Как записывается уравнение расхода тест
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
3.9. Средняя скорость потока обозначается буквой
3.10. Живое сечение обозначается буквой
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
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
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
3.35. Расход потока измеряется в следующих единицах
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 d1;
г) нельзя.
3.37. Неустановившееся движение жидкости характеризуется уравнением
3.38. Значение коэффициента Кориолиса для ламинарного режима движения жидкости равно
3.39. Значение коэффициента Кориолиса для турбулентного режима движения жидкости равно
3.40. По мере движения жидкости от одного сечения к другому потерянный напор
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) остается постоянным;
г) увеличивается при наличии местных сопротивлений.
3.41. Уровень жидкости в трубке Пито поднялся на высоту H = 15 см. Чему равна скорость жидкости в трубопроводе
Тесты по гидравлике с ответами
- Главная»
- Гидравлика»
- Гидравлика и гидропривод
Б1.1. Что такое гидромеханика?
(Г) наука о равновесии и движении жидкостей.
1.2. На какие разделы делится гидромеханика?
(Б) техническая механика и теоретическая механика;
1.3. Что такое жидкость?
(Б) физическое вещество, способное изменять форму под действием сил;
1.4. Какая из этих жидкостей не является капельной?
1.5. Какая из этих жидкостей не является газообразной?
1.6.Реальной жидкостью называется жидкость
(В) в которой присутствует внутреннее трение;
1.7. Идеальной жидкостью называется
(А) жидкость, в которой отсутствует внутреннее трение;
1.8. На какие виды разделяют действующие на жидкость внешние силы?
(В) массовые и поверхностные;
1.9. Какие силы называются массовыми?
(А) сила тяжести и сила инерции;
1.10. Какие силы называются поверхностными?
(Б) вызванные воздействием соседних объемов жидкости и воздействием других тел;
1.11. Жидкость находится под давлением. Что это означает?
(В) на жидкость действует сила;
1.12. В каких единицах измеряется давление в системе измерения СИ?
1.13. Если давление отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют:
1.14. Если давление отсчитывают от относительного нуля, то его называют:
1.15. Если давление ниже относительного нуля, то его называют:
(Г) давление вакуума.
1.16. Какое давление обычно показывает манометр?
1.17. Чему равно атмосферное давление при нормальных условиях?
1.18. Давление определяется
(А) отношением силы, действующей на жидкость к площади воздействия;
1.19. Массу жидкости заключенную в единице объема называют
1.20.Вес жидкости в единице объема называют
(Б) удельным весом;
1.21. При увеличении температуры удельный вес жидкости
1.22. Сжимаемость это свойство жидкости
(Б) изменять свой объем под действием давления;
1.23. Сжимаемость жидкости характеризуется
(Б) коэффициентом объемного сжатия.
1.24. Коэффициент объемного сжатия определяется по формуле (Б)
1.29. Вязкость жидкости это
(А) способность сопротивляться скольжению или сдвигу слоев жидкости;
1.30. Текучестью жидкости называется
(Б) величина обратная динамическому коэффициенту вязкости;
1.31. Вязкость жидкости не характеризуется
(Г) статическим коэффициентом вязкости.
1.32. Кинематический коэффициент вязкости обозначается греческой буквой
1.33. Динамический коэффициент вязкости обозначается греческой буквой
1.34.В вискозиметре Энглера объем испытуемой жидкости, истекающего через капилляр равен
1.35. Вязкость жидкости при увеличении температуры
1.36. Вязкость газа при увеличении температуры
1.37. Выделение воздуха из рабочей жидкости называется
1.38.При окислении жидкостей не происходит
(Б) увеличение вязкости;
1.39. Интенсивность испарения жидкости не зависит от
(Г) от объема жидкости.
1.40. Закон Генри, характеризующий объем растворенного газа в жидкости записывается в виде (1.24)
2.1. Как называются разделы, на которые делится гидравлика?
(В) гидростатика и гидродинамика;
2.2. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости называется
2.3. Гидростатическое давление — это давление присутствующее
(Б) в покоящейся жидкости;
2.4. Какие частицы жидкости испытывают наибольшее напряжение сжатия от действия гидростатического давления?
(А) находящиеся на дне резервуара;
2.5. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара равно
(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;
2.7. Второе свойство гидростатического давления гласит
(Г) гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.
