравнения равновесия жидкости в форме Эйлера.
    
12. 
    Поверхности уровня.
    
13. 
    Основные уравнения гидростатики. Измерение гидростатического давления.
    
14. 
    Понятие о напоре.
    
15. 
    Основные уравнения гидростатики в поле сил тяжести.
    
16. 
    Абсолютное и манометрическое давление, вакуум.
    
17. 
    Измерения давления.
    
18. 
    Понятие о гидростатическом напоре, его энергетический смысл.
    
19. 
    Закон Паскаля.
    
20. 
    Определение силы суммарного гидростатического давления на плоскости и криволинейные стенки.
    
21. 
    Определение силы суммарного гидростатического давления на плоские и криволинейные поверхности.
    
22. 
    Основы кинематики.
    
23. 
    Основы кинематики жидкости.
    
24. 
    Два метода описания движения жидкости.
    
25. 
    Понятие о линиях и трубках тока.
    
26. 
    Понятие о расходе жидкости.
    
27. 
    Уравнение неразрывности в обычной и дифференциальной форме.
    
28. 
    Дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости, их интегрирование.
    
29. 
    Уравнения Навье – Стокса.
    
30. 
    Дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости Эйлера, их интегрирование.
    
31. 
    Интеграл Бернулли вдоль линии тока элементарной струйки для потенциального движения.
    
32. 
    Уравнения Навье-Стокса для вязкой жидкости.
    
33. 
    Одномерное движение несжимаемой жидкости. Уравнение Бернулли.
    
34. 
    Одномерное движение несжимаемой жидкости.
    
35. 
    Уравнение Бернулли для струйки и потока вязкой несжимаемой жидкости.
    
36. 
    Геометрическая и энергетическая интерпретация уравнения Бернулли для струйки и потока идеальной и вязкой жидкости.
    
37. 
    Коэффициент Кориолиса.
    
38. 
    Линия энергии и пьезометрическая линия.
    
39. 
    Применение уравнения Бернулли к применению практических задач.
    
40. 
    Уравнение об изменение количества движения и теорема моментов импульсов для установившегося напора несжимаемой жидкости.
    
41. 
    Уравнение об изменение количества движения и теорема моментов импульсов для установившегося напора несжимаемой жидкости.
    
42. 
    Одномерное стационарное течение газа по трубе переменного сечения.
    
43. 
    Два режима движения жидкости.
    
44. 
    Особенности ламинарного режима движения.
    
45. 
    Общие сведения о гидравлических сопротивлениях, их виды.
    
46. 
    Основные уравнения равномерного движения.
    
47. 
    Два режима движения жидкости.
    
48. 
    Основные особенности ламинарного движения.
    
49. 
    Распределение скоростей, касательных напряжений по трубе круглого сечения, средняя скорость и расход.
    
50. 
    Турбулентность и её статистические характеристики. Конечно-разностная форма уравнений Рейнольдса.
    
51. 
    Турбулентность и ее основные статические характеристики.
    
52. 
    Уравнение Навье-Стокса и уравнения Рейнольдса в конечно-разностной форме.
    
53. 
    Опыты Никурадзе.
    
54. 
    Обобщение вопроса о потерях напора по длине при ламинарном и турбулентном режимах движения.
    
55. 
    Исследования И.Никурадзе и Л.Прандтля.
    
56. 
    Местные гидравлические сопротивления и потери напора.
    
57. 
    Местные гидравлические сопротивления.
    
58. 
    Формула Вейсбаха для расчета местных потерь коэффициенты местных сопротивлений для различных случаев потерь.
    
59. 
    Взаимное влияние местных сопротивлений. Коэффициент сопротивления системы.
    
60. 
    Расчет простых коротких трубопроводов.
    
61. 
    Расчет простых коротких трубопроводов.
    
62. 
    Расчет сложного разомкнутого трубопровода.
    
63. 
    Расчет сложного разомкнутого трубопровода.
    
64. 
    Гидравлический удар в трубах.
    
65. 
    Общая схема применения численных методов и их реализация на ЭВМ.
    
66. 
    Гидравлический удар в трубах. Формула Н.Е.Жуковского. меры предотвращения гидравлического удара.
    
67. 
    Основы метода конечных разностей.
    
68. 
    Конечно-разностная аппроксимация уравнений в частных производных.
    
69. 
    Численные методы решения уравнений Навье-Стокса.
    
70. 
    Подобие гидромеханических процессов.
    
71. 
    Основные понятия о подобии гидравлических процессов.
    
72. 
    Критерии гидродинамического подобия.
    
73. 
    Основные правила моделирования.
    

1. 
   Каковы основные физические свойства жидкости?
   
2. 
   Что называется гидростатическим давлением? Каковы основные его свойства?
   
3. 
   Как выражается основное уравнение гидростатики?
   
