Основное уравнение гидродинамики выберите один ответ

Основное уравнение гидродинамики выберите один ответ

2.1. Как называются разделы, на которые делится гидравлика?

а) гидростатика и гидромеханика;
б) гидромеханика и гидродинамика;
в) гидростатика и гидродинамика;
г) гидрология и гидромеханика.

2.2. Раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы равновесия жидкости называется

а) гидростатика;
б) гидродинамика;
в) гидромеханика;
г) гидравлическая теория равновесия.

2.3. Гидростатическое давление — это давление присутствующее

а) в движущейся жидкости;
б) в покоящейся жидкости;
в) в жидкости, находящейся под избыточным давлением;
г) в жидкости, помещенной в резервуар.

2.4. Какие частицы жидкости испытывают наибольшее напряжение сжатия от действия гидростатического давления?

а) находящиеся на дне резервуара;
б) находящиеся на свободной поверхности;
в) находящиеся у боковых стенок резервуара;
г) находящиеся в центре тяжести рассматриваемого объема жидкости.

2.5. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара равно

а) произведению глубины резервуара на площадь его дна и плотность;
б) произведению веса жидкости на глубину резервуара;
в) отношению объема жидкости к ее плоскости;
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;
б) в любой точке жидкости гидростатическое давление перпендикулярно площадке касательной к выделенному объему и действует внутрь рассматриваемого объема;
в) в каждой точке жидкости гидростатическое давление действует параллельно площадке касательной к выделенному объему и направлено произвольно;
г) гидростатическое давление неизменно во всех направлениях и всегда перпендикулярно в точке его приложения к выделенному объему.

2.7. Второе свойство гидростатического давления гласит

а) гидростатическое давление постоянно и всегда перпендикулярно к стенкам резервуара;
б) гидростатическое давление изменяется при изменении местоположения точки;
в) гидростатическое давление неизменно в горизонтальной плоскости;
г) гидростатическое давление неизменно во всех направлениях.

2.8. Третье свойство гидростатического давления гласит

а) гидростатическое давление в любой точке не зависит от ее координат в пространстве;
б) гидростатическое давление в точке зависит от ее координат в пространстве;
в) гидростатическое давление зависит от плотности жидкости;
г) гидростатическое давление всегда превышает давление, действующее на свободную поверхность жидкости.

2.9. Уравнение, позволяющее найти гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема называется

а) основным уравнением гидростатики;
б) основным уравнением гидродинамики;
в) основным уравнением гидромеханики;
г) основным уравнением гидродинамической теории.

2.10. Основное уравнение гидростатики позволяет

а) определять давление, действующее на свободную поверхность;
б) определять давление на дне резервуара;
в) определять давление в любой точке рассматриваемого объема;
г) определять давление, действующее на погруженное в жидкость тело.

2.11. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара определяется по формуле

2.12. Основное уравнение гидростатического давления записывается в виде

2.13. Основное уравнение гидростатики определяется

а) произведением давления газа над свободной поверхностью к площади свободной поверхности;
б) разностью давления на внешней поверхности и на дне сосуда;
в) суммой давления на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев;
г) отношением рассматриваемого объема жидкости к плотности и глубине погружения точки.

2.14. Чему равно гидростатическое давление при глубине погружения точки, равной нулю

а) давлению над свободной поверхностью;
б) произведению объема жидкости на ее плотность;
в) разности давлений на дне резервуара и на его поверхности;
г) произведению плотности жидкости на ее удельный вес.

2.15. «Давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково»

а) это — закон Ньютона;
б) это — закон Паскаля;
в) это — закон Никурадзе;
г) это — закон Жуковского.

2.16. Закон Паскаля гласит

а) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково;
б) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям согласно основному уравнению гидростатики;
в) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости, увеличивается по мере удаления от свободной поверхности;
г) давление, приложенное к внешней поверхности жидкости равно сумме давлений, приложенных с других сторон рассматриваемого объема жидкости.

