Петрозаводский государственный университет
Кафедра горного дела
УТВЕРЖДАЮ
Декан горно-геологического
факультета
______________В.Н.Аминов
«____»_____________2009 г.
РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине «ГИДРОМЕХАНИКА»
Направление подготовки
130400 Горное дело
Специальность подготовки
130403 Открытые горные работы
Квалификация выпускника
горный инженер
Очная форма обучения
|
Заочная форма обучения
|
Курс - 3
Семестр –5
Лекции – 32 час
Экзамен - нет
Зачет – 5 семестр
Практические занятия –16 час
Лабораторные работы –16 час
Курсовая работа - нет
Количество контрольных работ – нет
Всего часов - 68 час
Самостоятельная работа – 56 час
Итого трудозатрат (для студента) – 120 час
|
Курс - 3
Семестр 5
Лекции – 10 час
Экзамен в 5 семестре
Зачет – нет
Практические занятия – 4 час
Лабораторные работы – 2
Курсовая работа - нет
Количество контрольных работ – 1
Всего часов - 16 час.
Самостоятельная работа – 104 час.
Итого трудозатрат (для студента) – 120 час.
|
2009 г.
Рабочая программа составлена на основании ГОС ВПО по направлению подготовки дипломированного специалиста 130400 «Горное дело» специальности 130403 «Открытые горные работы».
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры горного дела
«_____»_____________2009г.
Заведующий кафедрой В.Н.Аминов
1 Цели освоения дисциплины
Целями освоения дисциплины являются:
изучение основных закономерностей движения жидкостей и основ статического и динамического взаимодействия этих жидкостей с твердыми поверхностями, в том числе в поровом пространстве горных пород;
формирование у студентов навыков решения базовых задач гидростатики и динамики реальных (вязких) жидкостей; навыков расчета простых и сложных гидравлических сетей и фильтрационных задач, встречающихся в горном деле;
обеспечение студентов комплексом знаний, необходимых для усвоения разделов специальных дисциплин горного профиля, в которых изучаются соответствующие гидромеханические процессы горного производства, технические средства их реализации, методы управления ими и повышения их энергоэффективности и экологичности.
2 Место дисциплины в структуре ООП
Дисциплина «Гидромеханика» относится к федеральному компоненту цикла «Общепрофессиональные дисциплины направления»
2.1. Перечень разделов дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения гидромеханики:
Математика: дифференциальное и интегральное исчисление, дифференциальные уравнения, уравнения математической физики.
Физика: работа и энергия, законы сохранения, элементарная кинетическая теория газов, термодинамические функции состояния, гидростатика, основы динамики жидкостей.
Информатика: простейшие навыки работы на компьютере и в сети Интернет, умение использовать прикладное программное обеспечение, математические пакеты типа Mathcad, Mathematica, MathLab.
2.2. Минимальные требования к «входным» знаниям, необходимым для успешного усвоении данной дисциплины:
Удовлетворительное усвоение программ по указанных выше разделам математики, физики и информатики, владение персональным компьютером на уровне уверенного пользователя.
2.3. Дисциплины, для которых освоение данной дисциплины необходимо как предшествующее:
«Обогащение полезных ископаемых», «Экология», «Физика горных пород», «Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело», «Аэрология карьеров».
3 Конечные результаты освоения дисциплины
3.1 В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать: методы решения базовых задач гидростатики и динамики реальных жидкостей; методы расчета простых и сложных гидравлических сетей, а также основы расчета простейших фильтрационных задач
уметь: решать прямую и обратную задачи гидравлики; рассчитывать характеристики процесса истечения жидкостей из отверстий и насадок
владеть:
подходами к современным методам научных исследований гидромеханических процессов горного производства;
терминологией в области гидромеханики и гидромеханических процессов;
математическим аппаратом, обеспечивающим возможность анализа и описания гидромеханических процессов;
4 Структура и содержание дисциплины
4.1 Структура и содержание дисциплины (модуля) приведены в таблице 1.
