Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Л.В. Возняк, Р.Ф. Гімер, М.І. Мердух

ГІДРАВЛІКА

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ

Частина ІІ

2005

Міністерство освіти і науки України

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра нафтогазової гідромеханіки

Л.В. Возняк, Р.Ф. Гімер, М.І. Мердух

ГІДРАВЛІКА

ТЕСТОВІ ЗАВДАННЯ

Частина ІI

Контрольні тести для рейтингової оцінки знань студентів всіх спеціальностей

Івано-Франківськ

2005

МВ 02070855 – 1609 – 2005

Л.В. Возняк, Р.Ф. Гімер, Мердух М.І. Гідравліка. Тестові завдання. – Івано-Франківськ: Факел, 2005. – 95 стор.

Тестові завдання складені згідно з затвердженими програмами курсів «Гідравліка», «Гідравліка і гідропривід», «Гідрогазодинаміка» для спеціальностей всіх напрямків підготовки.

В тестових завданнях з контролю знань студентів приводяться контрольні завдання до всіх лабораторних та практичних занять з розділу «Гідродинаміка».

Рецензент – д-р техн. наук, проф. В.Я. Грудз

Дане видання – власність ІФНТУНГ.

Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома авторів.

МВ – 2005

Л.В. Возняк, Р.Ф. Гімер, Мердух М.І. Гідравліка. Тестові завдання. – Івано-Франківськ: Факел, 2005. – стор.

Тестові завдання складені згідно з затвердженими програмами курсів «Гідравліка», «Гідравліка і гідропривід», «Гідрогазодинаміка» для спеціальностей 7.090308, 7.090307, 7.090309, 7.092501, 7.090217, 7.090314, 7.070705. 7.092304, 7.090202.

В тестових завданнях з контролю знань студентів приводяться контрольні завдання до всіх лабораторних та практичних занять з розділу «Гідродинаміка».

Рецензент – професор, доктор техн. наук В.Я. Грудз

Голова навчально-методичного об’єднання спеціальності 7.090308

професор, доктор техн. наук М.Д. Середюк

Зав. кафедри нафтогазової гідромеханіки,

професор, доктор техн. наук Р.Ф.Гімер

Член експертно-рецензійної

комісії університету М.П.Возняк

Нормоконтролер О.Г.Гургула

Коректор Н.Ф.Будуйкевич

Дане видання – власність ІФНТУНГ.

Забороняється тиражувати та розповсюджувати без відома авторів.

Зміст

Вступ……………………………………………………………..4

9 Практичне використання рівняння Бернуллі……………...5

10 Дослідження режимів течії рідини………………………..11

11 Визначення коефіцієнта гідравлічного опору…………….27

12 Визачення коефіцієнтів місцевих опорів………………….45

13 Визначення втрат напору…………………………………..58

14 Вимірювання місцевих швидкостей і

витрати в потоці рідини…………………………………...63

15 Витікання рідини із посудини через отвори

та насадки при сталому напорі…………………………...67

16 Гідравлічний розрахунок трубопроводів………………....78

17 Гідравлічний удар в трубах……………………………......83

18 Підсумкова контрольна робота

з розділу «Гідродинаміка»………………………………...86

Перелік рекомендованих джерел………………………..……95

Вступ

Контрольні тести складені на основі курсів, які автори читають для студентів нафтових та механічних спеціальностей в університеті.

В методичних вказівках з контролю знань студентів приводяться тести до лабораторних та практичних занять, а також підсумковий контроль з розділу «Гідродинаміка».

При цьому охоплені такі теми: практичне використання рівняння Бернуллі, режими течії, визначення втрат напору, місцеві швидкості і витрати в потоці рідини, витікання рідин через отвори та насадки, гідравлічний розрахунок трубопроводів, гідравлічний удар в трубах.

В тестах приводяться задачі якісного та кількісного характеру, правильний розв’язок яких можливий лише при глибокому вивченні теоретичного матеріалу.

9 Практичне використання рівняння Бернуллі

Завдання 9.1

1.Диференціальний ртутний манометр, приєднаний до встановленої горизонтально витратомірної трубки, показує різницю рівнів h = 800 мм. Визначити теоретичну кількість води (витрату), яка проходить по трубі, нехтуючи втратами напору, якщо діаметри витратомірної труби d_.1 = 250 мм, а d_.2 = 250 мм, ρ_рт = 13600 кг/м³.