2.8. Третье свойство гидростатического давления гласит
(Б) гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве;
2.9. Уравнение, позволяющее найти гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема называется
(А) основным уравнением гидростатики;
2.10. Основное уравнение гидростатики позволяет
(В) определять давление в любой точке рассматриваемого объема;
2.11. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара определяется по формуле (Г)
2.12. Основное уравнение гидростатического давления записывается в виде (В)
2.13. Основное уравнение гидростатики определяется
(В) суммой давления на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев;
2.14. Чему равно гидростатическое давление при глубине погружения точки, равной нулю
(А) давлению над свободной поверхностью;
2.15. «Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково»
(Б) это — закон Паскаля;
2.16. Закон Паскаля гласит
(А) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково;
2.17. Поверхность уровня — это
(Б) поверхность, во всех точках которой давление одинаково;
2.18. Чему равно гидростатическое давление в точке А ?
(В) 21,62 кпа;
2.19. Как приложена равнодействующая гидростатического давления относительно центра тяжести прямоугольной боковой стенки резервуара?
2.20. Равнодействующая гидростатического давления в резервуарах с плоской наклонной стенкой равна (Г)
2.21. Точка приложения равнодействующей гидростатического давления лежит ниже центра тяжести плоской боковой поверхности резервуара на расстоянии (А)
2.22. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Оx равна (Г)
2.23. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Oz равна (Б)
2.24. Равнодействующая гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность равна (А)
2.25. Сила, действующая со стороны жидкости на погруженное в нее тело равна (Г)
2.26. Способность плавающего тела, выведенного из состояния равновесия, вновь возвращаться в это состояние называется (А)
2.27. Укажите на рисунке местоположение центра водоизмещения
(А) 1;
2.28. Укажите на рисунке метацентрическую высоту
(В) 3;
2.29. Для однородного тела, плавающего на поверхности справедливо соотношение (А)
2.30. Вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна называется
2.31. Водоизмещение — это
(Г) вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна.
2.32. Укажите на рисунке местоположение метацентра
(Г) 4.
2.33. Если судно возвращается в исходное положение после действия опрокидывающей силы, метацентрическая высота
(А) имеет положительное значение;
2.34. Если судно после воздействия опрокидывающей силы продолжает дальнейшее опрокидывание, то метацентрическая высота
(Б) имеет отрицательное значение;
2.35. Если судно после воздействия опрокидывающей силы не возвращается в исходное положение и не продолжает опрокидываться, то метацентрическая высота
2.36. По какому критерию определяется способность плавающего тела изменять свое дальнейшее положение после опрокидывающего воздействия
(А) по метацентрической высоте;
2.37. Проведенная через объем жидкости поверхность, во всех точках которой давление одинаково, называется
(Б) поверхностью уровня;
2.38. Относительным покоем жидкости называется
(А) равновесие жидкости при постоянном значении действующих на нее сил тяжести и инерции;
3.1. Площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная направлению движения называется
(Б) живым сечением;
3.2. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется
(В) смоченный периметр;
3.3. Объем жидкости, протекающий за единицу времени через живое сечение называется
(А) расход потока;
3.4. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения называется
(Б) средняя скорость потока;
3.5. Отношение живого сечения к смоченному периметру называется
(Г) гидравлический радиус потока.
3.6. Если при движении жидкости в данной точке русла давление и скорость не изменяются, то такое движение называется
3.7. Движение, при котором скорость и давление изменяются не только от координат пространства, но и от времени называется
3.8. Расход потока обозначается латинской буквой
3.9. Средняя скорость потока обозначается буквой
3.10. Живое сечение обозначается буквой
3.11. При неустановившемся движении, кривая, в каждой точке которой вектора скорости в данный момент времени направлены по касательной называется
3.12. Трубчатая поверхность, образуемая линиями тока с бесконечно малым поперечным сечением называется
3.13. Элементарная струйка — это
(Б) часть потока, заключенная внутри трубки тока;
3.14. Течение жидкости со свободной поверхностью называется
3.15. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением называется
3.16. Уравнение неразрывности течений имеет вид
3.17. Уравнение Бернулли для идеальной жидкости имеет вид (В)
3.18. На каком рисунке трубка Пито установлена правильно (Б)
3.19. Уравнение Бернулли для реальной жидкости имеет вид (Г)
3.20. Член уравнения Бернулли, обозначаемый буквой z, называется
(А) геометрической высотой;
3.21. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением 
называется
(В) пьезометрической высотой;
3.22. Член уравнения Бернулли, обозначаемый выражением 
называется
(Б) скоростной высотой;
3.23. Уравнение Бернулли для двух различных сечений потока дает взаимосвязь между
(В) давлением, скоростью и геометрической высотой;
3.24. Коэффициент Кориолиса в уравнении Бернулли характеризует
(А) режим течения жидкости;
3.25. Показание уровня жидкости в трубке Пито отражает
(В) скоростную энергию;
3.26. Потерянная высота характеризует
(Б) степень сопротивления трубопровода;
3.27. Линейные потери вызваны
(А) силой трения между слоями жидкости;
3.28. Местные потери энергии вызваны
(Б) наличием местных сопротивлений;
3.29. На участке трубопровода между двумя его сечениями, для которых записано уравнение Бернулли можно установить следующие гидроэлементы
(В) фильтр, кран, диффузор, колено;
3.30. Укажите правильную запись
3.31. Для измерения скорости потока используется
3.32. Для измерения расхода жидкости используется
(В) расходомер Вентури;
3.33. Укажите, на каком рисунке изображен расходомер Вентури (Г)
3.34. Установившееся движение характеризуется уравнениями
3.35. Расход потока измеряется в следующих единицах
3.36. Для двух сечений трубопровода известны величины P1, υ1, z1 и z2. Можно ли определить давление P2 и скорость потока υ2?