Таблица 1 Структура дисциплины (очная форма обучения)
№ п/п
|
Дидактические единицы (в составе разделов) дисциплины
|
Семестр
|
Неделя семестра
|
Трудоемкость видов учебной работы обучающихся, включая самостоятельную работу, час
|
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
|
Аудиторная
|
Внеаудиторная
|
Лк*
|
ЛР
|
Пр
|
Кр
|
Ср**
|
НР
|
1
|
Введение. Свойства и параметры состояния жидкости. Гидростатика, основные законы и уравнения гидростатики.
|
5
|
1-4
|
8
|
4
|
4
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
2
|
Кинематика потенциальных и вихревых потоков. Основные законы и уравнения динамики реальных и вязких жидкостей. Гидромеханика упругой невязкой жидкости. Безнапорные и свободные потоки жидкостей.
|
5
|
5-7
|
6
|
3
|
3
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
3
|
Основы прикладной гидромеханики. Движение напорных потоков вязкой жидкости. Гидравлические сопротивления. Взаимодействие тел с потоком жидкости. Истечение жидкостей из отверстий и насадок
|
5
|
8-10
|
6
|
3
|
3
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
4
|
Элементы теории размерностей
|
5
|
11-13
|
6
|
3
|
3
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
5
|
Основы теории фильтрации. Моделирование гидравлических процессов.
|
5
|
14-17
|
6
|
3
|
3
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
Всего (в семестре):
|
32
|
16
|
16
|
|
56
|
|
Зачет
|
Итого – 120 часов
|
|
|
|
Таблица 1 Структура дисциплины (заочная форма обучения)
№ п/п
|
Дидактические единицы (в составе разделов) дисциплины
|
Семестр
|
|
Трудоемкость видов учебной работы обучающихся, включая самостоятельную работу, час
|
Формы текущего контроля успеваемости (по неделям семестра)
Форма промежуточной аттестации (по семестрам)
|
Аудиторная
|
Внеаудиторная
|
Лк*
|
ЛР
|
Пр
|
Кр
|
Ср**
|
НР
|
1
|
Введение. Свойства и параметры состояния жидкости. Гидростатика, основные законы и уравнения гидростатики.
|
4
|
|
2
|
|
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
2
|
Кинематика потенциальных и вихревых потоков. Основные законы и уравнения динамики реальных и вязких жидкостей. Гидромеханика упругой невязкой жидкости. Безнапорные и свободные потоки жидкостей.
|
5
|
|
2
|
|
2
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
3
|
Основы прикладной гидромеханики. Движение напорных потоков вязкой жидкости. Гидравлические сопротивления. Взаимодействие тел с потоком жидкости. Истечение жидкостей из отверстий и насадок
|
5
|
|
2
|
|
2
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
4
|
Основы теории фильтрации. Моделирование гидравлических процессов.
|
5
|
|
2
|
|
2
|
|
|
|
Устный опрос, защита практических и лабораторных работ
|
Всего (в семестре):
|
8
|
|
6
|
|
106
|
|
Экзамен
|
Итого – 120 часов
|
|
|
|
4.3 Тематика практических занятий (рассмотрение примеров и решение задач):
1. Свойства жидкости
2. Гидростатика
3. Уравнение Бернулли
4. Истечение жидкости при постоянном напоре и случаи неустановившегося движения жидкости
5. Гидравлический расчет напорных трубопроводов
6. Фильтрация
7. Гидропривод
5 Образовательные технологии
Организация занятий по дисциплине «Механика. Гидромеханика» возможна как по обычной технологии по видам работ (лекции, практические занятия, текущий контроль) по расписанию, так и по технологии индивидуального обучения (по индивидуальному учебному графику) с помощью учебных, методических и контролирующих пособий на электронных носителях.
При изложении теоретического материала возможно использование мультимедийного иллюстративного материала, при проведении практических занятий применяются многовариантные упражнения и задания.
Следует обратить внимание преподавателей на опасность сведения основной части работ на практических занятий к составлению студентами соответствующих вычислительных программ или к проведению самих расчетов на ЭВМ. Основное внимание должно быть обращено на физическую сущность рассматриваемых термодинамических процессов и изучаемых гидромеханических параметров.