2.Нарисуйте графік, який характеризує зміну повних напорів по довжині циліндричної дільниці трубопроводу, якщо на дільниці є місцевий опір.

3. Запишіть рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини.

4. Що таке гідравлічний нахил?

5. Чому дорівнює коефіцієнт нерівномірності розподілу місцевих швидкостей по перерізу потоку при турбулентному режимі?

Завдання 9.2

1.Поршень в циліндрі А, рухаючись вверх, піднімає воду із резервуара В. Різниця рівня води в циліндрі під поршнем і в резервуарі Н = 3 м. Визначити тиск р під поршнем, якщо поршень рухається зі швидкістю υ = 1 м/с (без врахування втрат напору).

2.Геометричний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

3.Нарисуйте графік, який характеризує зміну повних напорів по довжині циліндричної дільниці, якщо на дільниці встановлений насос.

4.Запишіть рівняння Бернуллі для струминки реальної рідини.

5. Що таке гідравлічний нахил?

Завдання 9.3

1.Із отвору в бічній стінці посудини по горизонтальній трубі сталого перерізу витікає вода. Рахуючи, що рівень води в посудині сталий та нехтуючи гідравлічними опорами, визначити витрату води по трубопроводу за такими даними: рівень води над віссю труби Н = 1,8 м, діаметр трубопроводу d = 62 мм.

2.Нарисуйте графік, який характеризує зміну повних напорів по довжині циліндричної дільниці трубопроводу, якщо тече реальна рідина.

3.Фізичний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

4.Яке з положень правильне:

1. рівняння Бернуллі – рівняння балансу питомої енергії;

2. рівняння Бернуллі – рівняння балансу потужностей ?

5.У скільки разів зменшиться питома кінетична енергія рідини при переході в трубу більшого діаметра, якщо відношення діаметрів труб 1:2? Режим течії не змінюється.

Завдання 9.4

1.По трубопроводу сталого перерізу перекачується рідина густиною 950 кг/м³. Надлишковий тиск на початку трубопроводу 3·10⁶ Па. Нехтуючи втратами напору при русі рідини, визначити максимальний кут нахилу трубопроводу до горизонту, щоб абсолютний тиск в кінці трубопроводу був рівний атмосферному. Довжина трубопроводу рівна 5 км.

2.Нарисуйте графік, який характеризує зміну повних напорів по довжині циліндричної дільниці трубопроводу, якщо тече ідеальна рідина.

3.Що таке п’єзометричний нахил?

4.Перші дві складові рівняння Бернуллі – це:

1. питома потенціальна енергія, що є мірою потенціальної енергії, яка належить одиниці ваги рідини;

2. потужність потоку в даному перерізі.

5.Геометричний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

Завдання 9.5

1.На кінці пожежного рукава, діаметр якого 76 мм, є конічна трубка (брандспойт). Втрати напору при проходженні води через неї рівні 0,3 м, витрата води – 8 дм³/с, h = 0,5 м. Який тиск повинна мати вода перед входом в брандспойт для того, щоб струминка з нього піднялась на висоту у вертикальному положенні 26 м? Опором повітря нехтувати.

2.Запишіть рівняння Бернуллі для струминки ідеальної рідини.

3.Фізичний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

4. По вертикальній трубі рідина тече зверху вниз. Покази манометрів, встановлених на трубі, зростають по ходу течії. Оцініть величину гідравлічного нахилу порівняно з одиницею

1) і > 1; 2) і < 1; 3) і = 1.

5.Що враховує коефіцієнт α в рівняння Бернуллі?

Завдання 9.6

1.Насос перекачує 28 м³/год нафти густиною 880 кг/м³. Довжина трубопроводу 1200 м. Абсолютний тиск в кінцевій точці трубопроводу – атмосферний. Кінцева точка знаходиться вище від початкової на 62 м. Гідравлічний нахил рівний 0,015. Визначити потужність двигуна, що приводить в рух насос, якщо к.к.д. насоса 0,8; к.к.д. передачі від двигуна до насоса 1.

