Методические рекомендации к изучению дисциплины и к организации самостоятельной работы студентов для модульно-рейтинговой технологии обучения Бийск (стр. 15 из 29)
Полная удельная энергия -(z + р/rg + w2/2g = Н) – сумма удельной потенциальной энергии положения и давления и удельной кинетической энергии.
Поперечное перемешивание – перемешивание происходит по сечению потока.
«Потерянный» напор – часть энергии потока (потенциальной), которая затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений, превращаясь при этом в тепло, которое идет на нагревание потока и теряется в окружающей среде: hп = hтр + hмс
Продольное перемешивание – перемешивание в потоке в направлении его движения, уменьшает движущую силу процесса переноса.
Пьезометрическая высота – высота столба жидкости, уравновешивающего гидростатическое давление в рассматриваемом живом сечении потока: h = P/rg, м.
Пьезометрический напор (напор давления) (р/rg) – характеризует удельную потенциальную энергию давления, выраженную в метрах столба жидкости.
Свободная поверхность – поверхность раздела жидкости и внешней газообразной среды.
Скоростной (динамический) напор – (w2/2g) – характеризует удельную кинетическую энергию, выражается в метрах столба движущейся жидкости.
Смоченный периметр – часть периметра поперечного сечения потока, по которому он соприкасается с ограничивающими его поверхностями.
Сплошная среда – среда, в которой не образуется пустот, не заполненных жидкостью.
Среднее время пребывания частиц в аппарате определяется простым соотношением
tср = Vа / Q,
где Vа – объем рабочей зоны аппарата;
Q – объемный расход потока.
Средняя скорость движения жидкости – скорость, с которой должны были бы двигаться все частицы жидкости через рассматриваемое плоское сечение, чтобы расход всего потока был равен расходу, соответствующему действительным скоростям этих частиц:
w = V/F,
где V – объемный расход, м3/с;
F – площадь сечения потока, м2.
Турбулентный режим – неупорядоченное движение, при котором отдельные частицы жидкости движутся по замкнутым хаотическим траекториям, в то время как вся масса жидкости перемещается в одном направлении.
Удельный объем – объем, занимаемый единицей массы, или величина, обратная плотности: u = V/m = 1/r.
Центр давления – точка приложения равнодействующей сил давления на стенку.
Эквивалентный диаметр – для любого сечения вычисляется по формуле
d = 4F/П,
где F – площадь живого сечения, м2;
П – смоченный периметр, м.
Ячеечная модель потока – аппарат, состоящий из ряда последовательно соединенных по ходу потока одинаковых ячеек, в каждой из которых поток идеально перемешан. Описывается уравнением
с = (n/n – 1)t n-1e -nt.
3.13 Тестовые задания к модулю № 2
3.13.1 Тесты к занятию № 1
1. Гидростатика изучает жидкость, находящуюся:
а) в абсолютном покое;
б) в относительном покое;
в) в равновесии.
2. В идеальной капельной жидкости отсутствует:
а) межмолекулярное взаимодействие;
б) движение молекул;
в) давление.
3. Для какой жидкости выведено основное уравнение гидростатики?
а) реальной;
б) идеальной;
в) капельной.
4. Какая сила, действующая на жидкость, находящуюся в покое, не учтена при выводе основного уравнения гидростатики?
а) сила инерции;
б) сила поверхностного натяжения;
в) сила тяжести.
5. Где накапливается двуокись серы SO2, выходящая вместе с дымовыми газами из трубы ТЭЦ?
а) у поверхности Земли;
б) в верхних слоях атмосферы;
в) в средних слоях атмосферы.
6. Какая из характеристик жидкости является интенсивной величиной?
а) масса жидкости;
б) объем;
в) плотность;
г) расход.
7. Какое свойство жидкости определяет ее температуру кипения?
а) плотность;
б) удельная теплоемкость;
в) упругость насыщенного пара.
8. У какой из жидкостей больше адгезия?
а) капельной;
б) упругой;
в) идеальной.
9. Какие силы являются причиной возникновения давления в жидкости?
а) силы тяжести;
б) поверхностные силы;
в) внешние силы;
г) внутренние силы.
10. В аппаратах А, В и С давление измерялось соответственно барометром, манометром и вакуумметром. Показания приборов одинаковое и равно 0,8 атм. В каком из аппаратов самое высокое давление?
а) А;
б) В;
в) С.
11. Форма поверхности уровня в жидкости, находящейся в покое, зависит:
а) от вида покоя;
б) от внешнего давления;
в) от плотности жидкости.