6 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов
6.1 По дисциплине предусмотрены следующие виды самостоятельной работы студентов:
выполнение домашних контрольных работ;
изучение отдельных тем дисциплины самостоятельно с проверкой полученных знаний
подготовка к учебным занятиям и контрольным работам;
работа в библиотеке или Интернете при работе над рефератами;
работа в компьютерном классе при выполнении и оформлении контрольных работ и рефератов.
Материалы для практических занятий изложены в учебнике (раздел задачи) и в учебно-методических пособиях (бумажная и электронная формы).
6.2 Примерная тематика:
контрольных работ
основы гидростатики;
динамика идеальных жидкостей;
динамика реальных (вязких) жидкостей; истечение жидкостей из отверстий и насадок.
рефератов
Поверхностное натяжение жидкостей, способы его измерения.
Гидрофильность и гидрофобность. Природа, свойства, примеры, практическое использование свойств.
Свойства воды в тонких поверхностных пленках, капиллярах.
Вязкопластичность жидкостей (тиксотропия, тиксолабильность, реология и др.)
История гидромеханики.
Необычные свойства обычных жидкостей.
Изменение свойств жидкостей при электромагнитном воздействии (СВЧ, НЧ и др.)
Влияние физических полей на свойства воды (обзор научной литературы).
Особенности состояния и свойств воды в мерзлых горных породах.
Структурные особенности связанной воды минералов.
Аномальные свойства воды.
Вода и жизнь. Загадки простой воды.
Турбулентные потоки.
Кавитация в жидкостях.
Гидравлический удар в трубопроводах.
Разрушение высоконапорными струями.
Способы и перспективы очистки воды.
Тяжелая вода и ее свойства.
Влияние типов воды на свойства горных пород.
Подземные воды. Виды их статического взаимодействия с горными породами.
7 Оценочные средства для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
7.1 Оценочные средства для текущей аттестации
Текущая аттестация осуществляется по результатам проверки выполненных к установленному сроку контрольных работ и рефератов.
7.2 Оценочные средства промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины
7.2.1 Примерный перечень контрольных вопросов (выдаётся в середине семестра)
1. Объемные и поверхностные силы, действующие на жидкость. Гидростатическое давление, принципы его определения.
2. Плотность и сжимаемость жидкостей.
3. Основное уравнение гидростатики, условие существования равновесия.
4. Коэффициент Кориолиса.
5. Давление жидкости на плоские поверхности.
6. Температурное расширение и поверхностное натяжение жидкостей.
7. Давление жидкости на криволинейные поверхности.
8. Истечение идеальной жидкости из отверстий. Формула Торичелли.
9. Принципы расчета устойчивости стенок (на опрокидывание, скольжение и др.).
10. Вязкость жидкостей, гипотезы вязкости; поведение жидкости на границе с твердым телом.
11. Описание движения жидкости по Лагранжу и Эйлеру.
13. Линия тока, трубка тока. Понятие о вихревом движении и вихрях.
14. Интеграл Бернулли для вязкой жидкости.
15. Основные параметры потока жидкости. Ламинарный и турбулентный режимы движения жидкостей.
16. Интеграл Бернулли для идеальной жидкости.
17. Уравнение неразрывности жидкости.
18. Истечение жидкостей через отверстия и насадки при постоянном напоре.
19. Закон сохранения энергии при движении жидкостей.
20. Истечение жидкостей через отверстия и насадки при переменном напоре.
21. Законы сохранения импульса и моментов импульса.
22. Принципы расчета потерь напора в местных сопротивлениях.
23. Уравнение Эйлера движения идеальной жидкости. Линии тока.
24. Потери в конфузорах и диффузорах.
25. Потенциальное движение жидкости.
26. Основы газовой динамики (понятие о функции давления, барометрические формулы).
27. Дифференциальное уравнение Навье-Стокса для описания движения вязкой жидкости.
28. Вывод закона распределения касательных напряжений по сечению круглой трубы при ламинарном течении вязкой неньютоновской жидкости.
29. Особенности течения ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Понятие о пограничном слое.
30. Вывод закона распределения скоростей по сечению круглой трубы при ламинарном течении вязкой жидкости.
31. Уравнение для описания вихревого движения в форме Громеки.
