Давление струи жидкости на ограждающие поверхности

Если вытекающая из отверстия или насадка струя попадает на неподвижную стенку, то она с определенным давлением воздействует на нее. Основное уравнение, по которому вычисляется давление струи на площадку, имеет вид

На рис. 5.15 приведены наиболее часто встречающиеся в практике ограждающие поверхности (преграды) и уравнения, по которым вычисляется давление струи на соответствующую поверхность.

Величина давления струи, естественно, зависит от расстояния насадка до преграды. С увеличением расстояния струя рассеивается и давление уменьшается. Соответствующие исследования показывают, что в данном случае струя может быть разбита на три характерные части: компактную, раздробленную и распыленную (рис.5.16).

В пределах компактной части сохраняется цилиндрическая форма струи без нарушения сплошности движения. В пределах раздробленной части сплошность потока нарушается, причем струя постепенно расширяется. Наконец, в пределах распыленной части струи происходит окончательный распад потока на отдельные капли.

Рис. 5.15. Взаимодействие струи жидкости с неподвижной поверхностью

Рис. 5.16. Составные части свободной струи

Проверить себя ( Тест )

Наверх страницы

Лекция 6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОСТЫХ ТРУБОПРОВОДОВ   При расчетах напорных трубопроводов основной задачей является либо определение пропускной способности (расхода), либо потери напора на том или ином участке, равно как и на всей длине, либо диаметра трубопровода на заданных расходе и потерях напора. В практике трубопроводы делятся на короткие и длинные. К первым относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К ним относят, к примеру, маслопроводы объемных передач. Ко вторым относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 5…10% потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета местных потерь. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы. Учитывая гидравлическую схему работы длинных трубопроводов, их можно разделить также на простые и сложные. Простыми называются последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющих никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы. 6.1. Простой трубопровод постоянного сечения Жидкость по трубопроводу движется благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад уровней энергии может создаваться несколькими способами: работой насоса, разностью уровней жидкости, давлением газа. Рассмотрим простой трубопровод постоянного сечения, который расположен произвольно в пространстве (рис. 6.1), имеет общую длину l и диаметр d, а также содержит ряд местных сопротивлений (вентиль, фильтр и обратный клапан). В начальном сечении трубопровода 1-1 геометрическая высота равна z₁ и избыточное давление Р₁, а в конечном сечении 2-2 - соответственно z₂ и Р₂. Скорость потока в этих сечениях вследствие постоянства диаметра трубы одинакова и равна ν. Рис. 6.1. Схема простого трубопровода Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2. Поскольку скорость в обоих сечениях одинакова и α₁ = α₂, то скоростной напор можно не учитывать. При этом получим или Пьезометрическую высоту, стоящую в левой части уравнения, назовем потребным напором Н_потр. Если же эта пьезометрическая высота задана, то ее называют располагаемым напором Н_расп. Такой напор складывается из геометрической высоты H_потр, на которую поднимается жидкость, пьезометрической высоты в конце трубопровода и суммы всех потерь напора в трубопроводе. Назовем сумму первых двух слагаемых статическим напором, который представим как некоторую эквивалентную геометрическую высоту а последнее слагаемое Σh - как степенную функцию расхода Σ^{h = KQm} тогда H_потр = H_ст + KQ^m где K - величина, называемая сопротивлением трубопровода; Q - расход жидкости; m - показатель степени, который имеет разные значения в зависимости от режима течения. Для ламинарного течения при замене местных сопротивлений эквивалентными длинами сопротивление трубопровода равно где l_расч = l + l_экв. Численные значения эквивалентных длин l_экв для различных местных сопротивлений обычно находят опытным путем. Для турбулентного течения, используя формулу Вейсбаха-Дарси, и выражая в ней скорость через расход, получаем По этим формулам можно построить кривую потребного напора в зависимости от расхода. Чем больше расход Q, который необходимо обеспечить в трубопроводе, тем больше требуется потребный напор Н_потр. При ламинарном течении эта кривая изображается прямой линией (рис.6.2, а), при турбулентном - параболой с показателем степени равном двум (рис.6.2, б). Рис.6.2. Зависимости потребных напоров от расхода жидкости в трубопроводе Крутизна кривых потребного напора зависит от сопротивления трубопровода K и возрастает с увеличением длины трубопровода и уменьшением диаметра, а также с увеличением местных гидравлических сопротивлений. Величина статического напора Н_ст положительна в том случае, когда жидкость движется вверх или в полость с повышенным давлением, и отрицательна при опускании жидкости или движении в полость с пониженным давлением. Точка пересечения кривой потребного напора с осью абсцисс (точка А) определяет расход при движении жидкости самотеком. Потребный напор в этом случае равен нулю. Иногда вместо кривых потребного напора удобнее пользоваться характеристиками трубопровода. Характеристикой трубопровода называется зависимость суммарной потери напора (или давления) в трубопроводе от расхода: Σ^{h = f(q)} 6.2. Соединения простых трубопроводов Простые трубопроводы могут соединяться между собой, при этом их соединение может быть последовательным или параллельным. Последовательное соединение. Возьмем несколько труб различной длины, разного диаметра и содержащих разные местные сопротивления, и соединим их последовательно (рис. 6.3, а). Рис. 6.3. Последовательное соединение трубопроводов При подаче жидкости по такому составному трубопроводу от точки М к точке N расход жидкости Q во всех последовательно соединенных трубах 1, 2 и 3 будет одинаков, а полная потеря напора между точками М и N равна сумме потерь напора во всех последовательно соединенных трубах. Таким образом, для последовательного соединения имеем следующие основные уравнения: Q₁ = Q₂ = Q₃ = Q Σ^h_M-N ⁼ Σ^h₁ ⁺ Σ^h₂ ⁺ Σ^h₃ Эти уравнения определяют правила построения характеристик последовательного соединения труб (рис. 6.3, б). Если известны характеристики каждого трубопровода, то по ним можно построить характеристику всего последовательного соединения M-N. Для этого нужно сложить ординаты всех трех кривых. Параллельное соединение. Такое соединение показано на рис. 6.4, а. Трубопроводы 1, 2 и 3 расположены горизонтально. Рис. 6.4. Параллельное соединение трубопроводов Обозначим полные напоры в точках М и N соответственно H_M и H_N , расход в основной магистрали (т.