Санкт-Петербургский национальный исслед. университет информационных технологий, механики и оптики

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию
Санкт-Петербургский технологический институт холодильной промышленности
Кафедра процессов и аппаратов пищевых производств
ГИДРОГАЗОДИНАМИКА
Рабочая программа, методические указания и контрольные задания
для студентов заочного факультета специальности 1603
Санкт-Петербург
1993

Стоимость выполнения К.р. 1, 2 (задачи + ответы на вопросы) составляет ... руб.
Стоимость выполнения только задач из К.р. 1, 2, составляет ... руб.

Готовы контрольные работы по шифрам:
*05, *13, *37, *40, *92, *96, *98.

Вопросы

Контрольная работа 1
I группа
Вопрос 2. Как зависит вязкость газов и жидкостей от температуры и давления? Какие жидкости называются ньютоновскими и неньютоновскими?
Вопрос 3. Назовите основные параметры потока жидкости и газа.
Вопрос 5. Что такое линия тока, трубка тока, элементарная трубка, циркуляция жидкости, вихревая трубка.
Вопрос 6. Объясните понятия: «локальная», «осредненная по времени» и «средняя» скорость потоков. Раскройте понятия объемного и массового расходов жидкостей (газа).
Вопрос 7. Раскройте физический смысл уравнения неразрывности потока.
Вопрос 8. Объясните физический смысл слагаемых уравнения движения вязкой жидкости.
Вопрос 10. В чем заключается парадокс Даламбера?
II группа
Вопрос 1. В чем заключается физический смысл дифференциальных уравнений гидростатики (уравнений Эйлера). Их прикладное значение.
Вопрос 4. В чем заключается физический смысл закона Паскаля? Его практическое применение.
Вопрос 9. Назовите характеристики сверхзвукового потока
Вопрос 10. В чем заключается физическая природа образования скачков уплотнения?

Контрольная работа 2
I группа
Вопрос 2. Объясните геометрический и энергетический смысл слагаемых уравнения Бернулли для элементарной струйки и потока реальной жидкости?
Вопрос 3. Почему возникает подъемная сила при обтекании тел потоком жидкости?
Вопрос 6. Какими параметрами характеризуется работа центробежных форсунок?
Вопрос 8. Какими геометрическими и газодинамическими параметрами характеризуются решетки?
Вопрос 10. В чем заключается явление гидравлического удара? Как рассчитать повышение давления при гидравлическом ударе?
II группа
Вопрос 1. Какие режимы течения существуют, в чем из различия и для чего из нужно знать? Каков физический смысл критерия гидродинамического подобия потоков?
Вопрос 4. В чем различие между короткими и длинными трубопроводами? Приведите 4 случая расчета таких трубопроводов.
Вопрос 5. Как определить скорость истечения и расход жидкости через малое круглое отверстие и цилиндрическую насадку? Каков физический смысл коэффициентов скорости, расхода, сжатия и сопротивления?
Вопрос 7. Устройство и принцип действия центробежного насоса. Чем объясняется выбор лопаток реактивного типа для насосов (сравните три возможные формы лопаток на примере изменения плана скоростей и их влияния на величину напора)
Вопрос 9. Для чего применяют параллельное и последовательное соединение насосов. Поясните, как построить совместную характеристику их работы?

