Билет № 23

1. Існує два режими течії рідини : ламінарний і турбулентний. При ламінарному режимі рідина рухається струминками або шарами без взаємного перемішування. При турбулентному режимі, навпаки, відбувається досить сильне перемішування частинок рідини.Безрозмірне число Рейнольда дозволяє судити про характер руху рідини  де l – характерний лінійний розмір потоку, м n – кінематична в’язкість рідини,   . Для труб круглого перерізу число Рейнольда розраховують за формулою де d –  діаметр труби, м .Для всіх інших поперечних перерізів (а також для відкритих русел)      або ,     де   – еквівалентний (гідравлічний) діаметр

2. Зміна внутрішньої енергії закритої системи, яка відбувається в рівноважному процесі переходу системи із стану 1 в стан 2, дорівнює сумі роботи, зробленої над системою зовнішніми силами, і кількості теплоти, наданої системі: ΔU = A' + Q. Робота здійснена системою над зовнішніми тілами в процесі 1->2 (Назвемо її просто А) A=-A', тоді закон приймає вигляд: .

Кількість теплоти, що надається системі, витрачається на зміну внутрішньої енергії системи і на здійснення системою роботи проти зовнішніх сил.

Для елементарної кількості теплоти δQ; елементарної роботи δA і малої зміни dU внутрішньої енергії перший закон термодинаміки має вигляд:

Билет№24

1. Гідроста́тика — розділ гідромеханіки, що вивчає закони рівноваги рідини, які перебуває у стані абсолютного чи відносного спокою та рівноваги тіл, занурених у рідини за умови, коли відсутні переміщення часток рідини одна відносно одної. Одне з основних завдань гідростатики — вивчення розподілу тиску в рідині. Знаючи розподіл тиску на підставі законів гідростатики, можна розрахувати сили, що діють з боку рідини, що знаходиться в стані спокою, на занурені в неї тіла, наприклад, на стіну греблі, занурений трубопровід, конструкції морських нафто- і газовидобувних платформ тощо. Зокрема, можна вивести умови плавання тіл на поверхні або усередині рідини, а також з'ясувати, за яких умов тіла, що плавають будуть мати стійкість, що особливо важливо в кораблебудуванні. На законах гідростатики, зокрема на законі Паскаля, ґрунтується робота гідравлічного преса, гідравлічного акумулятора, рідинного манометра, сифона й багатьох ін. машин і приладів.Рідина, на відміну від твердих тіл, має властивість текучості, саме тому в рідині не може існувати анізотропії напружень, а значить замість багатокомпонентноготензора, напруження в рідині описується скалярною величиною  — тиском.Основним завданням гідростатики є визначення (опис) скалярно ,де: F— векторне поле одиничних масових сил (сила, що діє на одиницю маси рідини);   — густина (питома маса) рідини;p  — тиск.

2. Дроселювання газу (рос. дросселирование газа; англ. gas throtting; нім. Gasdruckreduzierung f, Gasdrosselung f – зниження тиску в потоці газу під час проходження його через дросель – місцевий гідродинамічний опір (діафрагма, клапан, кран, вентиль тощо), що супроводжується зміною температури; спостерігається в умовах, коли потік не здійснює зовнішньої корисної роботи і відсутній теплообмін з навколишнім середовищем. Характеризується коефіцієнтом Джоуля-Томсона (границя відношення зміни температури газу до зміни його тиску в ізоентальпійному процесі). Д.г. використовується для скраплювання і глибокого охолодження газів. Останнє здійснюється на устаткуванні низькотемпературної сепарації при промисловій підготовці газу до подальшого транспортування. Крім того, Д.г. застосовується при трубопровідному транспортуванні природних газів – для регулювання тиску і зміни витра-ти газу. Д.г. може спричинити обмерзання запірних, регулювальних і вимірювальних пристроїв, а також утво-рення в газопроводах газових гідратів. Внаслідок дроселювання температура газу в газопроводах магістральних може опускатися нижче температури навколишнього середовища. Дроселювання використовується в осьових вентиляторах за рахунок зміни кута нахилу лопаток. Це дозволяє керувати потоком газу.

Вариант № 25

1. Основний закон фільтрації пов'язує витрата фільтраційного потоку з втратами напору, визначальними витрати енергії потоку на подолання вузьких опорів. Використовують подання з механіки суцільних середовищ, що дозволяє в силу малості розмірів пор і тре-щіі в порівнянні з розміром досліджуваного пласта і статистично невпорядкованого потоку в такому середовищі перейти до осреднепному розгляду потоку в безперервному просторі, обладающем деякими узагальненими характеристиками. Основний закон фільтрації і вхідні в нього величини. Основний закон фільтрації пов'язує витрата потоку ПВ з втратами, що характеризують витрати енергії потоку на подолання сил внутрішнього опору середовища. Основний закон фільтрації пов'язує витрата фільтраційного потоку з втратами напору, що характеризують витрати енергії потоку. Для обгрунтування цього закону перш за все зауважимо, що у фільтраційному потоці швидкості досить малі, так що можна знехтувати величиною швидкісного напору hvv2 / 2g і вважати основним ламінарний режим течії. Ця обставина дозволяє припустити в основний області фільтрації існування лінійного зв'язку між витратою потоку і падінням (градієнтом) напору. Основний закон фільтрації пов'язує витрата фільтраційного потоку з втратами напору, що характеризують витрати енергії потоку.\

2. Енергетична еквівалентність теплоти і роботи встановлюється першим законом термодинаміки Зміна внутрішньої енергії закритої системи, яка відбувається в рівноважному процесі переходу системи із стану 1 в стан 2, дорівнює сумі роботи, зробленої над системою зовнішніми силами, і кількості теплоти, наданої системі: ΔU = A' + Q. Робота здійснена системою над зовнішніми тілами в процесі 1->2 (Назвемо її просто А) A=-A', тоді закон приймає вигляд: .Кількість теплоти, що надається системі, витрачається на зміну внутрішньої енергії системи і на здійснення системою роботи проти зовнішніх сил.Для елементарної кількості теплоти δQ; елементарної роботи δA і малої зміни dU внутрішньої енергії перший закон термодинаміки має вигляд: