ВОПРОСЫ ПО ПРЕДМЕТУ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИ КИ ТЕПЛОТЕХНИКИ И АЭРОДИНАМИКИ (для подготовки к экзамену)

ВОПРОСЫ ПО ПРЕДМЕТУ ОСНОВЫ ГИДРАВЛИ КИ ТЕПЛОТЕХНИКИ И АЭРОДИНАМИКИ (для подготовки к экзамену)

1. Гидравлика, теплотехника и аэродинамика как наука и ее применение

В строительстве и нефтегазовой отрасли.

2. Плотность, удельный объем, температурный коэффициент объемного

расширения, вспениваемость.

3. Вязкость и капиллярность, коэффициент объемного сжатия,

коэффициент температурного расширения.

4. Смачивающая способность, испаряемость, кавитация, растворимость

в жидкостях газов.

5. Закон Ньютона о силе внутреннего трения в жидкости.

6. Гидростатическое давление. Формула Эйлера как основное

дифференцированное уравнение гидростатики.

7. Поверхность уровня. Равновесие жидкости.

8. Основное уравнения гидростатики.

9. Изменение давления в данной точке. Закон Паскаля.

10. Абсолютное и избыточное давление.

11. Давление жидкости на плоскую стенку.

12. Давление жидкости на криволинейную стенку.

13. Закон Архимеда. Плавание тел.

14. Гидравлические машины (пресс, гидроподъемник, домкрат).

15. Линия тока и труба тока жидкости. Установившееся и неустановившееся

движение жидкости.

16. Расход жидкости. Гидравлический радиус жидкости.

17. Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости. Опыты

Рейнольдса.

18. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости.

19. Геометрический и энергетический смысл уравнения Бернулли.

20. Уравнение Бернулли для реальных жидкостей и газов. Гидравлический

уклон и пьезометрический уклон.

21. Движение жидкостей и газов по трубам. Коэффициент потерь на

трение по длине трубы.

22. Зависимость потерь на напоре на трение от скорости и расхода.

23. Местные сопротивления. Эквивалентные длины трубы.

24. Классификация трубопроводов.

25. Основное расчетное уравнение простого трубопровода.

26. Истечение жидкости через отверстия и насадки.

27. Виды и принципы действия насосов.

28. Вентиляторы. Типы вентиляторов.

29. Центробежные насосы. Кривые напоры. Расчет производительности

и их подбор.

30. Рабочее тело в теплотехнике и основные законы идеального газа.

31. Первый закон термодинамики.

32. Термодинамические процессы.

33. Энтальпия газа. Изменение состояния газа.

34. Второй закон термодинамики.

35. Водяной пар. Процесс парообразования.

36. Определение параметров газа.

37. Основные положения теории теплообмена.

38. Теплопроводность и теплоизоляция. Теплообмен излучением.

39. Основные сведения о газах. Идеальные и реальные газы.

40. Закон изменения состояния газов.

41. Влажный воздух, параметры влажного воздуха.

42. Термодинамические свойства газов. Изобразить на p –V диаграмме изохорический, изобарический, изотермический процессы.

43. Уравнение Бернулли для газов.

44. Аэродинамический расчет воздуховодов и газопроводов.

45. Изменение параметров газа в воздуховодах. Воздуховоды и их виды.

46. Гидравлический расчет воздуховодов при малых и больших передачах

давления.

47. Гидравлический расчет вентиляционных воздуховодов.

48. Определение потерь давления в воздуховодах.

49. Построение характеристик воздуховодов.

50. Истечение воздуха через отверстия и насадки.

51. Основные сведение о воздушных струях.

52. Устройство вентиляции.

53. Напор, создаваемый вентилятором.

54. Центробежные и осевые вентиляторы.

55. Производительность вентиляторов.

56. Потребляемая мощность и КПД вентиляторов.

57. Зависимость параметров вентиляторов от частоты вращения двигателя.

58. Работа вентилятора в сети.

59. Построение характеристик центробежного вентилятора.

60. Применение вентиляторов в народном хозяйстве.

1. Задача. В баллоне объемом 15л находится газ – метан под давлением

0,4 МПа и при температуре 30 ⁰С. Определить конечную температуру

газа – метана, если к нему подвели 16 кДж теплоты, а удельная средняя

изохорная теплоемкость газа – метана равна С_w = 500 Дж/кг ·К.

