Знания и умения из ранее изучаемых дисциплин, которыми необходимо обладать для выполнения представленных в данном сборнике задач



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДНР

ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов»

Сборник задач по технической механике жидкости и газа для самостоятельного решения

для студентов, обучающихся по направлениям: 6.060103 – гидротехника (водные ресурсы), 6.040601 – экология, охрана окружающей среды и сбалансированное природопользование, 6.060101 – строительство (институт городского хозяйства и охраны окружающей среды).

 

 

Утверждено

на заседании кафедры «Водоснабжение, водоотведение и охрана водных ресурсов»

Протокол № __от_._.2014 г.

 

МАКЕЕВКА ДонНАСА, 2015 г.


УДК 628.12.

 

Сборник задач по технической механике жидкости и газа для самостоятельного решения (для студентов, обучающихся по направлениям: 6.060103 – гидротехника (водные ресурсы), 6.040601 – экология, охрана окружающей среды и сбалансированное природопользование, 6.060101 – строительство (институт городского хозяйства и охраны окружающей среды/ Сост.: Д.В. Заворотный, В.С. Рожков. – Макеевка: ДонНАСА, 2015, - 41с.

 

 

В сборнике представлены задачи по технической механике жидкости и газа для самостоятельного решения в течение семестра, по мере освоения формул и методик на практических занятиях. Каждый из 30 вариантов содержит по 10 задач разной сложности на различные темы курса.

 

 

Составители:                                       В.С. Рожков, доц., к.т.н.

                                                              Д.В. Заворотный, асс.

 

Ответственный

за выпуск                                             В.И. Нездойминов, зав. кафедрой, доц., к.т.н.

 

Рецензенты                                  В.И. Лесной, доц., к.т.н.

Н.Н. Голоденко, доц., к.т.н.

 

 

Содержание

 

Список необходимых знаний и умений                                                                         3

Задача №1                                                                                                                           6

Задача №2                                                                                                                           9

Задача №3                                                                                                                      10

Задача №4                                                                                                                           14

Задача №5                                                                                                                           19

Задача №6                                                                                                                                21

Задача №7                                                                                                                           25

Задача №8                                                                                                                           32

Задача №9                                                                                                                           33

Задача №10                                                                                                                              34

Список рекомендуемой литературы                                                                               40

 

Список необходимых знаний и умений

Вопросы, на которые следует выяснить ответы по мере прохождения курса дисциплины для решения представленных в данном сборнике задач

1) Как связаны между собой плотность, удельный вес и относительный удельный вес вещества?

2) Как зависит занимаемый объем определенной массой жидкости от температуры? Как он зависит от давления?

3) Что такое вязкость? В каких единицах она может измеряться?

4) Какие приборы для измерения давления вам известны? В чем можно измерять давление?

5) Напишите основное уравнение гидростатики (в форме давлений и в форме напоров). В чем его физический смысл?

6) Как рассчитать гидростатическое давление на плоскую стенку?

7) Что такое тело давления? Как влияет объем тела давления на вертикальную составляющую гидростатического давления на криволинейную поверхность?

8) Что такое расход жидкости или газа. Как связаны между собой значения объемного, массового и весового расходов потока?

9) Что такое площадь поперечного сечения потока, смоченный периметр, гидравлический радиус, эквивалентный диаметр?

10)  Что представляет из себя основное уравнение расхода?

11)  Опишите физический смысл уравнения Бернулли и его составляющих.

12)  По каким формулам рассчитываются потери напора по длине, потери напора на местных сопротивлениях? Как вычислить полные потери напора на участке по удельному гидравлическому сопротивлению?

13)  Какие существуют режимы движения и зоны сопротивления? По какому критерию можно определить режим движения потока и зону сопротивления? По каким формулам следует рассчитывать коэффициент гидравлического трения при соответствующем режиме и зоне сопротивления?

14)  Как взаимосвязаны расходы и потери напора на последовательных и параллельных участках сложных трубопроводов?

15)  Как определять скорости и потери напора, а также назначать диаметры трубопроводов при помощи таблиц для гидравлического расчета?

16)  Что такое фаза гидравлического удара? Как определить скорость распространения ударной волны в трубопроводе? От чего зависит сила гидравлического удара?

17)  Как и для чего рассчитывается приведенная и эквивалентная длины трубопровода?

18)  В чем отличие газопроводов высокого давления от газопроводов низкого давления? Как рассчитываются потери напора в газопроводах низкого давления, в газопроводах высокого давления?

19)  Какова формула для расчета расхода жидкости при истечении жидкости из отверстий и насадков? Что изменяется в формуле при истечении под уровень? Следует ли учитывать разность давлений газа внутри емкости, из которой истекает жидкость и во внешней среде? По какой формуле вычисляется время истечении жидкости из резервуара с вертикальными стенками?

20)  Как вычислять коэффициенты расхода при истечении из отверстий? Что следует учитывать если имеет место несовершенное сжатие, неполное сжатие, если отверстие нельзя считать малым? Как рассчитывать координаты струи при истечении из горизонтального насадка?

 

 

Знания и умения из ранее изучаемых дисциплин, которыми необходимо обладать для выполнения представленных в данном сборнике задач

1) Уметь выполнять арифметические действия (в том числе возведение в степень)

2) Знать смысл основных физических величин (масса, ускорение свободного падения, время, температура и т.п.) и их единицы измерения.

3) Уметь решать линейные уравнения.

4) Знать основные единицы СИ. Уметь конвертировать основные единицы измерения.

5) Знать (находить) и уметь применять геометрические формулы для вычисления периметров, площадей и объемов.

6) Решать системы уравнений, а также квадратные уравнения.

7) Знать основной закон термодинамики.

8) Уметь использовать тригонометрические зависимости для определения расстояний и углов.

 

Рекомендуемые к использованию при решении задач физические величины

Символ Наименование Ед. изм.
W Объем м3
ρ Плотность кг/м3
γ Удельный вес н/м3

δ

Относительный удельный вес -
Толщина стенки трубопровода мм
βt Коэффициент температурного расширения 1/0К
βw Коэффициент объемной сжимаемости Па-1
t Температура 0К
ν Кинематическая вязкость м2

μ

Динамическая вязкость Па·с
Коэффициент расхода -
р Давление Па
Р Сила гидростатического давления н
Q Объемный расход м3
M Массовый расход кг/с
G Весовой расход н/с
ω Площадь поперечного сечения потока м2
v Средняя скорость потока м/с
dэ Эквивалентный диаметр

м

R Гидравлический радиус
χ Смоченный периметр
α Коэффициент Кориолиса -
Δhдл Потери напора по длине

м

Σhм.с. Потери напора на местных сопротивлениях
ζ Коэффициент местного сопротивления

-

λ Коэффициент гидравлического трения
Re Критерий Рейнольдса
Δэ Эквивалентная шероховатость мм

ε

Коэффициент сжатия -
Модуль упругости материала трубопровода

Па

Е Модуль упругости жидкости
с Скорость распространения ударной волны

м/с

сж Скорость звука в жидкости
ψ Коэффициент, учитывающий деформативность стенок трубопровода -
Т Фаза гидравлического удара

с

τз Время закрытия затвора
i Гидравлический уклон м/м
S Удельное гидравлическое сопротивление с25
Ω Площадь м2
φ Коэффициент скорости -
H    (h) Глубина, напор или высота столба жидкости

м

a, b Линейные размеры
z Высотная отметка
r Радиус
D    (d) Диаметр
L     (l) Длинна

 


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 386; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!