2.Запишіть рівняння Бернуллі для потоку реальної рідини.

3.Третя складова рівняння Бернуллі (швидкісний напір) – це:

1. питома кінетична енергія, тобто міра кінетичної енергії, що належить одиниці ваги рідини;

2. питома кінетична енергія, тобто міра кінетичної енергії, що належить певній вазі рідини.

4.Чи залежать втрати напору від в’язкості при турбулентному режимі, в зоні квадратичного опору?

5.У скільки разів збільшиться питома кінетична енергія рідини при переході в трубу меншого діаметра, якщо відношення діаметрів труб 3:1? Режим течії не змінювався.

Завдання 9.7

1.По трубопроводу, який має звуження, перекачується вода. Витрата води Q = 22 дм³/с. Діаметр трубопроводу d = 200 мм, тиск у першому перерізі р₁ = 12000 Па. Яким повинен бути діаметр вузької частини, щоби забезпечити всмоктування води з резервуара на висоту h = 3,1 м? Вратами напору нехтувати.

2.Запишіть рівняння Бернуллі для струминки реальної рідини.

3.Чи може в місцевому звуженні горизонтального трубопроводу утворюватися вакуум, якщо в широкому перерізі перед ним надлишковий тиск?

4.Геометричний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

5.Чому дорівнює коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкостей при ламінарному режимі?

Завдання 9.8

1.По трубопроводу Долина-Дрогобич сталого перерізу довжиною 56,4 км перекачується нафта густиною 860 кг/м³. Початкова точка трубопроводу вища кінцевої на 120 м. Визначити величину гідравлічного нахилу, якщо відомо, що тиск на початку трубопроводу (надлишковий) 3·10⁶ Па, а тиск (абсолютний) в кінцевій точці – атмосферний.

2.У скільки разів збільшиться питома кінетична енергія рідини при її переході в трубу меншого діаметра, якщо відношення діаметрів труб 2:1? Режим течії не змінюється.

3.Запишіть рівняння Бернуллі для струминки реальної рідини.

4.Що таке п’єзометричний нахил?

5.Чому дорівнює коефіцієнт нерівномірності розподілу швидкостей при турбулентному режимі?

Завдання 9.9

1.Для вимірювання швидкісних напорів використовується гідрометрична трубка, яка складається із п’єзометра та трубки Піто. Визначити місцеву швидкість течії рідини в трубі, якщо різниця висот рівна ∆h = 620 мм. Рідину рахувати ідеальною.

2.Нарисуйте п’єзометричну лінію для горизонтального трубопроводу однакового діаметра, по якому тече реальна рідина.

3.Яка різниця між рівняннями Бернуллі для потоку реальної рідини та струминки реальної рідини?

4.Чи може в місцевому звуженні горизонтального трубопроводу утворюватися вакуум, якщо в широкому перерізі перед ним надлишковий тиск?

5.Розмірність кожної складової рівняння Бернуллі.

Завдання 9.10

1.Визначити різницю рівнів у швидкісній та п’єзометричній трубках, якщо швидкість течії води на рівні центра вхідного перерізу швидкісної трубки рівна 2,2 м/с. Рідину рахувати ідеальною.

2.Нарисуйте п’єзометричну лінію для горизонтального трубопроводу однакового діаметра, по якому тече ідеальна рідина.

3.Фізичний зміст кожного з членів рівняння Бернуллі.

4.Що таке п’єзометричний нахил?

5.Повний напір Н – це сума трьох членів

.

З геометричної точки зору це:

1. положення напірної лінії над площиною порівняння;

2. положення п’єзометричної лінії над площиною порівняння.

10 Дослідження режимів течії рідини

Завдання 10.1

1.Вкажіть які параметри потоку рідини впливають на режим її течії:

1. середня швидкість потоку;

2. живий переріз;

3. довжина трубопроводу;

4. витрата рідини;

5. гідравлічний радіус;

6. середнє значення швидкості по довжині трубопроводу.