е. до разветвления и после слияния) - через Q, а в параллельных трубопроводах через Q₁, Q₂ и Q₃; суммарные потери в этих трубопроводах через Σ₁ , Σ₂ и Σ₃. Очевидно, что расход жидкости в основной магистрали Q = Q₁ = Q₂ = Q₃ Выразим потери напора в каждом из трубопроводов через полные напоры в точках М и N : Σ^h1 ^{= H}_M ^{- H}_N; Σ^h2 ^{= H}_M ^{- H}_N; Σ^h3 ^{= H}_M ^{- H}_N Отсюда делаем вывод, что Σ^h₁ ⁼ Σ^h₂ ⁼ Σ^h₃ т.е. потери напора в параллельных трубопроводах равны между собой. Их можно выразить в общем виде через соответствующие расходы следующим образом Σ^h1 ^{= K}₁^Q₁^m; Σ^h2 ^{= K}₂^Q₂^m; Σ^h3 ^{= K}₃^Q₃^m где K и m - определяются в зависимости от режима течения. Из двух последних уравнений вытекает следующее правило: для построения характеристики параллельного соединения нескольких трубопроводов следует сложить абсциссы (расходы) характеристик этих трубопроводов при одинаковых ординатах ( Σ h). Пример такого построения дан на рис. 6.3, б. Разветвленное соединение. Разветвленным соединением называется совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение - место разветвления (или смыкания) труб. Рис. 6.5. Разветвленный трубопровод Пусть основной трубопровод имеет разветвление в сечении М-М, от которого отходят, например, три трубы 1, 2 и 3 разных диаметров, содержащие различные местные сопротивления (рис. 6.5, а). Геометрические высоты z₁, z₂ и z₃ конечных сечений и давления P₁, P₂ и P₃ в них будут также различны. Так же как и для параллельных трубопроводов, общий расход в основном трубопроводе будет равен сумме расходов в каждом трубопроводе: Q = Q₁ = Q₂ = Q₃ Записав уравнение Бернулли для сечения М-М и конечного сечения, например первого трубопровода, получим (пренебрегая разностью скоростных высот) Обозначив сумму первых двух членов через H_ст и выражая третий член через расход (как это делалось в п.6.1), получаем H_M = H_{ст 1} + KQ₁^m Аналогично для двух других трубопроводов можно записать H_M = H_{ст 2} + KQ₂^m H_M = H_{ст 3} + KQ₃^m Таким образом, получаем систему четырех уравнений с четырьмя неизвестными: Q₁, Q₂ и Q₃ и H_M. Построение кривой потребного напора для разветвленного трубопровода выполняется сложением кривых потребных напоров для ветвей по правилу сложения характеристик параллельных трубопроводов (рис. 6.5, б) - сложением абсцисс (Q) при одинаковых ординатах (H_M). Кривые потребных напоров для ветвей отмечены цифрами 1, 2 и 3 , а суммарная кривая потребного напора для всего разветвления обозначена буквами ABCD. Из графика видно, что условием подачи жидкости во все ветви является неравенство H_M > H_ст1. 6.3. Сложные трубопроводы Сложный трубопровод в общем случае составлен из простых трубопроводов с последовательным и параллельным их соединением (рис. 6.6, а) или с разветвлениями (рис. 6.6, б). Рис. 6.6. Схемы сложных трубопроводов Рассмотрим разомкнутый сложный трубопровод (рис. 6.6, б). магистральный трубопровод разветвляется в точках А и С. Жидкость подается к точкам (сечениям) B, D и E с расходами Q _B и Q_D и Q_E . Пусть известны размеры магистралей и всех ветвей (простых трубопроводов), заданы все местные сопротивления, а также геометрические высоты конечных точек, отсчитываемые от плоскости M - N и избыточные давления в конечных точках P_B и P_D и P_E. Для этого случая возможны два вида задач: Задача 1. Дан расход Q в основной магистрали M_A. Необходимо определить расходы Q_B и Q_D и Q_E, а также потребный напор в точке М. Задача 2. Дан напор в точке М. Определить расход в магистрали Q и расходы в каждой ветви. Обе задачи решают на основе одной и той же системы уравнений, число которых на единицу больше числа конечных ветвей, а именно: уравнение расходов: Q = Q_B = Q_D = Q_E уравнение равенства потребных напоров для ветвей CD и CE H_{ст D} + K_CDQ_D^т = H_{ст E} + K_CEQ_E^т уравнение равенства потребных напоров для ветви АВ и сложного трубопровода АСЕD H_{ст B} + K_ABQ_B^т = H_{ст D} + K_CDQ_D^т + K_AC(Q_D + Q_E)^т выражение для потребного напора в точке М Расчет сложных трубопроводов часто выполняют графоаналитическим способом, т.е. с применением кривых потребного напора и характеристик трубопроводов. Кривую потребного напора для сложного трубопровода следует строить следующим образом: 1) сложный трубопровод разбивают на ряд простых; 2) строят кривые потребных напоров для каждого из простых трубопроводов; 3) складывают кривые потребных напоров для ветвей (и параллельных линий, если они имеются) по правилу сложения характеристик параллельных трубопроводов; 4) полученную кривую складывают с характеристикой последовательно присоединенного трубопровода по соответствующему правилу (см. п.6.2). Таким образом, при расчете идут от конечных точек трубопровода к начальной точке, т.е. против течения жидкости. Сложный кольцевой трубопровод. Представляет собой систему смежных замкнутых контуров, с отбором жидкости в узловых точках или с непрерывной раздачей жидкости на отдельных участках (рис. 6.7). Рис. 6.7. Схема сложного кольцевого трубопровода Задачи для таких трубопроводов решают аналогичным методом с применением электроаналогий (закон Кирхгофа). При этом основываются на двух обязательных условиях. Первое условие - баланс расходов, т.е. равенство притока и оттока жидкости для каждой узловой точки. Второе условие - баланс напоров, т.е. равенство нулю алгебраической суммы потерь напора для каждого кольца (контура) при подсчете по направлению движения часовой стрелки или против нее. Для расчета таких трубопроводов типичной является следующая задача. Дан максимальный напор в начальной точке, т.е. в точке 0, минимальный напор в наиболее удаленной точке Е, расходы во всех шести узлах и длины семи участков. Требуется определить диаметры трубопроводов на всех участках. 6.4. Трубопроводы с насосной подачей жидкостей Как уже отмечалось выше, перепад уровней энергии, за счет которого жидкость течет по трубопроводу, может создаваться работой насоса, что широко применяется в машиностроении. Рассмотрим совместную работу трубопровода с насосом и принцип расчета трубопровода с насосной подачей жидкости. Трубопровод с насосной подачей жидкости может быть разомкнутым, т.е. по которому жидкость перекачивается из одной емкости в другую (рис. 6.8, а), или замкнутым (кольцевым), в котором циркулирует одно и то же количество жидкости (рис. 6.8, б). Рис. 6.8. Трубопроводы с насосной подачей Рассмотрим трубопровод, по которому перекачивают жидкость из нижнего резервуара с давлением P ₀ в другой резервуар с давлением P₃ (рис. 6.8, а). Высота расположения оси насоса H₁ называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода H₂ называется геометрической высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным или линией нагнетания. Составим уравнением Бернулли для потока рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1 (принимая α = 1): Это уравнение является основным для расчета всасывающих трубопроводов. Теперь рассмотрим напорный трубопровод, для которого запишем уравнение Бернулли, т.