4. 
   Что называется гидростатическим напором? В чём состоит физический смысл напора?
   
5. 
   Что называется абсолютным давлением, манометрическим (избыточным) давлением? В каких единицах измеряется гидростатическое давление?
   
6. 
   Что называется вакуумом, вакуумметрической высотой и вакуумметрическим давлением?
   
7. 
   Что называется поверхностью уровня и как это понятие используется при решении технических задач?
   
8. 
   Какую форму принимает поверхность равного давления при вращении жидкости вместе с сосудом вокруг вертикальной оси с постоянной угловой скоростью?
   
9. 
   Сформулируйте закон Паскаля. Приведите примеры гидравлических установок, действие которых основано на законе Паскаля.
   
10. 
    Как определить силу суммарного гидростатического давления (абсолютного и избыточного) на плоскую стенку произвольного очертания аналитическим методом?
    
11. 
    Как определить силу абсолютного и избыточного гидростатического давления графоаналитическим методом на плоскую прямоугольную стенку?
    
12. 
    Что называется центром давления? Как определяются его координаты?
    
13. 
    Как определяется суммарное гидростатическое давление на криволинейную поверхность и его точку приложения?
    
14. 
    Сформулируйте закон Архимеда.
    
15. 
    По каким признакам установившееся движение жидкости отличается от неустановившегося, равномерное от неравномерного, напорное от безнапорного?
    
16. 
    Изложите понятие о струйчатой модели потока. Что учитывается гидравлическим радиусом?
    
17. 
    Что называется расходом жидкости? Каковы методы его определения?
    
18. 
    Запишите уравнение постоянства расхода для несжимаемой жидкости в обычной и дифференциальной форме.
    
19. 
    Между какими величинами устанавливают связь дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости Эйлера?
    
20. 
    Каков геометрический и энергетический смысл различных членов уравнения Бернулли для целого потока вязкой жидкости?
    
21. 
    От чего зависит численное значение коэффициента Кориолиса?
    
22. 
    Что называется гидравлическим и пьезометрическим уклоном?
    
23. 
    Какие два режима движения вы знаете, каковы их характерные особенности? Как определить число Рейнольдса для труб круглого и произвольного сечения?
    
24. 
    Как определить режим движения жидкости по критерию Рейнольдса?
    
25. 
    Как распределяется скорость и касательные напряжения по живому сечению круглой трубы при ламинарном движении жидкости?
    
26. 
    Как определяются потери напора по длине при ламинарном режиме движения? Формула Пуазейля.
    
27. 
    Что понимается под пульсацией скорости в турбулентных потоках?
    
28. 
    Что понимается под турбулентными касательными напряжениями?
    
29. 
    Как распределяется скорость по живому сечению турбулентного потока?
    
30. 
    Как определяются потери напора по длине на трение по формуле Дарси? Проанализируйте величины входящие в формулу.
    
31. 
    От чего зависит коэффициент гидравлического трения при ламинарном движении?
    
32. 
    Какие области зависимости коэффициента гидравлического трения характерны для турбулентного движения? От каких факторов зависит коэффициент гидравлического трения в этих областях?
    
33. 
    Каким образом для технических труб определяется область сопротивления турбулентного режима по предельным числам Рейнольдса?
    
34. 
    Какие сопротивления называются местными? По какой формуле определяются потери напора на местные сопротивления?
    
35. 
    Как определить коэффициент сопротивления системы?
    
36. 
    Каковы особенности расчёта простых коротких трубопроводов?
    
37. 
    Каковы особенности расчета магистрали и ответвлений длинного трубопровода?
    
38. 
    Что называется гидравлическим ударом в трубах? Запишите формулу Н.Е. Жуковского для нахождения повышения давления в трубопроводе при гидравлическом ударе.
    
39. 
    Какие критерии подобия используют при гидравлическом моделировании?
    
40. 
    Укажите сущность моделирования гидравлических явлений по критерию Фруда.
    
41. 
    Какие условия необходимы для соблюдения подобия при моделировании по критерию Рейнольдса?
    

1. 
   1. Ухин Б.В. Инженерная гидравлика ; Учебное пособие. – М.; АСВ, 2011г.. –
   
2. 
   Лапшев Н.Н. «Гидравлика, водоснабжение и канализация» – 4-е изд., стер.-М: Издательский центр «Академия», 2012г. - 272 с.
   
3. 
   Лапшев Н.Н. «Гидравлика, водоснабжение и канализация» – 4-е изд., стер.-М: Издательский центр «Академия», 2007г. - 272 с.
   

4. 
   Контролирующая программа (тесты).
   
5. 
   Программа для подбора диаметра простого трубопровода на ЭВМ на языке FORTRAN.
   
6. 
   Программы для построения графика потребного напора на ЭВМ на языке FORTRAN.