3.37. Неустановившееся движение жидкости характеризуется уравнением
3.38. Значение коэффициента Кориолиса для ламинарного режима движения жидкости равно
3.39. Значение коэффициента Кориолиса для турбулентного режима движения жидкости равно
3.40. По мере движения жидкости от одного сечения к другому потерянный напор
3.41. Уровень жидкости в трубке Пито поднялся на высоту H = 15 см. Чему равна скорость жидкости в трубопроводе
4.1. Гидравлическое сопротивление это
(В) сопротивление трубопровода, которое сопровождается потерями энергии жидкости;
4.2. Что является источником потерь энергии движущейся жидкости?
4.3. На какие виды делятся гидравлические сопротивления?
(Г) местные и линейные.
4.4. Влияет ли режим движения жидкости на гидравлическое сопротивление
4.5. Ламинарный режим движения жидкости это
(В) режим, при котором жидкость сохраняет определенный строй своих частиц;
(Б) можно, если известны диаметры d1 и d2;
4.6. Турбулентный режим движения жидкости это
(Б) режим, при котором частицы жидкости перемещаются в трубопроводе бессистемно;
4.7. При каком режиме движения жидкости в трубопроводе пульсация скоростей и давлений не происходит?
(Г) при ламинарном.
4.8. При каком режиме движения жидкости в трубопроводе наблюдается пульсация скоростей и давлений в трубопроводе?
(В) при турбулентном;
4.9. При ламинарном движении жидкости в трубопроводе наблюдаются следующие явления
(Б) отсутствие пульсации скоростей и давлений;
4.10. При турбулентном движении жидкости в трубопроводе наблюдаются следующие явления
(А) пульсация скоростей и давлений;
4.11. Где скорость движения жидкости максимальна при турбулентном режиме?
(В) может быть максимальна в любом месте;
4.12. Где скорость движения жидкости максимальна при ламинарном режиме?
(Б) в центре трубопровода;
4.13. Режим движения жидкости в трубопроводе это процесс
4.14. Критическая скорость, при которой наблюдается переход от ламинарного режима к турбулентному определяется по формуле (Г)
4.15. Число Рейнольдса определяется по формуле (Б)
4.16. От каких параметров зависит значение числа Рейнольдса?
(А) от диаметра трубопровода, кинематической вязкости жидкости и скорости движения жидкости;
4.17. Критическое значение числа Рейнольдса равно
4.18. При Re > 4000 режим движения жидкости
4.19. При Re 0, значит жидкость
(Б) движется в полость с повышенным давлением;
7.1. Гидравлическими машинами называют
(Б) машины, которые сообщают проходящей через них жидкости механическую энергию, либо получают от жидкости часть энергии и передают ее рабочим органам;
7.2. Гидропередача — это
(Б) система, основное назначение которой является передача механической энергии от двигателя к исполнительному органу посредством рабочей жидкости;
7.3. Какая из групп перечисленных преимуществ не относится к гидропередачам?
(Г) безопасность работы, надежная смазка трущихся частей, легкость включения и выключения, свобода расположения осей и валов приводимых агрегатов.
7.4. Насос, в котором жидкость перемещается под действием центробежных сил, называется
(А) лопастной центробежный насос;
7.5. Осевые насосы, в которых положение лопастей рабочего колеса не изменяется называется
7.6. В поворотно-лопастных насосах поворотом лопастей регулируется
(Г) подача жидкости.
7.7. Поршневые насосы по типу вытеснителей классифицируют на
(А) плунжерные, поршневые и диафрагменные;
7.8. На рисунке изображен поршневой насос простого действия. Укажите неправильное обозначение его элементов.
