Гидравлика и гидравлические машины

Рекомендуемая литература.

Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики. , и др. – М.: - Инфра – М, 2004 г. Гидравлика и насосы. , - М.: Энергоиздат, 1984 г. Гидравлика. . – М.: Недра, 1980 г. Гидравлика и гидравлические машины. . – М.: Машгиз, 1962 г. Сборник задач по основам теплотехники и гидравлики. , . – М.: Энергия, 1972 г.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ГАПОУ УФИМСКИЙ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

ГИДРАВЛИКА И ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

Задание для домашней контрольной работы

студентам заочного отделения для специальностей:

140101 «Тепловые электрические станции»

270841 «Монтаж и эксплуатация оборудования и систем газоснабжения»

Искужин

Уфа 2015

Введение

Гидравлика является основой таких дисциплин, как гидросистемы (насосы, трубопроводы, различные гидроагрегаты), гидравлические машины, гидроэнергетика, водоснабжение и канализация и т. д. Гидравлику широко применяют как прикладную инженерную науку в различных областях техники. Знания и навыки, полученные в процессе изучения гидравлики, являются фундаментальным основанием для освоения специальных технических дисциплин.

Общие методические указания

С целью эффективного освоения материала дисциплины студентам предлагается приступить к выполнению домашней работы в следующей последовательности;

1 ознакомление с темами дисциплины;

2 подбор источников литературы;

3 поиск и изложение ответов на контрольные вопросы;

4 решение задач;

5 оформление домашней контрольной работы.

Контрольные работы выполняются по одному из 10 вариантов. Вариант студента определяется по последней цифре номера в списке студентов, указанных в журнале.

Требования к оформлению работ

Домашняя контрольная работа должна быть выполнена в отдельной тетради аккуратным почерком или оформлена машинописным текстом на листах формата А4. Оформление работы должно соответствовать общим правилам и требованиям утвержденных стандартов УТЭК.

Ответы на контрольные вопросы должны быть представлены в краткой четкой форме по существу поставленного вопроса.  Каждую задачу необходимо начинать с новой страницы, условия задачи должны быть отражены полностью. Решение задач должно сопровождаться краткими пояснениями. В конце работы необходимо указать список использованных источников литературы, в случае применения интернет-ресурсов отразить ссылки на источники информации.

Вариант 9.

Опишите распределение скоростей при турбулентном и ламинарном движении. Приведите формулы и графики. Закон Паскаля. Приведите формулы. На чем основан принцип работы гидравлического пресса? Каково назначение питательного насоса в тепловой схеме ТЭС? Приведите основные требования, предъявляемые к ним. .        Предельная высота уровня мазута в вертикальной цилиндрической системе равна h0 = 10 м при температуре 0 °С. Определить, до какого уровня можно налить мазут, если температура окружающей среды повысится до 35 оС. Расширением цистерны пренебречь, температурный коэффициент объемного расширения для мазута принять равным 0,001 1/оС        Определить давление воды на корпус подводной лодки при погружении на глубину 50 м.

Вариант 10.

Опишите суть закона сообщающихся сосудов. Выведите дифференциальные уравнения Эйлера для идеальной жидкости. Каково назначение конденсатного насоса в тепловой схеме ТЭС? Опишите особенности конструкции конденсатных насосов, защиту их от кавитации. Определить изменение объема 27 т. нефтепродукта в хранилище при колебании температуры от 20 до 50 °С, если плотность нефтепродукта при t = 20 °С равна р20 = 900 кг/м, а температурный коэффициент объемного расширения рр = 0 001 1/°С Дизельное топливо хранится в цилиндрической емкости высотой 8 м и диаметром 5м Определить силу действующую на боковую стенку хранилища. Плотность дизельного топлива р = 860 кг/м.

Вариант 7.

Что такое скоростной напор? Как его можно измерить в трубопроводе и открытом канале? От чего он зависит? Из каких составляющих складываются потери напора в трубопроводах? Напишите формулы для расчета этих потерь. Опешите основные особенности работы насосов циркуляционного водоснабжения. Какие типы насосов используются в качестве циркуляционных? Как изменится объем воды в системе отопления, имеющей емкость V1= 100 м3, после подогрева воды от начальной температуры tхол = 15 оС до tгор = 95 оС? Температурный коэффициент объемного расширения воды принять равнымр = 6Ч10-4 1/ оС. Определить силу давления воды на дно сосуда, если площадь дна его 0,25 м2, а уровень воды расположен на высоте 2м от дна.

Вариант 8.

