Экзамен по гидравлике

Коэфициэнт фильтраций--это величина характеризующая способность г/п .представляет собой скорость фильтраций при напорном градиенте,равном еденице,вырожается в м/сут.

1. Особое значение гидравлики в нефтяной и газовой промышленности т.к все ее процессы,начиная от бурения разведочных икончая транспортировкой готовой продукции потребителю,связанные с перемещением и хранение жидкости.

2. Избыточное давление-это давление выше отмасферного Ризб-Раб-Рат. Вакум-давление меж отмасферное. Плотность-это количество массы,содержащейся в еженице ее объема: Р=м/в.

Удельный объем-это обьем жидкости,занимаемый еденицей ее массы. Температурное расширение-изменение объема жидкости при повышений температуры на 1градус. Сжимаемость-это свойство жидкостиизменять свое состояние при изменений давления и температуры на 1градус. Вязкость-это свойство жидкости оказывающее сопротивление сжимающим и растягивающим усилиям.Капелярность-это свойство обуславливается силами взаймного притяжения,возниуающая между частитцами поверхностного слоя жидкости и вызывающим напряженное состояние.

3. Плотность-это количество массы,содержащейся в еденице обьема.Удельный вес-вес жидкости в еденице обьема.Удельный вес и плотность связаны между собой зависемостью у=р*g. g-ускорение свободного падения.

4. Кинематическая вязкость может быть получена как отношение динамической вязкости к плотности вещества и своим происхождением обязана класическим методом измерения вязкости.

5. Гидравлическое давление в даннойточке-равно сумме давления на свободной поверхности жидкости и давленияпроизводимого столбиком жидкости высотой,равной глубине погружения точки.Согласно этому,давление на поверхнлсти жидкости передается всем точкам объема жидкости и по всем направлениям одинаково.

6. Для измерения гидростатического давления применяются приборы которые подразделяются на 2 группы:жидкостные и и механические.Пьезометр-измеряющий давление в жидкости высотой столба той же жидкости.Ртутный монометор-уабразная стеклянная трубка.Диференцальный монометор-когда необходимо измерить не давление а разность давлений.Для измерения давления меньше отмасферного служат приборы называемые вакумы.Еще существуют так называемые мембранные монометры-в которых жидкость воздействует на тонкую металическую пластинку(мембрану )

7. Пьезометрическая высота-это высота такого же столба жидкости,который свойм весом создать давление равное абсальтному давлению в расматриваемой точке.такую высоту измеряют пьезометры закрытого типа.Гидростатический напор-сумма двух высот ,приведенной высоты гидростатического давления для расматриваемой точки и геометрической высоты этой же точки взятых по отношению к выбранной плоскости сравнения.

8. P1=P0+FeL из уравнения видно что если движение например в точке А, изменится на велечину делта Р0,то на такую эе велечену изменится давление в любой точке жидкости.В этом и заключается закон Паскаля формулируемый так:производимое внешними силами в любой точке жидкости,передается жидкостью во всех направлениях одинаково.

9. Fp=PpS. Следовательно,результирующая сила давления жидкости на плоскую поверхность равна произведению площади смоченнои части этой поверхности на результирующее давление в ее центре. Рис 16.

10. Сила давления жидкости на плоские поверхности характеризуется не только величенои и направлением,но и точкой ее приложения,называемой центром давления.

11. Положение в пространстве силы f определяется направляющими косинусами, т.е. Косинусами углов между вектором силы f и осями координат:cos (Fx)= Fx / F; cos (Fy)=Fy/F ; cos (Fz)=Fz/F. При направлений оси z прямоугольной системы координант вертткально вверх Fz есть вертикальная составляющая, а Fx и Fy-горизонтальные составляющие силы F.

12. Fapx=pgVп Следовательно,на тело погруженное в жидкость действует выталкивающая сила (архимеда) сила, равная весу жидкости в обьеме погруженной части тела.Данное положение носит название закон Архимеда.его закон широко используется в технике,при расщете устройств для измерения и регулирования

Уровня жидкости в резервуарах,карбюраторах двиготелей внутреннего сгорания и т.д.