2.Виберіть правильні положення:

1. при рівномірній течії величина середньої швидкості для всіх живих перерізів вздовж потоку буде зменшуватися;

2. швидкість, при якій відбувається зміна режимів, називається критичною;

3. при визначенні числа Рейнольдса береться середнє значення швидкості по довжині трубопроводу;

4. масова витрата рідини рівна об’ємній витраті помноженій на густину рідини;

5. при зменшенні температури рідини число Рейнольдса збільшується;

6. ламінарна течія – це течія, при якій елементарні струминки рухаються, не перемішуючись.

3.Вкажіть, які формули можна використати для визначення числа Рейнольдса для некруглого перерізу або каналів?

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 5) .

де  – змочений периметр.

4.Виберіть правильні положення:

1. витрата рідини вимірюється в м³/с;

2. для некруглого перерізу ;

3. для круглої труби гiдравлiчний радіус рівний d/2;

4. в’язкість рідини із збільшенням температури зростає;

5. число Рейнольдса – величина безрозмірна.

5.Вкажіть послідовність розрахунку лабораторної роботи при відомій кінематичній в’язкості і площі живого перерізу:

1. визначення витрати за відомою швидкістю;

2. визначення швидкості за відомою витратою;

3. визначення числа Рейнольдса;

4. визначення витрати ваговим методом;

5. визначення витрати об’ємним методом.

Завдання 10.2

1.Вкажіть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи при вiдомiй площі живого перерізу та кiнематичнiй в’язкості:

1. визначення швидкості за відомою витратою;

2. визначення витрати ваговим методом;

3. визначення числа Рейнольдса;

4. визначення витрати об’ємним методом;

5. Визначення витрати за відомою швидкістю.

2.Виберіть правильні положення:

1. при Re < 2320 – режим турбулентний;

2. критична швидкість при переході від ламінарного режиму до турбулентного менша, ніж при переході від турбулентного режиму до ламінарного;

3. ламінарна течія – це така течія, при якій елементарні струминки рухаються, не перемішуючись;

4. при зниженні температури рідини число Рейнольдса зменшується;

5. при визначенні числа Рейнольдса береться середнє значення швидкості по довжині трубопроводу;

Тема 9: вагова витрата рівна об’ємній витраті, помноженій на питому вагу рідини.

1.Вкажіть, які формули можна використовувати для визначення числа Рейнольдса для круглого перерізу:

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 6) .

2.Виберіть правильні положення:

1. число Рейнольдса – величина безрозмірна;

2. витрату рідини можна виміряти в кг/с;

3. для безнапірного потоку гiдравлiчний радіус ;

4. масова витрата рівна ваговій витраті, помноженій на густину;

5. для некруглого перерізу .

3.Вкажіть, якi прилади використовувались при проведенні роботи:

1. п’єзометр;

2. секундомір;

3. термометр;

4. трубка Пiто;

5. рiвнемiр;

Завдання 10.3

1.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим течiї ?

1. Re = 2320;

2. Re > 2320;

3. Re < 2320.

2.Яке спiввiдношення між верхньою та нижньою критичною швидкiстю ?

1. _кр.в. > _кр.н.; 2) _кр.в. = _кр.н.; 3) _кр.в. < _кр.н..

3.Що буде з числом Рейнольдса при зниженні температури рідини?

1. Залишиться без змін.

2. Зменшиться.

3. Збiльшиться.

4.Виберіть правильнi положення:

1. при Re < 2320 режим ламiнарний;

2. середня швидкість потоку визначається ;

3. для круглої труби гiдравлiчний радіус рівний d/4;

4. при зменшенні температури число Рейнольдса зменшується;

5. при рiвномiрному русі величина середньої швидкості для всіх живих перерiзiв вздовж потоку буде збільшуватися.

5.Вкажiть, які прилади використовувались при проведенні роботи:

1. секундомір;

2. дифманометр;

3. термометр;

4. трубка Пiто;

5. мірний бачок.

Завдання 10.4

1.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим течії ?

1) Re = 2320; 2) Re > 2320; 3) Re < 2320.

2.Чи однакові швидкості при переході від ламінарного режиму до турбулентного i від турбулентного до ламінарного?

1. При переході від ламінарного режиму до турбулентного швидкість більша, ніж при переході від турбулентного режиму до ламінарного.

2. При переході від ламінарного режиму до турбулентного швидкість менша, ніж при переході від турбулентного режиму до ламінарного.

