ekz-prog2004 (Экзаменационная программа)

Примерный перечень вопросов по ГГД

для потока Фп-3,5,6,8-0

1. Режимы течения жидкости. Число Рейнольдса, его физический смысл.

2. Два метода описания жидкой частицы. Ускорение жидкой частицы

3. Линии и трубки тока. Расход жидкости

4. Уравнение неразрывности в интегральной, дифференциальной и гидравлической формах. Сложное движение жидкой частицы. Теорема Коши-Гельмгольца. Скорости угловых и линейных деформаций

5. Вихревые линии и трубки. Вектор вихря, его компоненты.

6. Безвихревое движение. Потенциал скорости.

7. Гидродинамическая сетка, ее свойства.

8. Плоское течение жидкости. Функция тока, ее физический смысл.

9. Методы исследования потенциальных потоков. Метод ЭГДА.

10. Свойства напряжений поверхностных сил.

11. Вывод уравнений движения жидкости в напряжениях.

12. Уравнения Эйлера для покоящейся жидкости. Основная формула гидростатики.

13. Абсолютное, вакуумметрическое, избыточное давления. Пьезометрическая, вакуумметрическая, приведенная высоты

14. Силы давления покоящейся жидкости на твердые поверхности. Вывод формул для силы давления на плоскую стенку. Понятие центра давления

15. Силы неравномерного давления жидкости на криволинейные стенки. Тело давления. Плавание тел.

16. Относительное равновесие жидкости.

17. Обобщенная гипотеза Ньютона.

18. Уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости. Размерность и физический смысл членов.

19. Гипотезы о турбулентных напряжениях. Двухслойная модель турбулентного потока.

20. Уравнения Эйлера для движения идеальной жидкости. Частные случаи движения. Уравнение Бернулли для адиабатного потока газа.

21. Относительное движение идеальной жидкости.

22. Уравнение Бернулли для струйки вязкой несжимаемой жидкости. Физический смысл членов уравнения.

23. Одномерная модель реального потока вязкой жидкости. Свойства плавноизменяющегося потока.

24. Уравнение Бернулли для потока вязкой несжимаемой жидкости. Геометрический смысл членов уравнения.

25. Коэффициенты α и α₀

26. Уравнения Эйлера для движения идеальной жидкости. Частные случаи движения.

27. Гидравлические сопротивления. Структура формул для определения потерь энергии по длине.

28. Анализ влияния различных факторов на гидравлический коэффициент трения λ. для труб с искусственной и естественной шероховатостью.

29. Ламинарное течение вязкой жидкости в круглой трубе.

30. Турбулентные течения; осредненные параметры. Уравнения Рейнольдса (без вывода). Тензор турбулентных напряжений.

31. Полуэмпирическая теория Прандтля о турбулентных напряжениях. Двухслойная модель турбулентного потока

32. Турбулентное течение в трубах. Закон изменения скорости в круглой трубе.

33. Потери на местных гидравлических сопротивлениях. Структура формул. Коэффициент местного гидравлического сопротивления.

34. Потери энергии при внезапном расширении потока. Формула Борда. Потери в диффузоре.

35. Истечение несжимаемой жидкости из отверстий и насадков. Понятие коэффициента расхода.

36. Расчет простых трубопроводов. Короткие и длинные трубопроводы. Типы задач.

37. Расчет высоты всасывания насоса. Явление кавитации.

38. Подобие гидромеханических процессов. Критерии подобия, их физический смысл.

39. Понятие пограничного слоя. Пристенный и струйный ПС. Толщина вытеснения.

40. Вывод уравнений Прандтля для плоского ламинарного пограничного слоя.Способы их замыкания.

41. Отрыв ПС.

42. Интегральное соотношение для пограничного слоя; методы его решения.

43. Параметры торможения; критическая скорость одномерного потока газа; скорость звука в адиабатном потоке.

44. Различные формы уравнения Бернулли для адиабатного потока газа. Вывод изоэнтропических формул.