13. Гидравлический пресс-применяют для получения больших сжимающих усилии.Гидравлический пресс снабжается всасывающим и нагнетательными клапонами,регулирующими работу преса и клапоном,передохраняющим его от разрыва при черезмерном возрастаний давления.Гидравлический аккумулятор-служит для акумулирования т.е.накапливание энергий.применяютпри необходимости выполнить кратковременную работу,требующую значительных механических усилий.Гидравлический мултиплекатор-позваляет повысить давление жидкости.можно использовать совместно с гидравлическим прессом.в этом случае мультипликатор выполняет роль насоса,подающего в цилиндр пресса жидкость, что увеличивает силу,создаваемую прессом.Силовые части гидравлического преса устроены и силовые цилиндры,применяемые для передачи усилий на рабочие органы машин. Гидравлический динамометор-служит для определений усилий при испытаний машин, материалов и т.д. В цилиндре с жидкостью расположен поршень,на который действует измеряемое усилие.Это усилие создает повышение давления в жидкости,которое передается манометру. Шкала монометра градируется в еденицах измерения силы, поэтому велечена действующего на поршень усилия можно прочитать не сразу.

14. В гидростатике различают следующее виды жидкостей:

Установившееся-это движение при котором скорость и давление в любой точке жидкости не изменяется.

Неустановившееся-жвижение жидкости когда скорость и давление в любой точке жидкости изменяется.

15. Площадь живого сечения-это поверхность проведенная перпендикулчрно направлению движения жидкости.Смоченный периметор-часть периметра живого сечения,по которому поток сопрекасается с ограничивающими его стенками.смоченный периметор X=b+2h, геометрический пример P=2b+2h. Отношение площади живого сечения к смоченному периметру (R=s/x) называют гидравлическим радиусом сечения.при напорном движений жидкости в круглой трубе деаметром d геометрический радиус r=d/2,а гидравлический радиус R=Пd/(4nd)=d/4.

16. Расход потока-это количество жидкости,протекающей через его живое сечение в еденицу времени.Количество протекающей жидкости, измеренное в обьемных еденицах, нпзывают обьемным расходом.воображаемая скорость (с которой должны двигатся через живое сечение потока все частитцы для того,чтобы расход жидкости был равен расходу,получаемому при движений жидкости с дествительными,неодинаковыми для различных частиц,скоростями ) называют средней скоростью потока.

17. Уравнение бернули для элементарной струйуки идеальной жидкости или энергетический смысл ур бернули--математическое вырожение закона сохранения механической энергий жидкости вдоль элементарной струйки.Сумма членов z+/(pg)+u/(2g) ууазывает запас полной механической энергий,которой обладает еденица силы тяжести жидкости,относительно плоскости сравнения 0-0.Такой запас нергий называют полным напором. Еденица измерения напора Дж/Н=Нм/Н=м. Запас потенциальной энергий в живом сечений называютпотенциальным напором.

18. Изменение пьезометрического напора,отнесенное к еденице длины называется пьезометрическим уклоном.Потери напора отнесенные к еденице длины,вырожают величенукоторую называют гидравлическим уклоном.

19. При движени реальной жидкости помимо потерь на трение по длине потока могут возникать так называемые местные потери напора ,причина разного рода конструкций,тройники,задвижки и т.д. Местные сопротивления -вызывают изменения скорости движения жидкости по значению( сужение,расширение).

20. Движение жидкости,наблюдаемое при малых скоростях(отдельные струики жидкости движутся паралельно друг другу и оси потока ),называют ламинарным оно происходит как движение отдельных слоев жидкости,без перемешивания частиц.

Движение жидкости при больших скоростях называют турболентным в этом случае в движений жидкости нет закономерности.отдельные частитцы перемешиваются между собой и двигаютс с разными траекториями.

21. Для характеристики режима движения жидкости Рейнольдсом был введн безразмерный параметр Ре учитывающий влияние разных факторов. Этот параметр назван числом Рейнольдца Re=ud/n критическое число 2300

Число рейнольдса-одиниз основных критериев гидравлического подобия напорных потоков. Оно явлчется как бы мерой отношения кинетисеской энергий жидкости к работе сил вязкого трения.

22. Шероховатость характеризуется величеной и формой различных,порой самых незначительных по размерам,выступов и неровностей,имеющихся на стенках,и зависит от материала стенок и их обработки.В качестве основной характеристики шероховатости служит абсолютная шероховатость-представляет собой среднюю велечину указанных выступов и неровностей,измеренная в ленейных едегицах.Для характеристики влияния шероховатости на гидравлические сопротивления,а так же исходя из условий соблюдений подобия,в гидравлике вводятся понятие Относительной шероховатости под которой понимают безразмерное отношение абсольтной шероховатости к некоторому линейному разззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззззь фото.