е. для сечений 2-2 и 3-3: Левая часть этого уравнения представляет собой энергию жидкости на выходе из насоса. А на входе насоса энергию жидкости можно будет аналогично выразить из уравнения: Таким образом, можно подсчитать приращение энергии жидкости, проходящей через насос. Эта энергия сообщается жидкости насосом и поэтому обозначается обычно H_нас. Для нахождения напора H_нас вычислим уравнение : где Δz - полная геометрическая высота подъема жидкости, Δz = H ₁ + H₂; КQ^m - сумма гидравлических потерь, P₃ и Р₀ - давление в верхней и нижней емкости соответственно. Если к действительной разности уровней Δz добавить разность пьезометрических высот ( P₃ - Р₀ ) ( ρg ), то можно рассматривать увеличенную разность уровней и формулу можно переписать так: H_нас = H_ст + KQ^m Из этой формулы делаем вывод, что H_нас = H_потр Отсюда вытекает следующее правило устойчивой работы насоса: при установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает напор, равный потребному. На этом равенстве основывается метод расчета трубопроводов с насосной подачей, который заключается в совместном построении в одном и том же масштабе и на одном графике двух кривых: напора H_потр = f₁(Q) и характеристики насоса H_нас = f₂(Q) и в нахождении их точки пересечения (рис. 6.9). Рис. 6.9. Графическое нахождение рабочей точки Характеристикой насоса называется зависимость напора, создаваемого насосом, от его подачи (расхода жидкости) при постоянной частоте вращения вала насоса. На рис. 6.9 дано два варианта графика: а - для турбулентного режима; б - для ламинарного режима. Точка пересечения кривой потребного напора с характеристикой насоса называется рабочей точкой. Чтобы получить другую рабочую точку, необходимо изменить открытие регулировочного крана (изменить характеристику трубопровода) или изменить частоту вращения вала насоса. 6.5. Гидравлический удар Гидравлическим ударом называется резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении потока рабочей жидкости. Этот процесс является очень быстротечным и характеризуется чередованием резких повышений и понижений давления, которое связано с упругими деформациями жидкости и стенок трубопровода. Гидравлический удар чаще всего возникает при резком открытии или закрытии крана или другого устройства, управляемого потоком. Пусть в конце трубы, по которой движется жидкость со скоростью υ₀, произведено мгновенное закрытие крана (рис. 6.10, а). Рис. 6.10. Стадии гидравлического удара При этом скорость частиц, натолкнувшихся на кран, будет погашена, а их кинетическая энергия перейдет в работу деформации стенок трубы и жидкости. При этом стенки трубы растягиваются, а жидкость сжимается в соответствии с увеличением давления на величину ΔP_уд, которое называется ударным. Область (сечение n - n), в которой происходит увеличение давления, называется ударной волной. Ударная волна распространяется вправо со скоростью c, называемой скоростью ударной волны. Когда ударная волна переместится до резервуара, жидкость окажется остановленной и сжатой во всей трубе, а стенки трубы - растянутыми. Ударное повышение давления распространится на всю длину трубы (рис. 6.10, б). Далее под действием перепада давления ΔP_уд частицы жидкости устремятся из трубы в резервуар, причем это течение начнется с сечения, непосредственно прилегающего к резервуару. Теперь сечение n-n перемещается обратно к крану с той же скоростью c, оставляя за собой выровненное давление P₀ (рис. 6.10, в). Жидкость и стенки трубы предполагаются упругими, поэтому они возвращаются к прежнему состоянию, соответствующему давлению P₀. Работа деформации полностью переходит в кинетическую энергию, и жидкость в трубе приобретает первоначальную скорость υ₀, но направленную теперь в противоположную теперь сторону. С этой скоростью весь объем жидкости стремится оторваться от крана, в результате возникает отрицательная ударная волна под давлением P₀ - ΔP_уд, которая направляется от крана к резервуару со скоростью c, оставляя за собой сжавшиеся стенки трубы и расширившуюся жидкость, что обусловлено снижением давления (рис. 6.10, д). Кинетическая энергия жидкости вновь переходит в работу деформаций, но противоположного знака. Состояние трубы в момент прихода отрицательной ударной волны к резервуару показано на рис. 6.10, е. Так же как и для случая, изображенного на рис. 6.10, б, оно не является равновесным. На рис. 6.10, ж, показан процесс выравнивания давления в трубе и резервуаре, сопровождающийся возникновением движения жидкости со скоростью υ₀. Очевидно, что как только отраженная от резервуара ударная волна под давлением ΔP _уд достигнет крана, возникнет ситуация, уже имевшая место в момент закрытия крана. Весь цикл гидравлического удара повторится. Протекание гидравлического удара во времени иллюстрируется диаграммой, представленной на рис. 6.11, а и б. Штриховыми линиями показано теоретическое изменение давления у крана в точке А, а сплошной действительный вид картины изменения давления по времени (рис. 6.11, а). При этом затухание колебаний давления происходит за счет потерь энергии жидкости на преодоление сил трения и ухода энергии в резервуар. Если давление P₀ невелико (P₀ < ΔP _уд), то картина изменения амплитуды давления получается несколько иная, примерно такая, как показано на рис. 6.11, б. Рис. 6.11. Изменение давления по времени у крана Повышение давления при гидравлическом ударе можно определить по формуле ΔP_уд = ρυ₀c Данное выражение носит название формулы Жуковского. В нем скорость распространения ударной волны c определится по формуле: где r - радиус трубопровода; E - модуль упругости материала трубы; δ - толщина стенки трубопровода; K - объемный модуль упругости (см. п.1.3) Если предположить, что труба имеет абсолютно жесткие стенки, т.е. E = , то скорость ударной волны определится из выражения Для воды эта скорость равна 1435 м/с, для бензина 1116 м/с, для масла 1200 - 1400 м/с. 6.6. Изменение пропускной способности трубопроводов в процессе их эксплуатации При проектировании напорных трубопроводов следует учитывать, что их пропускная способность в период эксплуатации снижается (например, для водопроводных труб до 50% и даже ниже). Вследствие коррозии и образования отложений в трубах (инкрустации), шероховатость труб увеличивается. Это можно оценить по формуле: k_t = k₀ + αt где k₀ - абсолютная шероховатость для новых труб, (мм), k_t - шероховатость через t лет эксплуатации, α - коэффициент характеризующий быстроту возрастания шероховатости (мм/год). Таблица 6.1 Проверить себя ( Тест ) Наверх страницы Лекция 7. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ   Гидравлическими машинами называются машины, которые сообщают протекающей через них жидкости механическую энергию (насос), либо получают от жидкости часть энергии и передают ее рабочему органу для полезного использования (гидродвигатель). Насосы и гидромоторы применяют также в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости. Гидропередачи по сравнению с механическими передачами (муфты, коробки скоростей, редукторы и т.д.) имеют следующие преимущества. 1. Плавность работы. 2. Возможность бесступенчатого регулирования скорости. 3. Меньшая зависимость момента на выходном валу от нагрузки, приложенной к исполнительному органу. 4. Возможность передачи больших мощностей. 5. Малые габаритные размеры. 6. Высокая надежность. Эти преимущества привели к большому распространению гидропередач, несмотря на их несколько меньший, чем у механических передач КПД. 7.1. Лопастные насосы В современной технике применяется большое количество разновидностей машин. Наибольшее распространение для водоснабжения населения получили лопастные насосы. Рабочим органом лопастной машины является вращающееся рабочее колесо, снабженное лопастями. Лопастные насосы делятся на центробежные и осевые. В центробежном лопастном насосе жидкость под действием центробежных сил перемещается через рабочее колесо от центра к периферии. На рис. 7.1 изображена простейшая схема центробежного насоса. Проточная часть насоса состоит из трех основных элементов - подвода 1, рабочего колеса 2 и отвода 3. По подводу жидкость подается в рабочее колесо из подводящего трубопровода. Рабочее колесо 2 передает жидкости энергию от приводного двигателя. Рабочее колесо состоит из двух дисков а и б, между которыми находятся лопатки в, изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Жидкость движется через колесо из центральной его части к периферии. По отводу жидкость отводится от рабочего колеса к напорному патрубку или, в многоступенчатых насосах, к следующему колесу. Рис. 7.1. Схема центробежного насоса В осевом лопастном насосе жидкость перемещается в основном вдоль оси вращение рабочего колеса (рис. 7.2). Рабочее колесо осевого насоса похоже на винт корабля. Оно состоит из втулки 1, на которой закреплено несколько лопастей 2. Отводом насоса служит осевой направляющий аппарат 3, с помощью которого устраняется закрутка жидкости, и кинетическая энергия ее преобразуется в энергию давления. Осевые насосы применяют при больших подачах и малых давлениях. Рис. 7.2. Схема осевого насоса Осевые насосы могут быть жестколопастными, в которых положение лопастей рабочего колеса не изменяется, и поворотно-лопастными, в которых положение рабочего колеса может регулироваться. 7.2. Поршневые насосы Поршневые насосы относятся к числу объемных насосов, в которых перемещение жидкости осуществляется путем ее вытеснения из неподвижных рабочих камер вытеснителями. Рабочей камерой объемного насоса называют ограниченное пространство, попеременно сообщающееся со входом и выходом насоса. Вытеснителем называется рабочий орган насоса, который совершает вытеснение жидкости из рабочих камер (плунжер, поршень, диафрагма). Классифицируются поршневые насосы по следующим показателям: 1) по типу вытеснителей: плунжерные, поршневые и диафрагменные; 2) по характеру движения ведущего звена: возвратно-поступательное движение ведущего звена; вращательное движение ведущего звена (кривошипные и кулачковые насосы); 3) по числу циклов нагнетания и всасывания за один двойной ход: одностороннего действия; двухстороннего действия. 4) по количеству поршней: однопоршневые; двухпоршневые; многопоршневые. Рис. 7.3. Насос поршневой простого действия Насос простого действия. Схема насоса простого действия изображена на рис. 7.3. Поршень 2 связан с кривошипно-шатунным механизмом через шток 3, в результате чего он совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 1. Поршень при ходе вправо создает разрежение в рабочей камере, вследствие чего всасывающий клапан 6 поднимается и жидкость из расходного резервуара 4 по всасывающему трубопроводу 5 поступает в рабочую камеру 7. При обратном ходе поршня (влево) всасывающий клапан закрывается, а нагнетательный клапан 8 открывается, и жидкость нагнетается в напорный трубопровод 9. Так как каждому обороту двигателя соответствует два хода поршня, из которых лишь один соответствует нагнетанию, то теоретическая производительность в одну секунду будет где F - площадь поршня, м²; l - ход поршня, м; n - число оборотов двигателя, об/мин. Для повышения производительности поршневых насосов их часто выполняют сдвоенными, строенными и т.д. Поршни таких насосов приводятся в действие от одного коленчатого вала со смещением колен. Действительная производительность насоса Q меньше теоретической, так как возникают утечки, обусловленные несвоевременным закрытием клапанов, неплотностями в клапанах и уплотнениях поршня и штока, а также неполнотой заполнения рабочей камеры. Отношение действительной подачи Q к теоретической Q_T называется объемным КПД поршневого насоса: Объемный КПД - основной экономический показатель, характеризующий работу насоса. Рис. 7.4. Насос поршневой двойного действия Насос двойного действия. Более равномерная и увеличенная подача жидкости, по сравнению с насосом простого действия, может быть достигнута насосом двойного действия (рис. 7.4), в котором каждому ходу поршня соответствуют одновременно процессы всасывания и нагнетания. Эти насосы выполняются горизонтальными и вертикальными, причем последние наиболее компактны. Теоретическая производительность насоса двойного действия будет где f - площадь штока, м². Рис. 7.5. Схема поршневого насоса с дифференциальным поршнем Дифференциальный насос. В дифференциальном насосе (рис. 7.5) поршень 4 перемещается в гладко обработанном цилиндре 5. Уплотнением поршня служит сальник 3 (вариант I ) или малый зазор (вариант II ) со стенкой цилиндра. Насос имеет два клапана: всасывающий 7 и нагнетательный 6, а также вспомогательную камеру 1. Всасывание происходит за один ход поршня, а нагнетание за оба хода. Так, при ходе поршня влево из вспомогательной камеры в нагнетательный трубопровод 2 вытесняется объем жидкости, равный (F - f )l; при ходе поршня вправо из основной камеры вытесняется объем жидкости, равный f_l. Таким образом, за оба хода поршня в нагнетательный трубопровод будет подан объем жидкости, равный (F - f)l + fl = Fl т.е. столько же, сколько подается насосом простого действия. Разница лишь в том, что это количество жидкости подается за оба хода поршня, следовательно, и подача происходит более равномерно. 