2.17. Поверхность уровня — это

а) поверхность, во всех точках которой давление изменяется по одинаковому закону;
б) поверхность, во всех точках которой давление одинаково;
в) поверхность, во всех точках которой давление увеличивается прямо пропорционально удалению от свободной поверхности;
г) свободная поверхность, образующаяся на границе раздела воздушной и жидкой сред при относительном покое жидкости.

2.18. Чему равно гидростатическое давление в точке А ?

а) 19,62 кПа;
б) 31,43 кПа;
в) 21,62 кПа;
г) 103 кПа.

2.19. Как приложена равнодействующая гидростатического давления относительно центра тяжести прямоугольной боковой стенки резервуара?

а) ниже;
б) выше;
в) совпадает с центром тяжести;
г) смещена в сторону.

2.20. Равнодействующая гидростатического давления в резервуарах с плоской наклонной стенкой равна

2.21. Точка приложения равнодействующей гидростатического давления лежит ниже центра тяжести плоской боковой поверхности резервуара на расстоянии

2.22. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Оx равна

2.23. Сила гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность по оси Oz равна

2.24. Равнодействующая гидростатического давления на цилиндрическую боковую поверхность равна

2.25. Сила, действующая со стороны жидкости на погруженное в нее тело равна

2.26. Способность плавающего тела, выведенного из состояния равновесия, вновь возвращаться в это состояние называется

а) устойчивостью;
б) остойчивостью;
в) плавучестью;
г) непотопляемостью.

2.27. Укажите на рисунке местоположение центра водоизмещения

а) 1;
б) 2;
в) 3;
г) 4.

2.28. Укажите на рисунке метацентрическую высоту

а) 1;
б) 2;
в) 3;
г) 4.

2.29. Для однородного тела, плавающего на поверхности справедливо соотношение

2.30. Вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна называется

а) погруженным объемом;
б) водоизмещением;
в) вытесненным объемом;
г) водопоглощением.

2.31. Водоизмещение — это

а) объем жидкости, вытесняемый судном при полном погружении;
б) вес жидкости, взятой в объеме судна;
в) максимальный объем жидкости, вытесняемый плавающим судном;
г) вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна.

2.32. Укажите на рисунке местоположение метацентра

а) 1;
б) 2;
в) 3;
г) 4.

2.33. Если судно возвращается в исходное положение после действия опрокидывающей силы, метацентрическая высота

а) имеет положительное значение;
б) имеет отрицательное значение;
в) равна нулю;
г) увеличивается в процессе возвращения судна в исходное положение.

2.34. Если судно после воздействия опрокидывающей силы продолжает дальнейшее опрокидывание, то метацентрическая высота

а) имеет положительное значение;
б) имеет отрицательное значение;
в) равна нулю;
г) уменьшается в процессе возвращения судна в исходное положение.

2.35. Если судно после воздействия опрокидывающей силы не возвращается в исходное положение и не продолжает опрокидываться, то метацентрическая высота

а) имеет положительное значение;
б) имеет отрицательное значение;
в) равна нулю;
г) уменьшается в процессе возвращения судна в исходное положение.

2.36. По какому критерию определяется способность плавающего тела изменять свое дальнейшее положение после опрокидывающего воздействия

а) по метацентрической высоте;
б) по водоизмещению;
в) по остойчивости;
г) по оси плавания.

2.37. Проведенная через объем жидкости поверхность, во всех точках которой давление одинаково, называется

а) свободной поверхностью;
б) поверхностью уровня;
в) поверхностью покоя;
г) статической поверхностью.

2.38. Относительным покоем жидкости называется

а) равновесие жидкости при постоянном значении действующих на нее сил тяжести и инерции;
б) равновесие жидкости при переменном значении действующих на нее сил тяжести и инерции;
в) равновесие жидкости при неизменной силе тяжести и изменяющейся силе инерции;
г) равновесие жидкости только при неизменной силе тяжести.