24. В области турболентного режима начинает сказыватся влияние шероховаости стенок:чем больше относительная шероховатость,тем больше лямда для одних и тех же значений Ре.Для труб большей шороховатости коэфициэнт при увеличений Ре постепенно возрастает и достигает постоянного значения.для труб малой шероховатостью опытные точки в некотором интервале значений Ре распологаются вдоль наклонной прямой,называемой прямой блазиуса для гладких труб.определение коэфициэнта: лямда=0,11 (68/Re +delta/d )в степ 0,25. При малых значениях Е и Ре коэфициэнт практический зависит только от Ре.это соответствует зоне гидравлических гладких труб. При увеличений Ре слогаемые в скобках становится соизмеримыми,что соответствует зоне гидравлически шероховатых труб [коэф=(е,Ре)] при высоких значениях Ре первый член в скобках становится пренебрежимо малым и коэф практически зависит только от Е. так же зависит от вязклсти жидкости,формы и размера живого сечения,состочния стенок.

25.---------

26. H=Uво 2степени L/(C во2степ R)

U=C под корнем Ri. I-гидравлический уклон, C-коэфициэнт шэзиби R-гидравлический радиус.

27. Местные гидравлические сопротивления-кородкий участок трубопроводов,или каналов,в которых происходит изменение скорости по виличене или напровлению.

28. Длинными называют трубопроводы,для которых потери напора в местных сопротивлениях малы по сравнению с потерями напора на трение по длине.В этом случае первыми или пренабрегают или учитывают их через эквиволентную длину.Для кородких трубопроводов учитывают оба вида потерь напора,т.к они соизмеримы по виличене.Пример таких трубопроводов- обвязка насосных станций и эксплатуционных нефттяных скважин.

29. Сифоном называют- самотечный трубопровод,часть которого расположена выше уровня жидкости в сосуде,из которого подается жидкость.Сифонные трубы широко используют в качестве водосбросов гидротехнических сооружени,для слива нефтепродуктов из цистерн,опорожных водоемов,при прокладке водоводов через возвышенности. Гидравлисеский расщет сифонного трубопровода делят на два этапа:сначала определяют выполнение условий его работоспособности.Предпологаемый расщет определяют так же как и в обысном трубопроводе по ыормуле Лейбензона или графическим способом по гидравлическойхарактеристике.Полученный расход в результате расщета,может быть действительнымэесли условия нормальной работы сифона не выполнена.

При расщете долговременно работающих сифонов за Ра принимают минимальное аозможное атмосферное давление в данной местности,а при определений hа-х учитывают увеличение эквиволеннтной широховатости трубопровода с течением времени . За Рп применяюь давление насыщенных паров жидкости при максимально возможной для данной местности температуре перекачки.

30. Лямда( L/d+ Edzeta i)-это вырожение называется коэфициэнтом сопрлтивления сисиемы

32.При последовательном моединений трубопроводов предворительно строят характеристики отдельных попоследовательно включенных участков.Т.к при последовательном соединений потери напора сумируют,сложим кривые 1,2,3, по вертикали.проведем ряд прямых паралельных оси ординат. Каждая из них пересечет эти кпевые.Сложим ординаты точек пересечений эти кревые.Сложим ордтнаты точек пересечений этих прчмых с кревыми.Получим ряд точек -а,б.с.... Принадлежпщих новой кривой 1,2,3, которая представлчет собой искомую кривую мумарную характеристику всего расматриваемого трубопровода.Для построения сумарной характеристики сложного трубопровода необходимо сложить характеристики отдельных участков при последовательном-по вертекали.

33. При паралельном соединенийнадо помтройть характеристики отдельных паралельно включеннвх участков.кривые 2,3,4при паралельном соединений общий расход опред-ся как сумма расходов в отдельных паралельно включенных участках.для построения сумарной характеристики необходимо провести ряд горизонтальных прямых,паралельных оси обцисс,и сложить при постоянных ординатах обцисс точек их пересечения с характеристиками отдельных участков.полусим ряд точек определяющих сумарную характеристику трубопроаода при паралельном соединений.Для построения сумарной характеристики отдельных участков по горизонтали.

34.не нашли...

35. Под гидравлическим ударом понимают резкое повышение давления в трубопроводах при внезапной остановке движущихся в них жидкостей.Он происходит при быстром закрытий различных запорных приспособлений,устанавливаемых на трубопроводе(задвижки,краны)при повышений давления,при сжиманий жидкости.

36.При гидравлическом ударе жидкость в трубопроводе будет совершать колебательные движения,постепено затухающее изза гидравлических сопротиалений,которые поглощают ее первоночальную энергию.найбольшее ударное повышение давление возникает в начальный момент перекрытия потока.дельта р=pcu.