32. Вывод закона распределения скоростей по сечению круглой трубы при ламинарном течении вязкой неньютоновской жидкости (принять жидкость дилатантной с показателем n=2).
33. Геометрическое и физическое подобие явлений. Критерии подобия.
34. Определение скорости потока с помощью трубки Пито.
35. Дифференциальное уравнение движения в критериальной форме.
36. Расходомеры и принципы расчета расхода потока.
37. Основные принципы анализа размерностей. Пи-теорема.
38. Принцип работы и основы расчета водоструйного насоса.
39. Ламинарное равномерное движение вязкой жидкости. Формулы Пуазейля.
40. Дифференциальный манометр и принципы расчета разности давлений.
41. Основной закон вязкого сопротивления движению жидкостей. Расчет потерь напора по длине потока.
42. Пьезометр и принципы расчета пьезометрического напора.
43. Геометрическая интерпретация основного уравнения гидростатики. Виды гидростатического давления.
44. Растворение газов в жидкостях. Кипение. Кавитация.
45. Определение гидростатического давления при относительном равновесии.
7.2.2. Примеры тестовых заданий
Физические свойства жидкостей
Какая модель жидкости рассматривается в гидравлике?
Чем характеризуется плотность жидкости?
Какой характер имеет зависимость вязкости жидкости от температуры?
Зависит ли трение жидкости о стенки трубы от давления?
Какой характер имеет зависимость вязкости газа от температуры?
В каком из известных законов впервые была введена вязкость?
Как зависит трение между слоями ламинарно движущейся жидкости от градиента скорости?
Что характеризует коэффициент поверхностного натяжения, имеющий размерность [Н/м]?
Чем определяется физическая вязкость жидкости?
Что является причиной возникновения поверхностного натяжения жидкостей?
Какова величина трения между слоями покоящейся воды?
Если тело давления, определяющее вертикальную составляющую силы давления на криволинейную поверхность состоит из двух частей: части А, смачивающей криволинейную поверхность, и части В – НЕ смачивающей криволинейную поверхность, то в каком случае вертикальная составляющая силы давления направлена вниз?
Через какую точку проходит сила Архимеда, действующая на погружённое тело?
В каком из случаев сила Архимеда больше / меньше: если тело цилиндрической формы со всех сторон окружено жидкостью (А) или плотно стоит основанием на дне резервуара (В)?
Что такое ось плавания погруженного тела?
Как направлена суммарная сила действия реального потока на дно канала?
Отметьте свойство поверхностей уровня в покоящейся жидкости.
Отметьте свойство, присущее изобарической поверхности уровня.
Для каких жидкостей справедливы дифференциальные уравнения равновесия Л. Эйлера?
Четыре сосуда разной формы (цилиндр, усечённый конус, опрокинутый усечённый конус, сосуд произвольной формы) с одинаковой площадью для заполнения водой на одинаковую высоту. Укажите, в каком из сосудов сила давления на дно наибольшая/наименьшая.
Гидростатика
Укажите, как характеризуется избыточное давление?
Какая точка называется центром давления?
Укажите характерную точку, давление в которой определяет величину горизонтальной составляющей силы гидростатического давления, действующего на криволинейную поверхность:
Вертикальная составляющая силы гидростатического давления, действующего на криволинейную поверхность направлена вверх?
С использованием какой теоремы может быть определено положение центра давления?
Тело вращения, состоящее из цилиндра и конуса, имеющих общее основание, погружено в жидкость горизонтально. Какая из горизонтальных сил, действующих на тело (со стороны цилиндра или конуса) будет больше?
Какова величина абсолютного давления в жидкости по сравнению с атмосферным?
Как ориентирована сила давления по отношению к элементу криволинейной стенки резервуара?
На какое расстояние от поверхности жидкости заглублён центр давления жидкости, действующей на плоский вертикальный прямоугольный щит высотой Н?
Давление в какой характерной точке вертикальной плоской преграды может быть использовано для определения силы гидростатического давления в форме произведения площади преграды на это давление?
Относительное равновесие жидкости
Какое движение совершает жидкость относительно цилиндра, достаточно долго вращающегося относительно вертикальной оси?
