Вопрос 4 – 8 баллов
Перечень вопросов:
- В каких двух случаях течения жидкости линии тока и траектории совпадают?
- В каких случаях должна учитываться вторая вязкость среды?
- В каком случае течение газа можно считать несжимаемым?
- В чем заключается особенность «течений со скольжением» при (0,01<Kn<0,1)?
- Для каких случаев некорректно использование уравнения состояния для идеального газа?
- Для каких случаев некорректно представление газа как сплошной среды?
- Для каких случаев некорректно применение представлений равновесной термодинамики?
- Как называется самый распространенный метод численного решения газодинамических задач?
- Может ли (и если да, то в каком случае) давление в струе на выходе из сопла отличаться от давления в окружающей среде?
- Перечислите крупные коммерческие программы (не менее двух) предназначенные для моделирования пространственных течений?
- Почему в уравнении теплосодержания не учитывается работа трения?
- Равны ли нулю полная (субстанциональная, индивидуальная) и локальная производные по времени для стационарного течения?
- Справедливы ли для турбулентного течения уравнения Навье-Стокса и уравнения Рейнольдса?
- Станут ли на практике температура и давление газа при уменьшении его скорости до нуля равны соответствующим параметрам заторможенного потока?
Вопрос 5 – 16 баллов
Для ответа на данный вопрос требуется решить задачу из раздела одномерного стационарного течения сжимаемого газа. Подразумевается (но не всегда строго необходимо) использование газодинамических функций; таблицы функций на экзамене будут предоставлены.
Необходимый теоретический материал и примеры задач (в том числе с решениями) можно найти в первой главе задачника Степчкова (см. список литературы). Задачи на импульсные функции в билетах отсутствуют, таким образом, примерами могут служить задачи вплоть до 1.100.
Пример
Воздух из неограниченной емкости вытекает через простой конический насадок в окружающую среду со стандартными значениями параметров p0 = 105 Па и T0 = 293 К. Определить параметры воздуха в емкости, если на срезе конического насадка заданы значения скорости W = 350 м/с и температуры T = 500 К.
Свойства среды (воздух):
γ = 1,4;
R = 287 Дж/кг∙К.
Решение
Рисунок 1 – Расчетная схема к задаче
1. Определим число Маха на срезе насадка:
;
.
Режим течения докритический.
2. Так как число маха меньше единицы, давление на срезе сопла устанавливается равным статическому давлению в области истечения.
p = p0 = 105 Па.
3. Заторможенные давления и температуры в емкости и на срезе одинаковые, следовательно:
;
.
4. Из уравнения состояния определим плотность в емкости:
.
Ответ
Параметры в емкости составляют
;
;
.
Блок «Теория поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания» Список литературы, рекомендуемой для подготовки
- Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для втузов по специальности “Двигатели внутреннего сгорания” / Д.Н.Вырубов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. - 4-е изд. - М.: Машиностроение, 1983.- 372 с.
Вопрос 6 – 4 балла
Напишите определение и формулу для расчета, расшифруйте величины, входящие в них, укажите характерные значения:
-последовательность работы четырехтактного двигателя;
-степень сжатия;
-рабочий и полный объем цилиндра;
-коэффициента избытка воздуха;
-коэффициент остаточных газов;
-коэффициент продувки;
-индикаторная работа цикла;
-среднее индикаторное давление цикла;
-индикаторный КПД цикла;
-удельный эффективный расход топлива;
-среднее эффективное давление цикла;
-эффективная мощность;
-мощность механических потерь;
-механический КПД;
-работа насосных ходов;
-среднее давление насосных ходов;
-литровая мощность.
Нарисуйте график, расшифруйте величины на графике:
-термодинамическая диаграмма цикла с воспламенением от электрической искры, от сжатия;
-термодинамического цикла комбинированного двигателя с воспламенением топливо-воздушной смеси от сжатия / от электрической искры, изобарной / импульсной турбиной турбокомпрессора, без охлаждения / с охлаждением наддувочного воздуха в осях p-V;
-круговая диаграмма фаз газораспределения 2х (прямоточно-щелевого, прямоточно-клапанного, петлевого, петлевого с кривошипно-камерной продувкой) и 4х тактных двигателей;
-диаграмма эффективного проходного сечения фаз газораспределения;
-индикаторная диаграмма 2х (прямоточно-щелевого, прямоточно-клапанного, петлевого, петлевого с кривошипно-камерной продувкой) и 4х тактных двигателей;
-диаграмма насосных ходов.