37. Если отверствие имеет острую кромку, и толщина стенки не влияет на форму струй,стенку считают тонкой.Если стенки сосуда удалены от отверствия и не влияют на характер истечения,то частитцы жидкости движущиеся по криволенейным сходящимся траекториям,заставляют струю на выходе из отверствия сжиматся.Отношение площади сжатого сечения к площади отверствия называют коэфициэнтом сжатия.Если струя от сечения к сечению изменяет свою форму это явление называют -инверсией.

38. Истечение жидкости из внешнего цилиндрического насадка представляет собой в основном длиной (3-4)цилиндрическую трубку через которую происходит истечение,струя жидкости после выода из сосуда входит в насадок и подтвергается сжатию в сечений,затем оно постепенно расшеряется и заполняет все поперечные сечения насадка.

39. U2=фи корень 2gH- скорость,Q=MS корень2gHg-расход

41. Коноидальные насадки имеют близкую к ыорме струи жидкости,вытекающей из отверствия в тонкой стенке,поэтому в них внутренее сжатие оказывается наименьшим,внешнее сжатие отсутствует,коэфициэнты скорости и расхода оказываются большими по сравнению с другими насадками.их редко применяют на практике в основном из за сложности изготовления.

42. Расход жидкости при истечений из насадка будет примерно в 4/3раза больше чем при истеченийй из отверствия в тонкои стенке. Внешние цилиндоические насадки увеличивая расход жидкости дает значительное уменьшение скорости истечения.это связано с тем что в месте сжатого

Сечения струй образуется кольцевое "мертвое"пространство,заполняемое жидкостью,находящиеся в вихреобразном,круговоротном движений.Дополнительные потери напора в этом пространстве и помледующее расширение струи и чвляется причиной уменьшения скорости истечения.

43. Истечение жидкости не в газообразную среду,а в жидкость,уровень которой расположен выше отверствия,находящегосяв дне или в боковой стенке сосуда--называется истечение под уровень или истечением из затопленного отверствия.Оно встречается при спуске воды через щитовые окна п придонные отверствия в вортах шлюзов и плотин.Для определения скорости.

44.

42. Коэфициэнт фильтраций--это величина характеризующая способность г/п .представляет собой скорость фильтраций при напорном градиенте,равном еденице,вырожается в м/сут.

44. Коэфициэнт фильтраций--это величина характеризующая способность г/п .представляет собой скорость фильтраций при напорном градиенте,равном еденице,вырожается в м/сут.

45. Движение жидкости в плостах,как правило происходит за счет разности давления в плосте и скважин без образования свободной поверхности- называют напорной. Если жижкость при фильтраций образует свободную поверхность грунте такую фильтрацию- называют безнапорной.

46.Глинистый раствор в поьоке обладает свойствами жидкости ,в покое твердого тела.Глинистый раствор способен образовывать тонкую малопроницаемую корку,благодаря этому глинистый раствор препятствует возникновению газовых,нефтяных,и водяных фонтанов,предупреждает обвалы стенок скважины,заклинивание бурильных труб ,вращает забойный двигатель,охлождает долото,способствует интенсификаций бурения.

49. В начале движение неньютоновской жидкости при соблюдении равенств весь поток жидкости движется целиком как твердое тело с одинаковой скоростью по всему поперечному сечению. По мере увеличения разности давлений или напоров возрастает и скорость движений жидкости , а радиус ее центральной части где скорость по прежднему продолжает двигатся как твердое тело, постепенно уменьшается.

51. Гидравлический пресс применяют для получения больших сжимающих усилий, что необходимо, например для деформации металлов при обработке давлением, при испытании различных металлов на прочность. Гидравлический пресс снабжается всасывающим и нагнетательным клапанами, регулирующими работу пресса, и клапаном, предохраняющим его от разрыва при чрезмерном возрастании давления.

52. В расходометре вентури на пути жидкости от его широкого сечения к узкому происходит нарастание скорости потока и падение давленннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннннииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииииии объема сосуда, а только от площади дна и глубины жидкости в сосуде, поэтому для сосудов разной формы, заполненных одной и той же жидкостью до одного и того же уровня h и имеющих одинаковую площадь дна, сила давления на дно будет одинакова.

55. Кавитация- явление образования в движущейся жидкости полостей, заполненых паром или газом. Она возникает в тех случаях, когда давление в каком-либо месте потока становится равным давлению насыщенных паров жидкости при данной температуре. Кавитация может возникнуть у поверхностей рабочих органов быстроходных гидравлических турбин, центробежных насосов. В этом случае причина ее появления - снижение давления из-за больших местных скоростей жидкости.