Укажите фактор, от которого зависит высота подъёма жидкости у стенок во вращающемся цилиндре.
Отметьте характер влияния увеличения радиуса на высоту поднятия жидкости у стенок вращающегося цилиндра.
Отметьте характер влияния увеличения скорости вращения цилиндра на высоту подъёма жидкости у его стенок.
Укажите направление действия давления жидкости на боковую поверхность цилиндра, вращающегося относительно вертикальной оси.
Определите, как изменяется избыточное давление по мере погружения под поверхность жидкости во вращающемся цилиндре.
Укажите, как изменяется избыточное давление жидкости с удалением от оси вращения цилиндра в горизонтальной плоскости.
Уравнение Бернулли
В какую энергию превращается механическая энергия, характеризуемая последним слагаемым уравнения Бернулли.
Каким образом выбирается плоскость отсчёта величин, входящих в уравнение Бернулли?
Какую величину характеризует высота столба жидкости в пьезометре, присоединённом к отверстию в стенке трубы?
Каково поведение пьезометрической линии при движении жидкости в трубопроводе переменного сечения?
Что такое гидравлический уклон?
Какую величину характеризует разность уровней гидродинамической трубки полного напора и пьезометра, установленных в одном и том же сечении трубопровода?
Каков характер изменения давления при движении жидкости через сужение в трубопроводе?
Истечение жидкости из отверстия
Какое отверстие в стенке цилиндрического резервуара считается малым?
В каком случае при истечении из отверстия в стенке резервуара, стенка считается тонкой?
Какие силы вызывают сжатие струи при истечении из отверстия?
Укажите используемое определение коэффициента сжатия струи, истекающей из отверстия в стенке цилиндрического резервуара.
Укажите, какое преобразование энергии происходит при истечении идеальной жидкости из отверстия в стенке резервуара?
Какое отверстие в стенке цилиндрического резервуара считается большим?
Какое давление на поверхности струи?
Какое избыточное статическое давление в теле струи значительного диаметра?
Чем вызвано избыточное статическое давление в теле струи весьма малого диаметра?
Что представляет собой инверсия струи при истечении из некруглого отверстия?
Действием какой силы вызывается инверсия струи, вытекающей из некруглого отверстия?
Укажите характер распределения скоростей в сжатом сечении струи, вытекающей из малого отверстия:
Укажите характер распределения скоростей в сжатом сечении струи, вытекающей из малого отверстия:
Действие какого фактора учитывает коэффициент скорости при истечении из отверстия?
Укажите факторы, влияющие на коэффициент скорости при истечении из малого отверстия в тонкой стенке цилиндрического резервуара:
Укажите числовое значение коэффициента скорости при истечении из малого отверстия в тонкой стенке:
Укажите числовое значение коэффициента сжатия струи при истечении из малого отверстия в тонкой стенке:
Укажите фактор, определяющий скорость истечения из малого отверстия под уровень:
Какие факторы влияют на форму траектории струи, вытекающей из малого отверстия в атмосферу?
Какие факторы влияют на дальность отлёта струи, вытекающей в атмосферу из малого отверстия в цилиндрическом резервуаре и падающей на горизонтальную плоскость?
Какие факторы влияют на скорость истечения только в случае отверстия в толстой стенке?
Укажите определение коэффициента расхода при истечении из отверстия:
Укажите числовое значение коэффициента расхода при истечении жидкости из малого круглого отверстия в круглой стенке:
Как изменится коэффициент расхода при истечении из отверстия под уровень, по сравнению с истечением в атмосферу?
Укажите числовое значение коэффициента сопротивления при истечении из малого круглого отверстия с острой кромкой:
Каково отношение коэффициентов расхода большого и малого отверстий в тонкой стенке?
Каков характер изменения коэффициента скорости при истечении из отверстия, если коэффициент сопротивления возрастает?
Укажите, как соотносятся коэффициенты расхода большого и малого отверстий:
Укажите причину, по которой при увеличении напора расход через большое отверстие возрастает в большей степени по сравнению с отверстием малым:
Укажите характер распределения скоростей по высоте большого отверстия:
Почему сжатие потока не отражено в расходе через большое отверстие?