7.3. Индикаторная диаграмма поршневых насосов Рабочий цикл поршневого насоса может быть графически описан на бумаге специальным прибором - индикатором. График изменения давления в цилиндре за один полный оборот кривошипа называется индикаторной диаграммой . На рис. 7.6 показана такая диаграмма насоса простого действия. Рис. 7.6. Индикаторная диаграмма При движении поршня слева направо (см. рис. 7.3) (процесс всасывания) давление в цилиндре насоса резко падает до давления всасывания P_вс по линии аб. Из-за податливости стенок цилиндра и сжимаемости жидкости линия аб не вертикальна, а слегка наклонена и переходит затем в волнистую линию бв. Далее на всасывающей линии поддерживается постоянное давление и линия вг остается практически горизонтальной на протяжении всего хода всасывания. При обратном движении поршня (ход нагнетания) давление в цилиндре от P_вс поднимается до давления P_нагн по прямой гд, наклон которой влево от вертикали объясняется теми же самыми причинами, что и для линии аб. Начало сжатия жидкости сопровождается колебаниями давления в цилиндре (линия де). В дальнейшем давление P_нагн остается неизменным на протяжении всего хода нагнетания (линия еа). При повторном рабочем цикле этот график будет повторяться. Неисправности, возникающие в гидравлической части поршневого насоса изменяют характер индикаторной диаграммы. Анализируя различные индикаторные диаграммы с теми или иными аномалиями, можно безошибочно сказать о неисправности насоса. 7.4. Баланс энергии в насосах Баланс мощности в насосе наглядно можно представить в виде схемы, представленной на рис 7.7. Рис. 7.7. Баланс мощности насоса Мощность, которая подводится к валу насоса называется подведенной. Она равна произведению крутящего момента на валу на его угловую скорость N_П = M_КРω Мощность, которую мы получаем от насоса в виде потока жидкости под давлением называется полезной мощностью насоса (в дальнейшем просто мощностью) N_П = Q_HP_H Отношение мощности насоса к подведенной мощности называется общим КПД насоса а разность N_П - N_H = N_пот называется потерями мощности в насосе. Потери мощности в насосе делятся на объемные, механические и гидравлические. Потери мощности на внутренние утечки и неполное заполнение камер насоса N_об = (Q_ут + Q_неп)P_H Объемный КПД насоса определится из соотношения Для современных насосов объемный КПД находится в пределах 0,92…0,96. Значения КПД приведены в технических характеристиках насосов. Механические КПД характеризует потери на терние в подвижных соединениях между деталями насоса. При относительном перемещении соприкасающихся поверхностей в зоне их контакта всегда возникает сила трения, которая направлена в сторону, противоположную движению. Эта сила расходуется на деформацию поверхностного слоя, пластическое оттеснение и на преодоление межмолекулярных связей соприкасающихся поверхностей. Мощность, затраченная на преодоление сил трения, определяется N_тр = M_трω, где М_тр - момент трения в насосе; ω - угловая скорость вала насоса. Механический КПД определяется из соотношения Для современных насосов механический КПД также находится в пределах 0,92…0,96. Гидравлический КПД характеризует потери на деформацию потока рабочей жидкости в напорной камере и на трение жидкости о стенки сосуда. Эти потери примерно на порядок ниже механических потерь на трение и часто в инженерных расчетах не учитываются или объединяются с механическими потерями на трение. В этом случае объединенный КПД называется гидромеханическим. Мощность, затраченная на гидравлические потери, определится N_г = Q_H ( P_K - P_H ), где P_К - давление в напорной камере насоса; P_Н - давление в напорной гидролинии на выходе из насоса. Гидравлический КПД определяется из соотношения Общий КПД насоса равен произведению КПД объемного, гидравлического и механического η = η_об + η_мех + η_г Таким образом, баланс мощности насоса дает представление о потерях, возникающих в насосе, общем КПД и всех его составляющих. 7.5. Обозначение элементов гидро- и пневмосистем Кроме насосов и гидромоторов существуют и другие разнообразные по конструкции и назначению гидроэлементы. Одни управляют потоком рабочей жидкости, другие служат для обеспечения безотказной работы гидросистем и т.д. Совокупность этих устройств называется гидроприводом и требует отдельного изучения. Все гидроэлементы имеют свое условное обозначение, из которых составляются гидросхемы по аналогии с электрическими схемами. Ниже приводятся условные обозначения основных гидроэлементов. Таблица 7.1 Условные обозначения основных гидроэлементов На рис. 7.8 изображен составленный из условных обозначений пример гидравлической схемы привода поворота стрелы челюстного погрузчика. Схема состоит из бака, нерегулируемого гидромотора, трехпозиционного гидрораспределителя, двух регулируемых дросселей с параллельно подключенными к ним обратными клапанами, двух гидроцилиндров, фильтра и предохранительного клапана. Рис.7.8. Гидросхема привода поворота стрелы Принцип работы гидропривода заключается в следующем. Из бака рабочая жидкость (масло) забирается насосом и подается к гидрораспределителю. В нейтральном положении золотника гидрораспределителя при работающем насосе на участке трубопровода между насосом и распределителем начинает увеличиваться давление, при этом срабатывает предохранительный клапан и жидкость сливается обратно в бак. При смене позиции золотника (нижняя позиция на схеме) открываются проходные сечения в гидрораспределителе, и жидкость начинает поступать в полости нагнетания гидродвигателей (поршневые полости гидроцилиндров). Из штоковой полости гидроцилиндров масло по гидролинии слива проходит через регулируемые дроссели, гидрораспределитель и, очищаясь фильтром, попадает на слив в бак. Скорость поступательного движения штоков гидроцилиндров регулируется дросселями. Реверсирование движения штоков осуществляется путем переключения позиций гидрораспределителя. При обратном движении штоков без нагрузки их скорость не регулируется и зависит от расхода рабочей жидкости в штоковые полости. При аварийной остановке штоков (например, непреодолимое усилие) давление в системе возрастает, вызывая тем самым открытие предохранительного клапана и сброс рабочей жидкости в бак. Проверить себя ( Тест ) Наверх страницы Тесты к лекции №1   1.1. Что такое гидромеханика? а) наука о движении жидкости; б) наука о равновесии жидкостей; в) наука о взаимодействии жидкостей; г) наука о равновесии и движении жидкостей. 1.2. На какие разделы делится гидромеханика? а) гидротехника и гидрогеология; б) техническая механика и теоретическая механика; в) гидравлика и гидрология; г) механика жидких тел и механика газообразных тел. 1.3. Что такое жидкость? а) физическое вещество, способное заполнять пустоты; б) физическое вещество, способное изменять форму под действием сил; в) физическое вещество, способное изменять свой объем; г) физическое вещество, способное течь. 1.4. Какая из этих жидкостей не является капельной? а) ртуть; б) керосин; в) нефть; г) азот. 1.5. Какая из этих жидкостей не является газообразной? а) жидкий азот; б) ртуть; в) водород; г) кислород; 1.6.