(Б) 2 — поршень, 4 — расходный резервуар, 6 — нагнетательный клапан;
7.9. Объемный КПД насоса — это
(А) отношение его действительной подачи к теоретической;
7.10. Теоретическая подача поршневого насоса простого действия (Г)
7.11. Действительная подача поршневого насоса простого действия (Г)
7.12. В поршневом насосе простого действия одному обороту двигателя соответствует
(В) два хода поршня;
7.13. Неполнота заполнения рабочей камеры поршневых насосов
(В) снижает действительную подачу насоса;
7.14. В поршневом насосе двойного действия одному ходу поршня соответствует
(Б) процесс всасывания и нагнетания;
7.15. В поршневом насосе простого действия одному ходу поршня соответствует
(В) процесс всасывания или нагнетания;
7.16. На каком рисунке изображен поршневой насос двойного действия? (Г)
7.17. Теоретическая подача дифференциального поршневого насоса определяется по формуле (А)
7.18. Наибольшая и равномерная подача наблюдается у поршневого насоса
7.19. Индикаторная диаграмма поршневого насоса это
(Б) график изменения давления в цилиндре за один полный оборот кривошипа;
7.20. Индикаторная диаграмма позволяет
(Г) диагностировать техническое состояние насоса.
7.21. Мощность, которая передается от приводного двигателя к валу насоса называется
(Б) подведенная мощность;
7.22. Мощность, которая отводится от насоса в виде потока жидкости под давлением называется
(Б) полезная мощность;
7.23. Объемный КПД насоса отражает потери мощности, связанные
(А) с внутренним перетечками жидкости внутри насоса через зазоры подвиых эл-в
7.24. Механический КПД насоса отражает потери мощности, связанные
(Б) с возникновением силы трения между подвижными элементами насоса;
7.25. Гидравлический КПД насоса отражает потери мощности, связанные
(В) с деформацией потока рабочей жидкости в насосе и с трением жидкости о стенки гидроаппарата;
7.26. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Б) гидроцилиндр плунжерный;
7.27. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Г) гидрозамок.
7.28. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(В) гидропреобразователь;
7.29. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Б) гидромотор регулируемый;
7.30. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(А) гидронасос реверсивный;
7.31. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(В) клапан напорный;
7.32. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Г) гидроаккумулятор пружинный.
7.33. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Б) гидрораспределитель четырехлинейный двухпозиционный;.
7.34. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
7.35. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(В) дроссель настраиваемый;
7.36. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(В) гидроцилиндр с торможением в конце хода;
7.37. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Б) клапан обратный;
7.38. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(В) гидроаккумулятор пневмогидравлический;
7.39. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(А) гидрораспределитель четырехлинейный трехпозиционный;
7.40. Какой гидравлический элемент изображен на рисунке?
(Б) теплообменник;
РАСХОД. УРАВНЕНИЕ РАСХОДА
ОСНОВНЫЕ УРАВНЕНИЯ ГИДРАВЛИКИ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
Переходя к изучению вопросов движения жидкости, нужно заметить, что на первых порах мы будем рассматривать движение так называемой идеальной жидкости, т. е. такой воображаемой жидкости, которая совершенно лишена вязкости, и лишь потом перейдем к изучению реальных потоков. В такой невязкой жидкости, так же как и в неподвижных реальных жидкостях, возможен лишь один вид напряжений — нормальное напряжение сжатия, т. е. гидромеханическое давление, или просто давление.
Давление в движущейся идеальной жидкости обладает теми же свойствами, что и в неподвижной жидкости, т. е. на внешней поверхности жидкости оно направлено по внутренней нормали, а в любой точке внутри жидкости—по всем направлениям одинаково.
Течение жидкости может быть установившимся (стационарным) или неустановившимся (нестационарным).
Установившееся течение—это течение неизменное по времени, при котором гидромеханическое давление и скорость являются функциями лишь координат, но не зависят от времени. Давление и скорость могут изменяться при перемещении частиц жидкости из одного положения в другое, но в данной неподвижной относительно русла точке величины давления и скорости при установившемся движении не меняются по времени.
Математически это можно записать так:
где индексы у скорости означают проекции этой скорости на соответствующие оси, жестко связанные с руслом.
В частном случае установившеесятечение может быть равномерным, когда скорость каждой частицы не меняется с изменением ее координат.
В общем случае неустановившегося течения давление и скорость зависят как от координат, так и от времени, т. е.
Примерами неустановившегося течения жидкости могут служить постепенное опорожнение сосуда через отверстие в дне или движение жидкости во всасывающей или напорной трубе простого поршневого насоса, поршень которого совершает возвратно-поступательное движение.