45. Изменение параметров газа в трубе переменного сечения. Вывод формул Гюгонио, их анализ.

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по курсу Гидрогазодинамика

для потока Фп-3,5,6,8-02

ОСНОВНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА жидкостей и газов. Текучесть, сжимаемость. Динамический и кинематический коэффициенты вязкости. Режимы течения. Число Рейнольдса, его физический смысл. Характеристики турбулентного потока. Течение Куэтта. Модели жидкой среды.

НАПРЯЖЕННОЕ СОСТОЯНИЕ жидкой среды. Классификация сил, действующих в жидкости. Свойства напряжений поверхностных сил. Тензор напряжений. Понятие давления в точке. Уравнения движения жидкости в напряжениях.

ГИДРОСТАТИКА. Уравнения Эйлера. Основная формула гидростатики. Абсолютное, вакуумметрическое, избыточное давления. Пьезометрическая, вакуумметрическая, приведенная высоты. Относительный покой жидкости. Приборы для измерения давлений. Силы давления жидкости на твердые плоские и криволинейные поверхности. Центр давления. Тело давления.

КИНЕМАТИКА ЖИДКОСТИ. Жидкая частица. Два метода описания движения жидкости. Ускорение жидкой частицы. Линии и трубки тока. Расход жидкости. Уравнение неразрывности. Гидравлическая форма уравнения неразрывности. Теорема Коши-Гельмгольца. Тензор скоростей деформаций; скорости угловых и линейных деформаций. Вихревое движение. Вихревые линии и трубки. Безвихревое движение; потенциал скорости. Плоские течения; функция тока, ее физический смысл. Гидродинамическая сетка, ее свойства. Метод ЭГДА.

ДИНАМИКА ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ. Обобщенная гипотеза Ньютона. Давление в движущейся жидкости. Уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости. Уравнение Навье-Стокса в форме Громеки-Лэмба. Уравнение Бернулли для струйки вязкой несжимаемой жидкости. Физический смысл уравнения Бернулли.

МОДЕЛЬ ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ. Уравнения Эйлера. Частные случаи движения идеальной жидкости. Уравнение Бернулли для жидкости, для газа при адиабатном процессе. Относительное движение идеальной жидкости. Уравнение количества движения.

ОДНОМЕРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ. Одномерная модель реального потока. Уравнение Бернулли для потока вязкой несжимаемой жидкости. Физический смысл коэффициента кинетической энергии. Геометрический смысл членов уравнения Бернулли.

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ. Потери по длине. Основная формула равномерного движения. Формула Дарси-Вейсбаха. Коэффициент гидравлического трения для труб с искусственной шероховатостью (графики Никурадзе). Ламинарное течение вязкой жидкости в круглой цилиндрической трубе. Уравнения Рейнольдса (без вывода); тензор турбулентных напряжений. Некоторые гипотезы о турбулентных напряжениях. Двухслойная модель турбулентного потока. Распределение скоростей при турбулентном течении жидкости в трубах. Местные гидравлические сопротивления. Потери напора при внезапном расширении круглой трубы; формула Борда. Потери при внезапном сужении, при входе и выходе из резервуара; потери в диффузоре. Истечение из отверстий, насадков. Расчет простых трубопроводов. Расчет высоты всасывания насоса.

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПОДОБИЯ гидромеханических процессов; критерии подобия.

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ. Понятие ПС. Интегральные характеристики ПС. Уравнения Прандтля для ламинарного ПС. Интегральное соотношение ПС; методы его решения. Приближенный расчет ПС на пластине. Отрыв ПС.

ОДНОМЕРНЫЕ ГАЗОВЫЕ ТЕЧЕНИЯ. Основные термодинамические соотношения. Уравнение Бернулли для адиабатного процесса. Скорость звука. Параметры торможения, критические параметры. Различные формы уравнения Бернулли. Изоэнтропические формулы. Газодинамические функции. Изменение параметров газа при течении в трубе переменного сечения. Анализ формул Гюгонио.