2.39. Как изменится угол наклона свободной поверхности в цистерне, двигающейся с постоянным ускорением

а) свободная поверхность примет форму параболы;
б) будет изменяться;
в) свободная поверхность будет горизонтальна;
г) не изменится.

2.40. Во вращающемся цилиндрическом сосуде свободная поверхность имеет форму

а) параболы;
б) гиперболы;
в) конуса;
г) свободная поверхность горизонтальна.

2.41. При увеличении угловой скорости вращения цилиндрического сосуда с жидкостью, действующие на жидкость силы изменяются следующим образом

а) центробежная сила и сила тяжести уменьшаются;
б) центробежная сила увеличивается, сила тяжести остается неизменной;
в) центробежная сила остается неизменной, сила тяжести увеличивается;
г) центробежная сила и сила тяжести не изменяются.

Тестовые задания по теме 1.1. Основы гидравлики и гидродинамики

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Югорский государственный университет»

ЛЯНТОРСКИЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИКУМ (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования

«Югорский государственный университет»

ПМ.02 Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Междисциплинарный курс МДК 02.01. Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Тема: Основы гидравлики и гидродинамики

Специальность 21.02.01 Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений

Кокшина Татьяна Витальевна, преподаватель высшей квалификационной категории, ЛНТ (филиала) ФГБОУ ВО «ЮГУ».

Междисциплинарный курс МДК 02.01. Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Тема : Основы гидравлики и гидродинамики

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения зачетной работы отводится 45 минут. Работа включает 15 заданий. К заданиям даются варианты ответов, из которых правильный только один. Обведите номер верного ответа. При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Задание 1. Сила давления жидкости на дно зависит :

А. от формы и объема сосуда

Б. от площади дна и глубины жидкости

В. от объема сосуда.

Задание 2. Живым сечением потока является

А. площадь сечения потока, проведенная нормально к направлению скоростей элементарных струек

Б площадь сечения потока, проведенная по касательной к направлению скоростей элементарных струек

В. площадь сечения трубопровода

Задание 3. Уравнение неразрывности для потока несжимаемой жидкости:

Задание 4. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

Задание 5. В уравнении Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости

+ + ) — ( + + ) = поправочный коэффициент α учитывает:

А. неравномерность распределения местных скоростей в потоке.

Б. полную потерю напора

В. расход жидкости.

Задание 6. Потери напора на трение по длине потока происходят:

А. из-за быстрого изменения направления движения жидкости

Б. из-за резкого изменения сечения потока

В. за счет работы сил трения по его длине

Задание 7. Потери напора между живыми сечениями а-а и в-в выражаются :

Задание 8. Определите режим течения бензина (ν = 0,6 /с ) по горизонтальной всасывающей линии диаметром d=100 мм к насосу Q = 0,01 /с.

Задание 9. При ламинарном режиме для определения коэффициента сопротивления λ применяют формулу

Задание 10. Увеличение расхода жидкости дает уменьшение скорости при истечении жидкости через

А. цилиндрический внешний насадок

Б. донное отверстие

В. конический сходящийся насадок

Задание 11. С увеличением температуры плотность жидкости из-за температурного расширения

Задание 12. Основное уравнение гидростатики:

Задание 13. Прибор, измеряющий давление в жидкости высотой столба той же жидкости называется

А. дифференциальный манометр

С. жидкостный манометр

Задание 14. На тело объемом 0,8 , погруженное в жидкость (вода), действует выталкивающая (архимедова) сила, равная

Задание 15. Движение жидкости, при котором поток частично ограничен твердой поверхностью и имеет свободную поверхность, называется

Междисциплинарный курс МДК 02.01. Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Тема : Основы гидравлики и гидродинамики

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения зачетной работы отводится 45 минут. Работа включает 15 заданий. К заданиям даются варианты ответов, из которых правильный только один. Обведите номер верного ответа. При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Задание 1. Для сосудов разной формы, заполненных одной и той же жидкостью до одного и того же уровня и имеющих одинаковую площадь дна,

А. давление будет не одинаково

Б. давление будет одинаково

В. давление равно нулю.

Задание 2. Количество жидкости, протекающей через его живое сечение в единицу времени, называется

А. напором потока

Б. расходом потока

В. скоростью потока

Задание 3. Уравнение неразрывности для потока несжимаемой жидкости:

Задание 4. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

Задание 5. В уравнении Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости

+ + ) — ( + + ) = поправочный коэффициент α учитывает:

А. скорость движения жидкости

Б. полную потерю напора

В. неравномерность распределения местных скоростей в потоке.

Задание 6. Потери напора на трение по длине потока происходят:

А. за счет работы сил трения по его длине

Б. из-за резкого изменения сечения потока

В. из-за поворотного колена трубопровода.

Задание 7. Потери напора между живыми сечениями 1-1 и 2-2 выражаются :

Задание 8. Определите режим течения бензина (ν = 0,6 /с ) по горизонтальной всасывающей линии диаметром d=200 мм к насосу Q = 0,01 /с.

Задание 9. При турбулентном режиме для определения коэффициента сопротивления λ применяют формулу

Задание 10. Расход жидкости при истечении из насадка по сравнению с истечением через отверстия в тонкой стенке

А.в 4/3 раза больше

Б. в 4/3 раза меньше

В. в 3/4 раза больше

Задание 11.С увеличением давления плотность из-за сжимаемости жидкости

Задание 12. Кинематическая вязкость выражается соотношением:

Задание 13. Прибор, измеряющий разность давлений жидкости в двух точках одного и того же сосуда называется

А. дифференциальный манометр

С. жидкостный манометр

Задание 14. На тело объемом 0,1 , погруженное в жидкость (вода), действует выталкивающая (архимедова) сила, равная

Задание 15. Движение жидкости, при котором поток ограничен твердыми поверхностями и жидкость полностью заполняет поперечное сечение по его длине, называется

Междисциплинарный курс МДК 02.01. Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Тема : Основы гидравлики и гидродинамики

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения зачетной работы отводится 45 минут. Работа включает15 заданий. К заданиям даются варианты ответов, из которых правильный только один. Обведите номер верного ответа. При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Задание 1. Результирующая сила давления жидкости на плоскую поверхность равна

А. произведению площади смоченной части на результирующее давление в ее центре тяжести

Б. отношению площади смоченной части к результирующему давлению в ее центре тяжести

В. отношению результирующего давления в ее центре тяжести к площади смоченной части этой поверхности.

Задание 2. Уравнение неразрывности для потока несжимаемой жидкости

Задание 3. Эпюра какого давления на рисунке 1 представляет собой треугольник?

А. эпюра абсолютного гидростатического давления

Б. эпюра избыточного давления

В. эпюра вакуумметрического давления

Задание 4. В уравнении Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

( z + + = const ) запас потенциальной энергии выражается:

Задание 5. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости имеет вид:

Задание 6. Потери напора на трение по длине потока происходят:

А. за счет работы сил трения по его длине

Б. из-за поворотного колена трубопровода

В. из-за резкого изменения сечения потока.

Задание 7. Местные потери напора происходят:

А. из-за линейных потерь

Б. за счет работы сил трения по его длине

В. в поворотных коленах трубопровода.

Задание 8. Определите режим течения бензина (ν = 0,6 /с ) по горизонтальной всасывающей линии диаметром d=300 мм к насосу Q = 0,01 /с.

Задание 9. При турбулентном режиме для определения коэффициента сопротивления λ применяют формулу

А. Дарси-Вейсбаха Б. Альтшуля В. Паскаля.