12. Поверхность уровня – это такая поверхность в жидкости, находящейся в покое, в которой:
а) все точки равноудалены от дна сосуда;
б) все точки равноудалены от поверхности жидкости;
в) во всех точках одинаковое давление.
13. Приняты следующие обозначения: А – полное давление в точке «а» в объеме жидкости, находящейся в равновесии; В – внешнее давление; С – атмосферное давление; Д – избыточное давление; Е – давление самой жидкости в точке «а». Какая из приведенных зависимостей соответствует закону Паскаля:
а) А=В+Д;
б) А=С+Е;
в) А=В+Е.
14. В уравнении, выражающем закон Паскаля, р = р0 + rgh, что означает h?
а) расстояние от рассматриваемой точки до дна сосуда;
б) расстояние от поверхности жидкости до центра тяжести смоченной стенки;
в) расстояние от поверхности жидкости до данной точки.
15. Могут ли совпадать центр давления и центр тяжести при определении силы давления на ограничивающие ее поверхности:
а) да;
б) нет;
в) не знаю.
3.13.2 Тесты к занятию № 2
1. Чему равен эквивалентный диаметр потока, наполовину заполнившего круглую трубу диаметром d?
а) d/2;
б) d/4;
в) d.
2. Какой механизм переноса импульса характеризует вязкость?
а) квантовый;
б) молекулярный;
в) конвективный.
3. С повышением температуры динамическая вязкость газов:
а) не изменяется;
б) уменьшается;
в) увеличивается.
4. В чем измеряется кинематическая вязкость жидкостей?
а) Па с;
б) м2/с;
в) м/с2;
г) пуаз (П).
5. Каким механизмом переносится импульс в ядре турбулентного потока жидкости?
а) молекулярным;
б) конвективным;
в) молекулярным и конвективным одновременно.
6. Какой механизм лимитирует перенос импульса в ядре турбулентного потока жидкости?
а) квантовый;
б) молекулярный;
в) конвективный.
7. Каким механизмом переносится импульс через пограничный слой при турбулентном режиме движения жидкостей?
а) молекулярным;
б) конвективным;
в) молекулярным и конвективным одновременно.
8. Условная толщина пограничного слоя жидкости при турбулентном режиме движения с повышением ее температуры:
а) не изменится;
б) увеличится;
в) уменьшится.
9. Соотношение каких сил, действующих на жидкость, определяет условную толщину пограничного слоя в турбулентном потоке?
а) сил инерции и трения;
б) сил трения и давления;
в) сил давления и инерции.
10. Какая из указанных ниже схем соответствует элементарному параллелепипеду, выделенному в верхней части потока реальной жидкости? Стрелками указано направление действия силы трения на верхнюю и нижнюю грани параллелепипеда.
а) б) в) г)11. Какое из представленных уравнений является интегральным уравнением неразрывности потока установившегося движения для газа?
а) div w = 0;
б) w∙ρ∙S = const;
в) w∙S = cons.
12. Какое из представленных уравнений является материальным балансом установившегося потока несжимаемой жидкости?
а) div w = 0;
б) w∙ρ∙S = const;
в) w∙S = const.
13. Какое из критериальных уравнений соответствует установившемуся движению жидкости самотеком в вертикальной трубе?
а) Eu = f(Fr, Re, Ho, l/d);
б) Eu = f(Re, Ho, l/d);
в) Eu = f(Re, l/d);
г) Eu = f(Fr, l/d);
д) Eu = f(Fr, Re, l/d).
14. Какое из критериальных уравнений соответствует установившемуся принудительному движению жидкости в горизонтальных трубах?
а) Eu = f(Fr, Re, Ho, l/d);
б) Eu = f(Re, Ho, l/d);
в) Eu = f(Re, l/d);
г) Eu = f(Fr, l/d);
д) Eu = f(Fr, Re, l/d).
15. Какие превращения энергии идеальной жидкости происходят при сужении потока?
а) потенциальной в тепловую;
б) потенциальной в кинетическую;
в) кинетической в потенциальную.
16. Какие превращения энергии происходят всегда при движении реальной жидкости?
а) потенциальной в тепловую;
б) потенциальной в кинетическую;
в) кинетической в потенциальную.
17. Как изменяются скорость и давление реальной жидкости в направлении ее движения по трубопроводу постоянного сечения при постоянном расходе?
а) скорость увеличивается, давление падает;
б) скорость уменьшается, давление не изменяется;
в) скорость не изменяется, давление падает.
18. Как изменяются скорость и давление газа в направлении его движения по трубопроводу постоянного сечения при постоянном расходе?