2. Задача. Азот массой 0,5 кг расширяется при постепенном давлении

0,3 МПа так, что его температура повышается то 100 ⁰С до 300⁰С.

Определить конечный объем азота.

3. Задача. В компрессоре сжимается воздух массой 2 кг при постоянной

температуре 200⁰С от начального давления Р₁=0,1 МПа до конечного

Р₂=2,5 МПа. Определить массу воды в радиаторе, потребовавшуюся

для охлаждения воздуха, если ее начальная температура была 15⁰С,

а конечная 50⁰С. Удельная средняя теплоемкость воды = С_в=4,19 Дж/кг·К.

4. Задача. Воздух массой 2 кг при давлении Р₁=1МПа и температуре

t₁=300⁰С расширяется по адиабате так, что его объем увеличивается

в 5 раз. Определить конечный объем, если газовая постоянная

R=287,1 Дж/кг·К

5. Задача. Метан массой 2 кг при давлении Р₁=1МПа и температуре t₁=300⁰С

расширяется в адиабате так, что его объем увеличивается в 7 раз.

Определить конечное давление метана, если начальный объем составляет

0,45 м³, показатель адиабаты К=1,5.

6. Задача. Конечное давление пропана составляет 0,1 МПа, а первичное

давление Р₁= 1МПа, масса пропана равна 2 кг при первичной

температуре t₁=300⁰С, первичный объем пропана W₁=0,34 м³, а конечный

объем пропана W₂=1,7 м³. Газовая постоянная R=287,2 Дж/кг·К.

Определить конечную температуру пропана.

7. Задача. Конечное давление воздуха составляет 0,1 МПа, а первичное

давление Р₁=5МПа. Мааса воздуха равна 10 кг. Первичная температура

t₁=500⁰С, конечная температура t₂=20⁰С. Удельная газовая постоянная

R=250 Дж/кг·К. Показатель адиабаты К=1,8. Определить изменения

внутренней энергии и работу расширения воздуха.

8. Задача. Определить удельный вес однородной жидкости, если вес

жидкости равен 20Н, а объем равен 0,21 м³.

9. Задача. Определить плотность воды при температуре t=4⁰С, если ее

масса равна 10000 Н, а объем равен 1 м³.

10. Задача. В отопительный котел поступает вода в объеме W₁=50 м³ при

температуре t₁=70⁰C. Сколько воды (W) будет выходить из котла, если

нагрев довести до температуры t₂=90 ⁰С. Коэффициент температурного

расширения воды β_t=0,00064 ⁰С^-1.

11. Задача. При гидравлических испытаниях отопительной системы ССК

допускается падения испытательного давления в течении 10 минут на

∆Р=4,9·10⁴Па. Определить допустимую потерю давления (∆W) в течении

10 минут при гидравлическом испытании отопительной системы

вместимостью 80 м³. Коэффициент объемного сжатия β_w= Па^-1.

12. Задача. В отопительной системе небольшого дома (котел, трубы и радиаторы)

содержится вода объемом W=0,4м³. Сколько воды дополнительно войдет в

расширительный бачок (емкость) (∆W) при нагревании ее от 20 до 90⁰С.

Плотность воды при температуре t=20⁰С составит: p₂₀ = 998 кг/м³. Плотность

воды при температуре t=90⁰С составит: p₉₀ = 965 кг/м³

Для объема W=0,4м³ масса воды составит m=399 кг/м³.

13. Задача. Определить избыточное давление в конце глубины скважины,

которая заполнена водой h=50м, где плотность воды при температуре

t=20⁰С составит: р₂₀=998кг/м³. Также определить удельную плотность

воды по формуле (?)=р·g, где g=9,81 м/с².

14. Задача. Для периодического аккумулирования прироста воды, получаемого

при изменении температуры в системе центрального водяного отопления

нашего колледжа, монтируют специальные расширительные резервуары

(небольшие баки), которые присоединяются в верхней точке системы

отопления. Определить наименьший объем этого расширительного

резервуара, при котором он бы полностью не опорожнялся. Допускаемое

колебание температуры воды во время перерывов в подогреве воды

центральной города ∆t =95-70=25⁰С. Объем воды в системе равен 80м³.

Коэффициент температурного расширения воды β_t=0,0006 ⁰С^-1.