Задание 10. Изменение формы струи (инверсия) наблюдается при истечении жидкости

А. через цилиндрическую внешнюю насадку

Б. через отверстие в тонкой стенке

В. при переменном напоре

Задание 11. Коэффициент температурного расширения выражает:

А. относительное изменение плотности жидкости при увеличении ее температуры на 1 ⁰ С.

Б. относительное изменение объема жидкости при увеличении ее температуры на 1 ⁰ С.

В. изменение давления

Задание 12. Вязкость жидкости с увеличением давления

А. уменьшается Б. увеличивается В. Не меняется

Задание 13. Для измерения больших давлений применяют

А. пружинный манометр Б. вакуумметр

В. пьезометр С. жидкостный манометр

Задание 14. На тело объемом 0,3 , погруженное в жидкость (вода), действует выталкивающая (архимедова) сила, равная

А. 3 Н Б. 0,3 кН В. 300 Н С. 3кН

Задание 15. Установившееся движение жидкости, при котором поперечные сечения потока и средняя скорость изменяются по длине потока, называется

А. неравномерным Б. равномерным

В. напорным С. безнапорным

Междисциплинарный курс МДК 02.01. Эксплуатация нефтегазопромыслового оборудования

Тема : Основы гидравлики и гидродинамики

Инструкция по выполнению работы

Для выполнения контрольной работы отводится 45 минут. Работа включает 15 заданий. К заданиям даются варианты ответов, из которых правильный только один. Обведите номер верного ответа. При вычислениях разрешается использовать непрограммируемый калькулятор.

Задание 1. Сила давления жидкости на плоскую поверхность равна

Задание 2. Из уравнения неразрывности следует

А. средние скорости в живых сечениях потока несжимаемой жидкости прямо пропорциональны площади этих сечений

Б. средние скорости в живых сечениях потока несжимаемой жидкости обратно пропорциональны площади этих сечений

В. средние скорости в живых сечениях потока несжимаемой жидкости равны площадям этих сечений.

Задание 3. Эпюра какого давления на рисунке 1 представляет собой трапецию?

А. эпюра абсолютного гидростатического давления

Б. эпюра избыточного давления

В. эпюра вакуумметрического давления

Задание 4. В уравнении Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости

( z + + = const ) скоростной напор выражается:

Задание 5. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости имеет вид:

Задание 6. Потери напора на трение по длине потока происходят:

А. из-за местных потерь

Б. за счет работы сил трения по его длине

В. из-за резкого изменения сечения потока.

Задание 7. Местные потери напора происходят:

А. из-за линейных потерь

Б. за счет работы сил трения по его длине

В. из-за резкого изменения сечения потока

Задание 8. Определите режим течения бензина (ν = 0,6 /с ) по горизонтальной всасывающей линии диаметром d=400 мм к насосу Q = 0,01 /с.

А. турбулентный Б. ламинарный В. вихреобразный

Задание 9. При ламинарных режимах для определения коэффициента сопротивления λ применяют

А. Дарси-Вейсбаха Б. Альтшуля В. Блазиус

Задание 10. Изменение формы струи (инверсия) наблюдается при истечении жидкости

А. через цилиндрическую внутреннюю насадку

Б. через отверстие в тонкой стенке

В. из малого отверстия под уровень

Задание 11. Коэффициент объемного сжатия представляет собой

А. изменение давления

Б. относительное изменение плотности жидкости при изменении давления на 1 Па

В. относительное изменение объема жидкости при изменении давления на

Задание 12. Вязкость жидкости с увеличением температуры

А. уменьшается Б. увеличивается В. Не меняется

Задание 13. Для измерения кинематической вязкости жидкости применяют

А. пружинный манометр Б. вискозиметр Стокса

В. пьезометр С. жидкостный манометр

Задание 14. На тело объемом 0,2 , погруженное в жидкость (вода), действует выталкивающая (архимедова) сила, равная

А. 2 Н Б. 0,2 кН В. 200 Н С. 2кН

Задание 15. Установившееся движение жидкости, при котором поперечные сечения потока и средняя скорость в них одинаковы, называется