Напишите уравнение неразрывности потока. Каков основной смысл уравнения неразрывности? Что понимается под эквивалентной длиной местного сопротивления? Что такое приведенная длина? Последовательная работа насосов. При какой характеристике она целесообразна? Покажите графически? Определить давление на внутреннюю стенку открытого канала, заполненного водой, на глубине h = 0,5 м от поверхности, если известно, что барометрическое давление равно 750 мм рт. ст. При гидравлическом испытании систем водоснабжения вместимостью V = 50 м3 произошла утечка воды ΔV = 5 Ч10-3  м3. На сколько при этом изменилось давление Δp, если коэффициент объемного сжатия β = 1/(2Ч109 )1/Па.

Вариант 1.

Что называется гидростатическим давлением? Его свойства и виды. В каких единицах и какими приборами оно измеряется? Измерение расхода жидкости. Приведите приборы, применяемые для этих целей, и принципы их действия. Центробежные насосы. Принцип действия и классификация. Как измениться объем воды в системе отопления, имеющей емкость V1=100 м3, после подогрева воды от начальной температуры tхол = 15 оС до tгор = 95 оС? Температурный коэффициент объемного расширения воды принять равным вр = 6 Ч10-4  1/оС. Определить силу давления воды на дно сосуда, если площадь дна его 0,25 м2, а уровень воды расположен на высоте 2 м от дна.

Вариант 2.

Перечислите физические свойства жидкости, их зависимость от температуры и давления. Чем отличаются реальная и идеальная жидкости? Что такое насадок? Какие типы насадков вы знаете? Каковы их скоростные и расходные характеристики? Пуск, остановка и эксплуатация центробежных насосов. Определить изменение объема 27 т. Нефтепродукта в хранилище при колебании температуры от 20 до 50 оС, если плотность нефтепродукта при t = 20 оС равна с20 = 900 кг/м3, а температурный коэффициент объемного расширения вр = 0,001  1/оС. Дизельное топливо хранится в цилиндрической емкости высотой 8 м и диаметром 5м. Определить силу, действующую на боковую стенку хранилища. Плотность дизельного топлива с = 860 кг/м3.

Вариант 3.

Напишите основное уравнение гидрастатики. Объясните его физический смысл. Дайте пояснения к величинам, входящим в него, и укажите, в каких единицах они измеряются? Что такое кавитация? Каковы ее последствия в насосах? Вихревой насос, принцип действия, достоинства и недостатки. Предельная высота уровня мазута в вертикальной цилиндрической системе равна h0 = 10 м при температуре 0 оС. Определить, до какого уровня можно налить мазут, если температура окружающей среды повысится до 35 оС. Расширением цистерны пренебречь, температурный коэффициент объемного расширения для мазута принять равным вр = 0,001  1/оС. Определить давление воды на корпус подводной лодки при погружении на глубину 50 м.

Вариант 4.

Что называется вязкостью? Объясните ее физический смысл. В чем отличие динамической вязкости от кинематической? Приведите их величины измерения. Что такое гидравлический удар в трубопроводах? Достоинства и недостатки этого явления. Приведите способы по сокращению отрицательного воздействия гидравлического удара. Поршневые насосы. Принцип действия и классификация насосов. Определить давление, которое испытывает стенка сосуда, заполненного водой, на глубине h1 = 1 м от поверхности. Допуск падения испытательного давления при гидравлическом испытании внутренних систем водоснабжения составляет в течении 10 мин на Δp = 7,3Ч104  Н/м2. Определить объем системы V если допустимая величина утечки составляет ΔV = 2 Ч10-3  м3, коэффициент сжимаемости принять равным βс = 1/(2Ч109 ) 1/Па.

Вариант 5.

Уравнение Бернулли для идеальной жидкости и потока реальной жидкости. Практическое применение уравнения. Назначение и классификация трубопроводов. Винтовые и струйные насосы. Принципы их действия, достоинства и недостатки. Определить давление на внутреннюю стенку открытого канала, заполненного водой, на глубине h = 0,5 м от поверхности, если известно, что барометрическое давление равно 750 мм рт. ст. При гидравлическом испытании систем водоснабжения вместимостью V = 50 м3 произошла утечка воды ΔV = 5 Ч10-3  м3. На сколько при этом изменилось давление Δp, если коэффициент объемного сжатия β = 1/(2Ч109 )1/Па.

Вариант 6.

Какие жидкости называются аномальными (неньютоновскими)? Перечислите их виды и приведите примеры. Напишите формулу Шези для расхода потока. Как при помощи модуля расхода определить расход жидкости или сопротивление трубопровода? Параллельная работа насосов. При какой характеристики сети она целесообразна? Покажите графически. Определить давление, которое испытывает стенка сосуда, заполненного водой, на глубине h1 = 1 м от поверхности. Допуск падения испытательного давления при гидравлическом испытании внутренних систем водоснабжения составляет в течении 10 мин на Др = 7,3x104 Н/м2. Определить объем системы V если допустимая величина утечки составляет ДV = 2 Ч10-3 м3, коэффициент сжимаемости принять равным вс= 1/(2Ч109) 1/Па.