Примеры установившегося течения: истечение жидкости из сосуда, в котором поддерживается постоянный уровень; движение жидкости в замкнутом трубопроводе, создаваемое работой центробежного насоса с постоянным числом оборотов.
Исследование установившихся течений гораздо проще, чем неустановившихся. В дальнейшем мы будем рассматривать главным образом установившиеся течения и лишь некоторые частные случаи неустановившегося течения.
Траектории частиц жидкости при установившемся течении являются неизменными по времени кривыми.
При неустановившемся течении траектории различных частиц, проходящих через данную точку пространства, будут иметь разную форму. Поэтому для рассмотрения картины течения, образующейся в каждый данный момент времени, вводится понятие линии тока.
Линией тока называется такая линия в движущейся жидкости, касательные к которой в любой ее точке совпадают с направлением векторов скорости частиц, расположенных на этой линии в данный момент времени (рис. 22).
Очевидно, что в условиях установившегося течения линия тока совпадает с траекторией и не изменяет своей формы с течением времени.
Если в движущейся жидкости взять элементарный замкнутый контур и через все его точки провести линии тока, то образуется трубчатая поверхность, называемая трубкой тока. Часть потока, заключенная внутри трубки тока, называется струйкой (рис. 23).
При стремлении поперечных размеров струйки к нулю струйка в пределе обращается в линию тока.
В любой точке боковой поверхности струйки, т. е. трубки тока, векторы скорости направлены по касательным, а нормальные к этой поверхности составляющие скорости отсутствуют, следовательно, ни одна частица жидкости ни в одной точке трубки тока не может проникнуть внутрь струйки или выйти наружу. Трубка тока, таким образом, является как бы непроницаемой стенкой, а элементарная струйка представляет собой самостоятельный элементарный поток.
Потоки конечных размеров мы будем на первых порах рассматривать как совокупность элементарных струек, т. е. течение будем предполагать струйным. Вследствие различия скоростей соседние струйки будут скользить одна по другой, не перемешиваясь друг с другом.
Живым сечением или просто сечением потока называется в общем случае поверхность в пределах потока, проведенная нормально к линиям тока. Обычно в потоках рассматривают такие участки, в которых струйки можно считать параллельными и, следовательно, живые сечения — плоскими.
Различают течения жидкости напорные и безнапорные. Напорными называют течения в закрытых руслах без свободной поверхности, а безнапорными — течения со свободной поверхностью. При напорных течениях давление вдоль потока обычно переменное при безнапорном—постоянное (чаще всего атмосферное). Примерами напорного течения могут служить течения в трубопроводах с повышенным (или пониженным) давлением, течения в гидромашинах и других гидроагрегатах. Безнапорными являются течения в реках, открытых каналах и лотках. В данном курсе мы будем рассматривать почти исключительно течения напорные.
РАСХОД. УРАВНЕНИЕ РАСХОДА
Расходом называется количество жидкости, протекающее через живое сечение потока (струйки) в единицу времени. Это количество можно измерять в единицах объема, в весовых единицах или в единицах массы, в связи с чем различают расходы объемный Q, весовой G и массовый М.
Для элементарной струйки, имеющей бесконечно малые площади сечений, можно считать скорость одинаковой во всех точках каждого сечения. Следовательно, для элементарной струйки объемный расход будет равен
где dS—площадь сечения струйки, весовой расход
и массовый расход
Для потока конечных размеров в общем случае скорость имеет различное значение в разных точках сечения; поэтому расход должен подсчитываться как сумма элементарных расходов струек, т. е.
Обычно в рассмотрение вводится средняя по сечению скорость, равная
Основываясь на законе сохранения вещества, на предположении о сплошности (неразрывности) течения и на указанном выше свойстве трубки тока, заключающемся в ее «непроницаемости», можно для установившегося течения несжимаемой жидкости утверждать, что расход во всех сечениях элементарной струйки (см. рис. 23) один и тот же, т. е.
Это уравнение называется уравнением расхода для элементарной струйки.
Аналогичное уравнение можно составить и для потока конечных размеров, ограниченного непроницаемыми стенками, только вместо истинных скоростей следует ввести средние скорости, тогда
Из последнего уравнения следует, что средние скорости в потоке несжимаемой жидкости обратно пропорциональны площадям сечений, т. е.
Очевидно, что уравнение расхода является частным случаем общего закона сохранения вещества, а также условием сплошности (неразрывности) течения.
http://allrefrs.ru/4-27059.html
http://megaobuchalka.ru/3/38522.html