Ответы к тестовым заданиям:

Курс повышения квалификации

Охрана труда

• Сейчас обучается 110 человек из 42 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Охрана труда

• Сейчас обучается 230 человек из 54 регионов

Курс профессиональной переподготовки

Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе

• Сейчас обучается 355 человек из 63 регионов

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

5 570 803 материала в базе

Другие материалы

• 27.12.2016
• 938
• 15

• 27.12.2016
• 11980
• 5

• 27.12.2016
• 701
• 2

• 27.12.2016
• 7828
• 6

• 27.12.2016
• 369
• 0

• 26.12.2016
• 7969
• 148

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Добавить в избранное

• 27.12.2016 4095
• DOCX 98.7 кбайт
• 39 скачиваний
• Оцените материал:

Настоящий материал опубликован пользователем Кокшина Татьяна Витальевна. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Автор материала

• На сайте: 6 лет
• Подписчики: 0
• Всего просмотров: 28403
• Всего материалов: 18

Учителя о ЕГЭ: секреты успешной подготовки

Время чтения: 11 минут

В школах Хабаровского края введут уроки спортивной борьбы

Время чтения: 1 минута

Тринадцатилетняя школьница из Индии разработала приложение против буллинга

Время чтения: 1 минута

В Воронеже продлили удаленное обучение для учеников 5-11-х классов

Время чтения: 1 минута

В Ленобласти школьники 5-11-х классов вернутся к очному обучению с 21 февраля

Время чтения: 1 минута

Объявлен конкурс дизайн-проектов для школьных пространств

Время чтения: 2 минуты

В Забайкалье в 2022 году обеспечат интернетом 83 школы

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Уравнения гидродинамики

Вы будете перенаправлены на Автор24

Гидродинамика – обширный и важный раздел гидравлики, исследующий основные законы движения идеальной жидкости и ее взаимосвязь с подвижными и неподвижными поверхностями.

Рисунок 1. Уравнение Бернулли. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Движение физического вещества состоит из достаточно сложного перемещения отдельных атомов молекул. В целях упрощения длительного расчета вводится определение струйчатой модели стабильности. Согласно этой модели, весь поток включает в себя отдельные элементарные струйки, рассмотрение которых в отдельности дает шанс понять закономерности потока жидкости в целом.

С точки зрения математической формулировки движения текучих и постоянных сред, нет разницы между газом и жидкостью. Иногда жидкостью называют несжимаемое пространство, а газом называют среду, у которой начальная плотность существенно меняется со временем.

Жидкость – такое состояние физического пространства, при котором она быстро и легко деформируется под влиянием внутренних и внешних сил.

В отличие от твердого материального тела жидкость не оказывает особое сопротивления сдвиговым нагрузкам, и поэтому такому объему без труда можно придать любую форму. В то же время жидкость может самостоятельно сопротивляться нормальным напряжениям сжатия или растяжения, иногда даже намного сильнее, чем физические вещества. Данная особенность жидкости широко применяется в разнообразных гидравлических машинах и устройствах, например, в гидравлических домкратах и прессах.

Жидкость в основном характеризуется несколькими основными параметрами:

• плотность $ρ$;
• динамическая вязкость $μ$;
• теплоемкость $c$;
• теплопроводность $\lambda$.

Готовые работы на аналогичную тему

В гидродинамике исследуются математические модели течений газа и жидкости в разных условиях. Эти модели в первую очередь представляют собой концепции дифференциальных уравнений при частных и производных обстоятельствах.

Основные уравнения гидродинамики

Главными гидродинамическими уравнениями являются уравнение неразрывности или сплочённости сред, а также уравнение Бернулли.

Уравнение неразрывности представляет собой формулу стабильности расхода и записывается следующим образом:

$dQ_1 + dQ_2 = dQ = const$, где:

$Q_1, Q_2, Q$ – скорости начального движения частиц жидкости в различных живых сечениях струйки.