Укажите фактор, влияющий на скорость течения через большое затопленное отверстие:
Укажите, как соотносятся уровни жидкости непосредственно за отверстием и на удалении от него при истечении через затопленное отверстие?
Истечение жидкости из насадок и коротких трубок
Укажите физическую особенность течения через насадок:
а) отсутствует сжатие струи на выходе из насадка;
б) происходит сжатие струи в насадке;
в) возникает трение о стенки насадка;
г) возникает вакуум внутри насадка.
Укажите, чему равна минимальная длина насадка.
Укажите числовое значение коэффициента скорости при истечении из насадка:
Укажите причину возрастания коэффициента расхода при истечении через насадок по сравнению с истечением через отверстие.
Укажите числовое значение коэффициента сопротивления внешнего цилиндрического насадка.
Как соотносятся коэффициенты скорости насадка и отверстия при одинаковых числах Рейнольдса?
Как соотносятся коэффициенты расхода насадка и отверстия при одинаковых числах Рейнольдса?
Как соотносятся коэффициенты сопротивления насадка и отверстия при одинаковых числах Рейнольдса?
В какую энергию превращается часть механической энергии потока, теряющегося в насадке?
Укажите условие существования вакуума во внешнем цилиндрическом насадке.
Укажите количественную характеристику величины вакуума.
Укажите, чему равно значение наибольшей величины вакуума.
Укажите, чему равен критический напор для внешнего цилиндрического насадка.
Как изменяется расход воды через насадок при срыве вакуума?
Как изменится скорость истечения через насадок при срыве вакуума?
Как изменяется дальность отлёта струи при срыве вакуума?
Как изменяется диаметр струи при срыве вакуума в насадке?
Как соотносятся между собой потери на трение и местные потери в коротком трубопроводе?
Укажите причину значительного увеличения потерь напора при истечении через насадок по сравнению с отверстием.
Переход от ламинарного течения к турбулентному
В каких условиях переход к турбулентному движению происходит при меньшей скорости?
Для какой жидкости переход к турбулентному движению происходит при большей скорости?
Каково значение критического числа Рейнольдса, определяющего переход от ламинарного течения к турбулентному в круглых трубах?
Как влияет на потери напора переход от ламинарного течения к турбулентному?
При каких значениях числа Рейнольдса происходит обратный переход от турбулентного течения к турбулентному.
Что является причиной перехода ламинарного течения в турбулентное?
Каким образом влияет температура жидкости на скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному?
Как изменится количество движения слоёв вследствие турбулентного обмена, если продольные скорости слоёв одинаковые?
Какие характерные физические отличия имеет турбулентное течение по сравнению с ламинарным?
От чего зависит величина критического числа Рейнольдса, кроме тех параметров, которые в него входят?
Что приводит к увеличению критического числа Рейнольдса, определяющего переход от ламинарного течения к турбулентному?
Если выделить в потоке слой толщиной d в какой части потока дольше сохранится ламинарное движение с увеличением скорости потока?
При постановке лабораторных опытов по наблюдению за переходом ламинарного течения в турбулентное, в поток добавляется струйка краски…
Как зависит скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному в трубе от вязкости?
Как зависит скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному в зависимости от диаметра трубы?
Укажите, что влияет на величину критического числа Рейнольдса.
Отметьте, для какой сплошной среды скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному выше:
Чем физически отличается турбулентное движение от ламинарного?
Местные сопротивления при течении жидкостей
Чему пропорциональны потери напора в местных сопротивления?
Коэффициент местного сопротивления зависит от числа Рейнольдса только при малых скоростях движения и малых размерах проходного сечения?
Две одинаковые диафрагмы установлены в трубе. Укажите, в каком случае потери напора на двух диафрагмах равны потери напора на одной диафрагме.
Для какого из перечисленных местных сопротивлений потери напора установлены аналитическим путём?
Как изменятся потери напора, если местное сопротивление переставить из начала трубы в её конец?
В какой зоне потока физически реализуются потери напора в местном сопротивлении?
От чего зависит длина влияния местного сопротивления, установленного на трубопроводе?