Реальной жидкостью называется жидкость а) не существующая в природе; б) находящаяся при реальных условиях; в) в которой присутствует внутреннее трение; г) способная быстро испаряться. 1.7. Идеальной жидкостью называется а) жидкость, в которой отсутствует внутреннее трение; б) жидкость, подходящая для применения; в) жидкость, способная сжиматься; г) жидкость, существующая только в определенных условиях. 1.8. На какие виды разделяют действующие на жидкость внешние силы? а) силы инерции и поверхностного натяжения; б) внутренние и поверхностные; в) массовые и поверхностные; г) силы тяжести и давления. 1.9. Какие силы называются массовыми? а) сила тяжести и сила инерции; б) сила молекулярная и сила тяжести; в) сила инерции и сила гравитационная; г) сила давления и сила поверхностная. 1.10. Какие силы называются поверхностными? а) вызванные воздействием объемов, лежащих на поверхности жидкости; б) вызванные воздействием соседних объемов жидкости и воздействием других тел; в) вызванные воздействием давления боковых стенок сосуда; г) вызванные воздействием атмосферного давления. 1.11. Жидкость находится под давлением. Что это означает? а) жидкость находится в состоянии покоя; б) жидкость течет; в) на жидкость действует сила; г) жидкость изменяет форму. 1.12. В каких единицах измеряется давление в системе измерения СИ? а) в паскалях; б) в джоулях; в) в барах; г) в стоксах. 1.13. Если давление отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют: а) давление вакуума; б) атмосферным; в) избыточным; г) абсолютным. 1.14. Если давление отсчитывают от относительного нуля, то его называют: а) абсолютным; б) атмосферным; в) избыточным; г) давление вакуума. 1.15. Если давление ниже относительного нуля, то его называют: а) абсолютным; б) атмосферным; в) избыточным; г) давление вакуума. 1.16. Какое давление обычно показывает манометр? а) абсолютное; б) избыточное; в) атмосферное; г) давление вакуума. 1.17. Чему равно атмосферное давление при нормальных условиях? а) 100 МПа; б) 100 кПа; в) 10 ГПа; г) 1000 Па. 1.18. Давление определяется а) отношением силы, действующей на жидкость к площади воздействия; б) произведением силы, действующей на жидкость на площадь воздействия; в) отношением площади воздействия к значению силы, действующей на жидкость; г) отношением разности действующих усилий к площади воздействия. 1.19. Массу жидкости заключенную в единице объема называют а) весом; б) удельным весом; в) удельной плотностью; г) плотностью. 1.20.Вес жидкости в единице объема называют а) плотностью; б) удельным весом; в) удельной плотностью; г) весом. 1.21. При увеличении температуры удельный вес жидкости а) уменьшается; б) увеличивается; г) сначала увеличивается, а затем уменьшается; в) не изменяется. 1.22. Сжимаемость это свойство жидкости а) изменять свою форму под действием давления; б) изменять свой объем под действием давления; в) сопротивляться воздействию давления, не изменяя свою форму; г) изменять свой объем без воздействия давления. 1.23. Сжимаемость жидкости характеризуется а) коэффициентом Генри; б) коэффициентом температурного сжатия; в) коэффициентом поджатия; г) коэффициентом объемного сжатия. 1.24. Коэффициент объемного сжатия определяется по формуле 1.29. Вязкость жидкости это а) способность сопротивляться скольжению или сдвигу слоев жидкости; б) способность преодолевать внутреннее трение жидкости; в) способность преодолевать силу трения жидкости между твердыми стенками; г) способность перетекать по поверхности за минимальное время. 1.30. Текучестью жидкости называется а) величина прямо пропорциональная динамическому коэффициенту вязкости; б) величина обратная динамическому коэффициенту вязкости; в) величина обратно пропорциональная кинематическому коэффициенту вязкости; г) величина пропорциональная градусам Энглера. 1.31. Вязкость жидкости не характеризуется а) кинематическим коэффициентом вязкости; б) динамическим коэффициентом вязкости; в) градусами Энглера; г) статическим коэффициентом вязкости. 1.32. Кинематический коэффициент вязкости обозначается греческой буквой а) ν; б) μ; в) η; г) τ. 1.33. Динамический коэффициент вязкости обозначается греческой буквой а) ν; б) μ; в) η; г) τ. 1.34.В вискозиметре Энглера объем испытуемой жидкости, истекающего через капилляр равен а) 300 см3; б) 200 см3; в) 200 м3; г) 200 мм3. 1.35. Вязкость жидкости при увеличении температуры а) увеличивается; б) уменьшается; в) остается неизменной; г) сначала уменьшается, а затем остается постоянной. 1.36. Вязкость газа при увеличении температуры а) увеличивается; б) уменьшается; в) остается неизменной; г) сначала уменьшается, а затем остается постоянной. 1.37. Выделение воздуха из рабочей жидкости называется а) парообразованием; б) газообразованием; в) пенообразованием; г) газовыделение. 1.38.При окислении жидкостей не происходит а) выпадение смол; б) увеличение вязкости; в) изменения цвета жидкости; г) выпадение шлаков. 1.39. Интенсивность испарения жидкости не зависит от а) от давления; б) от ветра; в) от температуры; г) от объема жидкости. 1.40. Закон Генри, характеризующий объем растворенного газа в жидкости записывается в виде Повторить тему Ключи к тестам Наверх страницы Тесты к лекции №2   2.1. Как называются разделы, на которые делится гидравлика? а) гидростатика и гидромеханика; б) гидромеханика и гидродинамика; в) гидростатика и гидродинамика; г) гидрология и гидромеханика. 2.2. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости называется а) гидростатика; б) гидродинамика; в) гидромеханика; г) гидравлическая теория равновесия. 2.3. Гидростатическое давление - это давление присутствующее а) в движущейся жидкости; б) в покоящейся жидкости; в) в жидкости, находящейся под избыточным давлением; г) в жидкости, помещенной в резервуар. 2.4. Какие частицы жидкости испытывают наибольшее напряжение сжатия от действия гидростатического давления? а) находящиеся на дне резервуара; б) находящиеся на свободной поверхности; в) находящиеся у боковых стенок резервуара; г) находящиеся в центре тяжести рассматриваемого объема жидкости. 2.5. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара равно а) произведению глубины резервуара на площадь его дна и плотность; б) произведению веса жидкости на глубину резервуара; в) отношению объема жидкости к ее плоскости; г) отношению веса жидкости к площади дна резервуара. 