56.Паралельно-прямоленеиная фильтрация.это случай фильтраций жидкости в прямоленейном пласте.Левую границу пласта принимают за контур питания, давление на правой называют галереей.Этим давлениям соответствуют напоры Hk и Нг.Т.к площадь фильтраций (s=Bh )постоянна по длине плоста,линий тока жидкости будут паралельны друг другу, а поля скоростей и приведенных давлений длч любого горизонтального паралельного линиям тока сечения пласта будут одинаковыми. Такую ыильтрацию называют прямоленеино-параллельной.закон Дарси приведенное жавление не зависит от положения плоста в пространстве.

57. Q=2ПRh/n Pk-Pc/ln(Rk/Pc). -является законом дарси для плоско радикальной фильтраций,называют формулой Дюпюй,которая считается основной при расщетах,связанных с эксплутацией нефтяных месторождений,и артезинских скважин. Pk-Pc-называют депресией.

58. Наиболее распространены типы насадков это цилиндрические, конические, коноидальные. Истечение жидкости из внешнего цилиндрического насадка, представляющего собой короткую, цилиндрическую трубку, через которую происходит истечение. В этом случае струя жидкости после выхода из сосуда и входа в насадок подвергается некоторому сжатию в сечении, затем она постепенно расширяется и заполняет все поперечное сечение насадка. Внешний цилиндрический насадок, увеличивая расход жидкости, дает значительное уменьшение скорости истечения.

Внутренний цилендрический насадок выполняют в виде трубки, приставленной к отверстию изнутри сосуда. В этом насадке по сравнению с внешним сопротивления, а следовательно, и потери напора оказываются большими так как ухудшается условия подхода жидкости к насадку.

В коническом сходящемся насадке кроме явления внутреннего сжатия струи при выходе из него происходит второе сжатие, после чего жидкость течет паралельными струйками. Из-за незначительности внутреннего сжатия потери напора в коническом насадке оказываются меньшими, чем в цилендрическом.

В конических расходящихся насадках струя жидкостипри входе в насадок испытывает значительное сжатие, затем быстро расширяется и заполняет все сечения. Расход жидкости здесь, наоборот, значительно увеличивается.

Коноидальные насадки имеют форму, близкую к форместруи жидкости, вытекающей из отверстия в тонкой стенке, поэтому в них внутренее сжатие оказывается наименьшим, внешнее сжатие отсутствует, а коэффициэнты скорости и расхода оказываются большими, чем во всех остальных случаях. Несмотря на то что коноидальные насадки дают наибольшие выходные скорости и расходы, их сравнительно редко применяют на практике из-за сложности изготовления.

59.дифференциальные монометры используют в тех случаях, когда абсолютные давления в точках измерения велеки, а разность давления мала.

Пружинный манометр состоит из полой тонкостенной изогнутой латунной трубки, один конец который запаян и соединен с помощью тяги с зубчатым механизмом, второй- открытый конец трубки сообщается с сосудом в котором замеряется давление. Под давлением пружина частично распремляется и через зубчатый механизм приводит в движение стрелку, по которой судят о величине давления. Такие манометры снабжают градуированной шкалой, показывающей давление, а иногда оборудованной самописцами.

Мембранные манометры в которых жидкость воздействуетна тонкую металлическую пластинку мембрану. Возникающая при этом деформация мембраны через систему рычагов передается стрелке, указывающей величинудавления. Механические приборы по сравнению с жидкостными менее точны из-за трения между движущимися деталями.

60. Плотность жидкости обычно определяют пикнометрами и ареометрами.

Пикнометр- колбочка фиксированного объема, которая взвешивается на аналитических весах дваджы: пустая и заполненая исследуемой жидкости. Разность их массы позволяет вычислить массу жидкости, а ее отношение к объему пикнометра показывает искомую плотность. Быстрее и проще плотность жидкости можно определить с помощью ареометра и денсиметра. Ареометр состоит из двух спаянных между собой пустотелых стеклянных целиндров. В нижней части большого целиндра закреплен груз и помещен термометр. Шкала верхнего цилиндра градуирована в единицах плотности.

Вязкость можно определить вискозиметрами. Наиболее распространены капилярные вискозиметры. Для измерения вязкости неньютоновских жидкостей обычно используют ротационные вискозиметры. В них внутренний цилиндр подвешивается на торсине и помещается в другой вращательный цилиндр заполненый иследуемой жидкостью. Движение жидкости вызывает закручивание внутреннего цилиндра и торсиона на некоторый угол, при котором момент возникающих упругих сил уравновешиваются моментом сил внутреннего трения вращающейся жидкости.