3. Блоки-задания. Блок-задание № 1

1. – Геометрическое представление о жидкостях как сплошной и текучей среде. Фундаментальные свойства жидкостей и газов – сплошность и текучесть.

– Уравнение Бернули для адиабатного течения идеального газа.

2. – Плотность жидкостей и газов и ее зависимость от температуры и давления (уравнение состояния) для идеальных газов и капельных жидкостей. Коэффициенты теплового расширения и сжимаемости. Связь коэффициента сжимаемости жидкостей со скоростью звука.

– Силовая интерпретация уравнения Бернулли.

3. – Вязкость жидкостей. Физическая природа сил вязкого трения. Вязкие напряжения. Закон вязкого трения Ньютона. Динамический и кинематический коэффициент вязкости и их зависимость от температуры.

– Уравнение Бернулли для вязкой несжимаемой жидкости. Потери энергии и потери давления.

4. – Свободная поверхность жидкости и ее особенности. Поверхносная энергия. Коэффициент поверхностного натяжения в жидкостях. Капиллярный скачок давления. Кривизна поверхности. Главные радиусы кривизны. Формула Лапласса.

– Определение потерь давления в трубах и на местных сопротивлениях. Формулы Дарси и Дарси – Вейсбаха.

5. – Смачивание жидкостью твердых поверхностей. Определение уровня жидкости в круглом капилляре.

– Закон сопротивления при ламинарном течении в трубах.

6. – Равновесная форма объема жидкости со свободной поверхностью. Капиллярный распад жидких струй.

– Законы сопротивления в шероховатых трубах.

7. – Ламинарный и турбулентный режимы течения жидкости. Число Рейнольдса и его критические значения.

– Потери давления при внезапном расширении и сужении потока. Формула Борда.

8. – Основные принципы описания потоков жидкостей и газов. Поля давления, температуры и плотности. Физический смысл их градиентов.

– Потери давления на местных сопротивлениях (задвижка, клапан, кран). Поворотные устройства.

9. – Поле скоростей. Линии и трубки тока. Объемный и массовый расходы жидкости. Связь между расходом и средней скоростью течения жидкости.

– Дроссельные расходомеры.

10. – Классификация сил, действующих в жидкости. Силы массовые (объемные) и поверхностные. Напряжения массовых и поверхностных сил.

– Трубка Вентури для измерения расхода жидкости.

11. – Силы давления и их физическая природа. Напряжение сил давления (давление).

– Трубка Пито для измерения скорости жидкости.

12. – Равновесие жидкости в отсутствии массовых сил. Закон паскаля.

– Диффузоры и конфузоры.

13. – Гидравлический пресс.

–Истечение несжимаемой жидкости через отверстие в баке. Формула Точирелли. Коэффициенты скорости и расхода. Насадки.

14. – Равновесие жидкости в присутствии массовых сил. Основное дифференциальное уравнение гидростатики.

– Основные задачи расчета трубопроводных систем. Методика расчета потерь давления в простом трубопроводе.

15. – Условия возможности равновесия неизотермической жидкости в поле силы тяжести. Естественная (свободная) конвекция.

– Расчет потерь давления при последовательном соединении простых трубопроводов.

16. – Распределение давления в тяжелой несжимаемой жидкости. Поверхности уровня. Форма свободной поверхности.

– Расчет потерь давления при параллельном соединении простых трубопроводов.

17. – Сообщающиеся сосуды. Жидкостные манометры и микроманометры.

– Расчет потерь давления в разветвленном трубопроводе.

18. – Определение уровней жидкостей в сообщающихся сосудах, заполненных жидкостями с разной плотностью.

– Кавитация.

19. – Распределение давления в тяжелом сжимаемом газе. Барометрическая формула.

– Распространение малых возмущений (звука) в жидкостях и газах. Скорость звука. Число Маха.

20. – Распределение давления и форма поверхности жидкости в сосудах, движущихся равноускорено.

– Одномерные адиабатные течения идеального газа. Основные уравнения.

21. – Распределение давления и форма поверхности жидкости во вращающемся сосуде.

–Связь между параметрами газа в потоке с параметрами заторможенного газа.

22. – Определение сил давления, действующих на криволинейную поверхность и на тела, погруженные в тяжелую несжимаемую жидкость. Закон Архимеда.

– Истечение газа через отверстие в баке. Формула Сен – Венна – Вентцеля.

23. – Определение вертикальных и горизонтальных составляющих сил, действующих на тела, погруженные в тяжелую несжимаемую жидкость.

–Критические значения параметров газа и их связь с параметрами заторможенного газа.

24. – Плавание тел и его устойчивость. Особенности плавания тел, не полностью погруженных в жидкость.

– Явление запирания потока при истечении газа через отверстие в баке. Критический расход газа.

25. – Одномерные течения жидкостей и газов (гидравлическое приближение).

– Движение газа в трубе переменного сечения. Уравнение Гюгонио.

26. – Законы сохранения в гидрогазодинамике. Закон сохранения массы и управление неразрывности (сплошности) в гидравлическом приближении.

– Изменение скорости газа при движении в диффузиях и конфузорах.

27. – Закон сохранения момента импульса и его применение к движению жидкостей в турбинах. Турбинное уравнение.

– Условия перехода значений скорости газа через скорость звука.

28. – Закон сохранения импульса и уравнение движения в гидравлическом приближении.

– Сопло Лаваля и режимы его работы.

29. – Закон сохранения энергии в гидравлическом приближении. Уравнение Бернули.

– Основные уравнения для ударной волны.

30. – Уравнение Бернули для несжимаемой жидкости.

– Скорость распространения ударнойволны.