2.6. Первое свойство гидростатического давления гласит а) в любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует от рассматриваемого объема; б) в любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема; в) в каждой точке жидкости гидростатическое давление действует параллельно площадке касательной к выделенному объему и направлено произвольно; г) гидростатическое давление неизменно во всех направлениях и всегда перпендикулярно в точке его приложения к выделенному объему. 2.7. Второе свойство гидростатического давления гласит а) гидростатическое давление постоянно и всегда перпендикулярно к стенкам резервуара; б) гидростатическое давление изменяется при изменении местоположения точки; в) гидростатическое давление неизменно в горизонтальной плоскости; г) гидростатическое давление неизменно во всех направлениях. 2.8. Третье свойство гидростатического давления гласит а) гидростатическое давление в любой точке не зависит от ее координат в пространстве; б) гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве; в) гидростатическое давление зависит от плотности жидкости; г) гидростатическое давление всегда превышает давление, действующее на свободную поверхность жидкости. 2.9. Уравнение, позволяющее найти гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема называется а) основным уравнением гидростатики; б) основным уравнением гидродинамики; в) основным уравнением гидромеханики; г) основным уравнением гидродинамической теории. 2.10. Основное уравнение гидростатики позволяет а) определять давление, действующее на свободную поверхность; б) определять давление на дне резервуара; в) определять давление в любой точке рассматриваемого объема; г) определять давление, действующее на погруженное в жидкость тело. 2.11. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара определяется по формуле 2.12. Основное уравнение гидростатического давления записывается в виде 2.13. Основное уравнение гидростатики определяется а) произведением давления газа над свободной поверхностью к площади свободной поверхности; б) разностью давления на внешней поверхности и на дне сосуда; в) суммой давления на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев; г) отношением рассматриваемого объема жидкости к плотности и глубине погружения точки. 2.14. Чему равно гидростатическое давление при глубине погружения точки, равной нулю а) давлению над свободной поверхностью; б) произведению объема жидкости на ее плотность; в) разности давлений на дне резервуара и на его поверхности; г) произведению плотности жидкости на ее удельный вес. 2.15. "Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково" а) это - закон Ньютона; б) это - закон Паскаля; в) это - закон Никурадзе; г) это - закон Жуковского. 2.16. Закон Паскаля гласит а) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково; б) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям согласно основному уравнению гидростатики; в) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, увеличивается по мере удаления от свободной поверхности; г) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости равно сумме давлений, приложенных с других сторон рассматриваемого объема жидкости. 2.17. Поверхность уровня - это а) поверхность, во всех точках которой давление изменяется по одинаковому закону; б) поверхность, во всех точках которой давление одинаково; в) поверхность, во всех точках которой давление увеличивается прямо пропорционально удалению от свободной поверхности; г) свободная поверхность, образующаяся на границе раздела воздушной и жидкой сред при относительном покое жидкости. 2.18. Чему равно гидростатическое давление в точке А ? а) 19,62 кПа; б) 31,43 кПа; в) 21,62 кПа; г) 103 кПа. 2.19. Как приложена равнодействующая гидростатического давления относительно центра тяжести прямоугольной боковой стенки резервуара? а) ниже; б) выше; в) совпадает с центром тяжести; г) смещена в сторону. 2.20. Равнодействующая гидростатического давления в резервуарах с плоской наклонной стенкой равна 2.21. Точка приложения равнодействующей гидростатического давления лежит ниже центра тяжести плоской боковой поверхности резервуара на расстоянии 2.22. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Оx равна 2.23. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Oz равна 2.24. Равнодействующая гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность равна 2.25. Сила, действующая со стороны жидкости на погруженное в нее тело равна 2.26. Способность плавающего тела, выведенного из состояния равновесия, вновь возвращаться в это состояние называется а) устойчивостью; б) остойчивостью; в) плавучестью; г) непотопляемостью. 2.27. Укажите на рисунке местоположение центра водоизмещения а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 2.28. Укажите на рисунке метацентрическую высоту а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 2.29. Для однородного тела, плавающего на поверхности справедливо соотношение 2.30. Вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна называется а) погруженным объемом; б) водоизмещением; в) вытесненным объемом; г) водопоглощением. 2.31. Водоизмещение - это а) объем жидкости, вытесняемый судном при полном погружении; б) вес жидкости, взятой в объеме судна; в) максимальный объем жидкости, вытесняемый плавающим судном; г) вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна. 2.32. Укажите на рисунке местоположение метацентра а) 1; б) 2; в) 3; г) 4. 2.33. Если судно возвращается в исходное положение после действия опрокидывающей силы, метацентрическая высота а) имеет положительное значение; б) имеет отрицательное значение; в) равна нулю; г) увеличивается в процессе возвращения судна в исходное положение. 2.34. Если судно после воздействия опрокидывающей силы продолжает дальнейшее опрокидывание, то метацентрическая высота а) имеет положительное значение; б) имеет отрицательное значение; в) равна нулю; г) уменьшается в процессе возвращения судна в исходное положение. 2.35. Если судно после воздействия опрокидывающей силы не возвращается в исходное положение и не продолжает опрокидываться, то метацентрическая высота а) имеет положительное значение; б) имеет отрицательное значение; в) равна нулю; г) уменьшается в процессе возвращения судна в исходное положение. 2.36. По какому критерию определяется способность плавающего тела изменять свое дальнейшее положение после опрокидывающего воздействия а) по метацентрической высоте; б) по водоизмещению; в) по остойчивости; г) по оси плавания. 2.37. Проведенная через объем жидкости поверхность, во всех точках которой давление одинаково, называется а) свободной поверхностью; б) поверхностью уровня; в) поверхностью покоя; г) статической поверхностью. 2.38. Относительным покоем жидкости называется а) равновесие жидкости при постоянном значении действующих на нее сил тяжести и инерции; б) равновесие жидкости при переменном значении действующих на нее сил тяжести и инерции; в) равновесие жидкости при неизменной силе тяжести и изменяющейся силе инерции; г) равновесие жидкости только при неизменной силе тяжести. 2.39. Как изменится угол наклона свободной поверхности в цистерне, двигающейся с постоянным ускорением а) свободная поверхность примет форму параболы; б) будет изменяться; в) свободная поверхность будет горизонтальна; г) не изменится. 2.40. Во вращающемся цилиндрическом сосуде свободная поверхность имеет форму а) параболы; б) гиперболы; в) конуса; г) свободная поверхность горизонтальна. 2.41. При увеличении угловой скорости вращения цилиндрического сосуда с жидкостью, действующие на жидкость силы изменяются следующим образом а) центробежная сила и сила тяжести уменьшаются; б) центробежная сила увеличивается, сила тяжести остается неизменной; в) центробежная сила остается неизменной, сила тяжести увеличивается; г) центробежная сила и сила тяжести не изменяются. Повторить тему Ключи к тестам Наверх страницы Тесты к лекции №3   3.1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения называется а) открытым сечением; б) живым сечением; в) полным сечением; г) площадь расхода. 3.2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется а) мокрый периметр; б) периметр контакта; в) смоченный периметр; г) гидравлический периметр. 3.3. Объем жидкости, протекающий за единицу времени через живое сечение называется а) расход потока; б) объемный поток; в) скорость потока; г) скорость расхода. 3.4. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения называется а) средний расход потока жидкости; б) средняя скорость потока; в) максимальная скорость потока; г) минимальный расход потока. 3.5. Отношение живого сечения к смоченному периметру называется а) гидравлическая скорость потока; б) гидродинамический расход потока; в) расход потока; г) гидравлический радиус потока. 3.6. Если при движении жидкости в данной точке русла давление и скорость не изменяются, то такое движение называется а) установившемся; б) неустановившемся; в) турбулентным установившимся; г) ламинарным неустановившемся. 3.7. Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени называется а) ламинарным; б) стационарным; в) неустановившимся; г) турбулентным. 3.8. Расход потока обозначается латинской буквой а) Q; б) V; в) P; г) H. 3.9. Средняя скорость потока обозначается буквой а) χ; б) V; в) υ; г) ω. 3.10. Живое сечение обозначается буквой а) W; б) η; в) ω; г) φ. 3.11. При неустановившемся движении, кривая, в каждой точке которой вектора скорости в данный момент времени направлены по касательной называется а) траектория тока; б) трубка тока; в) струйка тока; г) линия тока. 3.12. Трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением называется а) трубка тока; б) трубка потока; в) линия тока; г) элементарная струйка. 3.13. Элементарная струйка - это а) трубка потока, окруженная линиями тока; б) часть потока, заключенная внутри трубки тока; в) объем потока, движущийся вдоль линии тока; г) неразрывный поток с произвольной траекторией. 3.14. Течение жидкости со свободной поверхностью называется а) установившееся; б) напорное; в) безнапорное; г) свободное. 3.15. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением называется а) безнапорное; б) напорное; в) неустановившееся; г) несвободное (закрытое). 3.16. Уравнение неразрывности течений имеет вид а) ω₁υ₂= ω₂υ₁ = const; б) ω₁υ₁ = ω₂υ₂ = const; в) ω₁ω₂ = υ₁υ₂ = const; г) ω₁ / υ₁ = ω₂ / υ₂ = const. 3.17. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости имеет вид 3.18. На каком рисунке трубка Пито установлена правильно 3.19. Уравнение Бернулли для реальной жидкости имеет вид 3.20. Член уравнения Бернулли, обозначаемый буквой z, называется а) геометрической высотой; б) пьезометрической высотой; в) скоростной высотой; г) потерянной высотой. 3.21. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется а) скоростной высотой; б) геометрической высотой; в) пьезометрической высотой; г) потерянной высотой. 3.22. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением называется а) пьезометрической высотой; б) скоростной высотой; в) геометрической высотой; г) такого члена не существует. 3.23. Уравнение Бернулли для двух различных сечений потока дает взаимосвязь между а) давлением, расходом и скоростью; б) скоростью, давлением и коэффициентом Кориолиса; в) давлением, скоростью и геометрической высотой; г) геометрической высотой, скоростью, расходом. 3.24. Коэффициент Кориолиса в уравнении Бернулли характеризует а) режим течения жидкости; б) степень гидравлического сопротивления трубопровода; в) изменение скоростного напора; г) степень уменьшения уровня полной энергии. 3.25. Показание уровня жидкости в трубке Пито отражает а) разность между уровнем полной и пьезометрической энергией; б) изменение пьезометрической энергии; в) скоростную энергию; г) уровень полной энергии. 3.26. Потерянная высота характеризует а) степень изменения давления; б) степень сопротивления трубопровода; в) направление течения жидкости в трубопроводе; г) степень изменения скорости жидкости. 3.27. Линейные потери вызваны а) силой трения между слоями жидкости; б) местными сопротивлениями; в) длиной трубопровода; г) вязкостью жидкости. 3.28. Местные потери энергии вызваны а) наличием линейных сопротивлений; б) наличием местных сопротивлений; в) массой движущейся жидкости; г) инерцией движущейся жидкоcти. 3.29. На участке трубопровода между двумя его сечениями, для которых записано уравнение Бернулли можно установить следующие гидроэлементы а) фильтр, отвод, гидромотор, диффузор; б) кран, конфузор, дроссель, насос; в) фильтр, кран, диффузор, колено; г) гидроцилиндр, дроссель, клапан, сопло. 3.30. Укажите правильную запись а) h_лин = h_пот + h_мест; б) h_мест = h_лин + h_пот; в) h_пот = h_лин - h_мест; г) h_лин = h_пот - h_мест. 3.31. Для измерения скорости потока используется а) трубка Пито; б) пьезометр; в) вискозиметр; г) трубка Вентури. 3.32. Для измерения расхода жидкости используется а) трубка Пито; б) расходомер Пито; в) расходомер Вентури; г) пьезометр. 3.33. Укажите, на каком рисунке изображен расходомер Вентури 3.34. Установившееся движение характеризуется уравнениями a) υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z) б)υ = f(x, y, z, t); P = φ(x, y, z, t) в)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z, t) г)υ = f(x, y, z); P = φ(x, y, z) 3.35. Расход потока измеряется в следующих единицах а) м³; б) м²/с; в) м³ с; г) м³/с. 3.36. Для двух сечений трубопровода известны величины P₁, υ₁, z₁ и z₂. Можно ли определить давление P₂ и скорость потока υ₂? а) можно; б) можно, если известны диаметры d₁ и d₂; в) можно, если известен диаметр трубопровода d