Укажите, что является длиной влияния местного сопротивления, установленного в трубопроводе:
Как определяются общие потери нескольких местных сопротивлений, установленных на трубопроводе с малым расстоянием друг от друга?
Как определяются общие потери нескольких местных сопротивлений, установленных на трубопроводе с большим расстоянием друг от друга?
Что такое эквивалентная длина местного сопротивления?
В какую энергию превращается энергия, потерянная потоком в местном сопротивлении?
От чего зависит коэффициент местного сопротивления вентиля при данной его конструкции?
Укажите фактор, влияющий на коэффициент местного сопротивления при повороте трубы:
Внезапное расширение потока
Чему пропорциональны потери напора при внезапном расширении трубопровода.
Укажите место установки второго контрольного пьезометра для определения потерь напора при внезапном расширении трубопровода.
Укажите, как изменяется давление в потоке при внезапном расширении трубопровода.
Укажите, каким считается избыточное давление в месте расширения трубопровода за пределами транзитного потока.
Укажите, вследствие чего теряется часть механической энергии водного потока при расширении потока.
Укажите, какое уравнение используется при выводе теоремы Борда.
Укажите, чем определяются потери напора при выходе потока из трубопровода в бесконечно большой резервуар.
Укажите причину, по которой силы давления на боковые поверхности потока за расширением не учитываются в уравнении импульсов.
Укажите, на каком основании считается, что силы давления на боковые поверхности потока за расширением ортогональны к внешним границам потока.
Укажите, в какой вид энергии превращается потерянная потоком энергия при расширении трубопровода.
Укажите, на каком основании гидростатическое распределение давление по высоте поперечного сечения трубопровода не учитывается при определении гидравлических потерь во внезапном расширении.
7.2.3 Тематика типовых задач
1. Основные свойства жидкостей. Расчет плотности соленой воды на заданной глубине; сжимаемости жидкостей, температурного расширения жидкостей.
2. Основные задачи гидростатики: измерение давления с помощью пьезометра; дифференциальный манометр.
3. Основные задачи гидростатики: давление жидкости на плоские стенки.
4. Основные задачи гидростатики: давление жидкости на криволинейные стенки.
5. Динамика идеальных жидкостей.
6. Динамика реальных (вязких) жидкостей: определение режима течения, потерь напора по длине потока, потерь в местных сопротивлениях.
7. Расчет параметров истечения жидкостей из отверстий.
8. Расчет типовых фильтрационных процессов.
8 Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а) основная литература:
1. Винников В.А., Каркашадзе Г.Г. Гидромеханика: Учебник для вузов. – М.: Изд-во МГГУ, 2003 – 302 с.
2. Шведов И.М. Сборник задач и упражнений по гидромеханике для практических занятий и самостоятельной работы; Учебное пособие. Часть 1. Физические свойства жидкостей, гидростатическое давление при относительном равновесии. – М.: Изд-во МГГУ, 2008. – 138 с.
3. Шведов И.М. Сборник задач и упражнений по гидромеханике для практических занятий и самостоятельной работы; Учебное пособие. Часть 2. Давление жидкости на плоские и криволинейные поверхности. – М.: Изд-во МГГУ, 2008. – 102 с.
4. Штеренлихт Д.В. Гидравлика: Учебник. М.: КолосС, 2004.
– 656 с.
5. Асатур К.Г. Гидромеханика: Уч. пособ. / К. Г. Асатур ; Б. С. Маховиков . - СПб горный ин-т , 2008. - 326 с.
б) дополнительная литература:
1. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Дрофа, 2003. – 840 c.
в) электронные образовательные ресурсы и Интернет-ресурсы
1. http://window.edu.ru/window/library/pdf2txt?p_id=34106 (Учебное пособие по решению задач);
2. http://www.woozmaster.ru/download-files/20110124202932 (Лекции по гидромеханике)
3. http://www.knigka.info/2009/12/04/podborka-knig-po-gidromekhanike.html / (Подборка современных книг по гидромеханике);
4. http://theorphysics.info/load/23 (Подборка классических трудов по гидромеханике).
Преподаватель: |