Для потока уравнение сплоченности сред будет выглядеть так:

Уравнение Бернулли считается фундаментальным законом гидродинамики. Оно устанавливает взаимосвязь между скоростью, давлением, и положение исследуемого элемента в пространстве. Посредством этого уравнения решается огромный круг сложных инженерных задач.

Для упрощения изучения общих и важных закономерностей, присущих постоянно движущейся жидкости, ее часто представляют в виде неизменной среды, не обладающей внутренней энергией и трением. Такую жидкость в физике называют идеальной.

Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости чаще всего используется при расчетах и имеет следующий вид

• $Z$ – геометрический стабильный напор, или потенциальная удельная энергия начального положения;
• $\frac

  $ — изометрический напор, или удельная сила давления;

• $\frac<2>^<2><2g>$ — cкоростной напор, или кинетическая энергия.

Это уравнение также считается формулой закона сохранения и удержания энергии для движущейся жидкости. В этом заключается ее основной физический смысл.

При длительном движении реальной жидкости, обладающей определенной вязкостью, часть ее внутренней энергии автоматически затрачивается на преодоление сил трения. Этот показатель в виде тепла рассеивается в окружающую среду. Такое явление необратимо и в науке называется диссипацией. Диссипируемую величину в гидродинамике называют гидравлическими потерями.

Уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости

Рисунок 2. Уравнение Навье-Стокса. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Плотность несжимаемой жидкости в любых ситуациях постоянна, в математической модели она выступает как изначальный заданный параметр. Уравнение неразрывности при этом имеет такой вид

Система уравнений всегда замкнута, так как содержит 4 формулы для трёх компонент скорости и давления.

В развернутой форме для компонент скоростного вектора $v = G$ в декартовой системе координат $ x, y, z$ уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости с постоянной вязкостью записывается так:

Взгляд на температуру как основную меру внутренней энергии, непосредственно связанную со скоростью движения атомов и молекул, используется в физике, а в гидродинамике был принят феноменологический метод, при котором исследуют макроскопические характеристики переноса тепла. В частности, вводится определение теплового потока между нагретыми частями сплошного пространства.

Тепловой поток $Q$ – это точное количество тепла, которое трансформируется в единицу времени $Q = \frac<Дж><сВт>$.

Плотность теплового постоянного потока $q = \frac$ – это протекающий через единицу площади поток.

Тепло в гидродинамике переносится разными механизмами:

1. Молекулярная термодиффузия или теплопроводность. В горячей части определенной среды молекулы более подвижны, они возбуждают своим действием соседние, в результате чего повышается температура.
2. Конвекция. Данный процесс вызван движением жидкости. Поток жидкости непосредственно переносит начальную температуру из одной части пространства в другую. Если среда нагрета равномерно, конвективного теплового поток не будет даже при наличии движения.
3. Излучение. Это передача внутреннего тепла в виде электромагнитных волн. Например, тепло от раскаленной печки или солнечная энергия.

Закон Паскаля

В случае, когда все массовые силы отсутствуют, т.е. $g = 0$, из этих формул получается, что $p = 0$. откуда следует, что $p = const$. Это решение носит в науке название закона Паскаля, который предполагает, что в покоящейся жидкости (газе) при отсутствии массовых и постоянных сил давление постоянно.

Уравнение состояния идеального газа $p = ρRT$ , отсюда можно найти плотность газа в зависимости от начальной температуры

Это обыкновенное дифференциальное уравнение первого порядка для внутреннего давления $p = z $. Оно решается согласно принципу разделения переменных:

Закон Паскаля в гидродинамике даёт формулу изменения давления с высотой, если известно точное распределение температуры по заданной величине. В частном случае, это действует в случае, если считать атмосферу изотермической, когда $Т = const$.

Эта формула доказывает, что давление в изотермической атмосфере постепенно убывает с высотой по экспоненциальному закону.