Задачи

Готовы задачи по вариантам 2, 7.
Контрольная работа 1
Задача 1. Давление и температура заторможенного потока равны соответственно Р и Т. Определите критические значения давления, плотности и температуры. Течение изоэнтропическое К=1,4, R=287 Дж/(кг*К).
Задача 2. Истечение воздуха происходит из сопла со скоростью при температуре Т1. Каким образом изменяется число Маха, если температура станет равной Т2; К=1,4; R=287 Дж/(кг*К)?
Задача 3. Газ истекает из резервуара через сопло Лаваля. Давление в резервуаре Р0,температура Т0. Определите скорость, температуру и плотность газа на выходе из сопла, считая течение изоэнтропическим.
Задача 4. Определить параметры газа после прямого скачка уплотнения, если перед скачком давление Р и температура Т.
Задача 5. Цилиндр радиусом R, вращающийся с угловой скоростью;, обтекается воздушным потоком со скоростью V. Определите подъемную силу, действующую на цилиндр. Длина цилиндра l.
Задача 6. На какой высоте Н установится уровень жидкости с плотностью; в трубке, первоначально заполненной, а потом опрокинутой под уровень той же жидкости, если атмосферное давление р0= 750 мм. рт. ст., давление насыщенных паров рнп.
Задача 7. Определить силу F натяжения троса, удерживающего прямоугольный щит шириной B при глубине жидкости плотностью; перед щитом h, если угол наклона щита к горизонту;. Весом щита и трением в шарнире опоры и блоке пренебречь.
Задача 8. Цилиндрический сосуд диаметром D и высотой H, заполненный до краев жидкостью плотностью;, вращается вокруг вертикальной оси. Определить: 1.частоту вращения сосуда, при которой будет вращаться три четверти первоначального объема жидкости. 2. Наибольшее избыточное давление на дно сосуда. 3. Силу давления на дно сосуда.

Контрольная работа 2
Задача 1. Определите диаметр d горизонтального стального трубопровода длиной l, необходимый для пропуска жидкости плотностью; и вязкостью в количестве Q, если располагаемый напор H. Шероховатость стенок трубы; = 0.15 м.
Задача 2. Определите длину трубы, при которой расход жидкости из бака будет в два раза меньше, чем через отверстие того же диаметра d. Напор перед отверстием H. Принять: коэффициент трения в трубе; = 0,025, коэффициент сопротивления входа в трубу;ВХ=0,5, коэффициент расхода отверстия; = 0,6.
Задача 3. По стальному трубопроводу длиной l вода с расходом Q, диаметр трубопровода d, толщина стенок;. Определите повышение давления в трубопроводе, если в его конце будет закрыта задвижка в течение времени tзак=1,8 с. EВ=2,03 103 МПа, EСТ=2,03 105 МПа.
Задача 4. Определите полный напор насоса по следующим данным: расход воды Q, показания манометра pН, а диаметры нагнетательного и всасывающего патрубков соответственно dН, dВС, расстояние по вертикали между точкой присоединения вакуумметра и центром манометра z, показания вакуумметра hВАК.
Задача 5. Воду в количестве Q перекачивают из открытого сосуда в сосуд, находящийся под давлением р и расположенный на высоте. Диаметр трубопровода d, а его длина l. Длина, эквивалентная местным сопротивлениям, равна 350 диаметрам трубопровода. Определите время, необходимое для перекачивания, если используется центробежный насос, характеристика которого дана в таблице. Определить также мощность, потребляемую насосом, если его полный КПД равен 0,55.
Задача 6. Определите при частоте вращения n допустимую высоту всасывания центробежного насоса, создающего напор H и перекачивающего воду с температурой T в количестве Q. Диаметр всасывающей стальной трубы d, длина l. Критерий кавитационного подобия C.
Задача 7. Подобрать насос для перекачивания воды при температуре Т из открытой емкости в аппарат, работающий под избыточным давлением рм. Расход воды Q. Геометрическая высота подъема воды HГ. Длина стального трубопровода на линии всасывания lВС, на линии нагнетания lН. Диаметр всасывающего трубопровода dВС, нагнетательного dН. На линии нагнетания имеются 3 отвода под углом 90; с радиусом поворота, равным 6 диаметрам трубы, и два нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопровода установлено 2 прямоточных вентиля, имеется 3 отвода под углом 90; с радиусом поворота, равным 6 диаметрам трубы. Проверить возможность установки насоса на высоте 4 м над уровнем воды в емкости.