3. Швидкості однакові.

3.Що буде з числом Рейнольдса при збiльшеннi температури?

1. Залишиться без змін.

2. Збільшиться.

3. Зменшиться.

4.Вкажіть, які формули можна використовувати при визначенні числа Рейнольдса для труб некруглого перерізу або каналів?

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 6) ,

д е  – змочений периметр.

5.Вкажіть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи при

вiдомiй кiнематичнiй в’язкості та площі живого перерізу:

1. визначення числа Рейнольдса;

2. визначення витрати рідини об’ємним методом;

3. визначення швидкості шляхом вимірювання вiддалi та часу, за який частинка проходить цю віддаль;

4. визначення витрати рідини за відомою швидкістю;

5. визначення швидкості за відомою витратою;

6. визначення витрати рідини ваговим методом.

Завдання 10.5

1.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим течії ?

1) Re = 2320; 2) Re > 2320; 3) Re < 2320.

2.Виберіть правильні положення:

1. швидкість, при якiй вiвбувається зміна режимiв, називається критичною;

2. при Re > 2320 режим ламiнарний;

3. при збiльшеннi температури рiдини число Рейнольдса збiльшується;

4. для круглої труби гiдравлiчний радiус рiвний d/2;

5. турбулентний режим спостерiгається при русi в’язких рiдин.

3.Вкажіть, які формули можна використовувати для визначення числа Рейнольдса для круглого перерізу:

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 6) .

4.Вкажіть послідовність розрахунку лабораторної роботи при відомій площі живого перерізу та кінематичної в’язкості:

1. визначення числа Рейнольдса;

2. визначення витрати рідини за відомою швидкістю;

3. визначення швидкості за відомою витратою;

4. визначення витрати об’ємним методом;

5. визначення витрати ваговим методом.

5.Як знаходиться середня швидкість потоку?

1) ; 2) ; 3) .

Завдання 10.6

1.Якi параметри потоку впливають на режим течiї ?

1. середня швидкiсть;

2. живий перерiз;

3. довжина трубопроводу;

4. витрата рiдини;

5. гiдравлiчний радiус;

6. середнє значення швидкостi по довжинi трубопроводу.

2.Вкажiть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи.

3.Як визначити критичну швидкiсть ?

4.Визначiть гiдравлiчний радiус (перерiз – рiвностороннiй трикутник, сторона якого а).

5.Визначити режим руху рiдини з абсолютною в’язкiстю 0,6 Пз та густиною 88 кгс·с²/м⁴ в трубi дiаметром 100 мм при витратi 10 л/с.

Завдання 10.7

1.Виберіть правильні положення:

1. при рiвномiрному русi величина середньої швидкостіi для всiх живих перерiзiв вздовж потоку буде зменшуватися;

2. швидкiсть, при якiй вiдбувається змiна режимiв, називається критичною;

3. при визначеннi числа Рейнольдса береться середнє значення швидкостi по довжинi трубопроводу;

4. масова витрата рiвна об’ємнiй витратi, помноженiй на густину рiдини;

5. при зменшеннi температури число Рейнольдса збiльшується;

6. ламiнарний рух – це рух, при якому елементарнi струмини рухаються не перемiшуючись.

2.Визначiть гiдравлiчний радiус.

3.Я кi параметри замiрялися при проведенні лабораторної роботи?

4.Як визначити об’ємну витрату рiдини?

5.Резервуар, об’єм якого 1000 м³, заповнюють рiдиною з кiнематичною в’язкiстю 6 сСт за 50 хв. по трубi дiаметром 60 см. Визначити режим руху рiдини в трубi.

Завдання 10.8

1.Вкажiть, якi формули можна використати для визначення числа Рейнольдса для некруглого перерiзу або каналiв ?

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 6) ,

де  – змочений периметр

2.Що буде з числом Рейнольдса при зниженнi температури ?

3.Якi прилади використовувалися при проведеннi лабораторної роботи?

4.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим течiї ?

5.Визначити критичну витрату рiдини, при якiй можливий перехiд вiд одного режиму в iнший при таких даних:

1. дiаметр труби – 100 мм;

2. абсолютна в’язкiсть рiдини – 6 сПз;

3. питома вага – 8500 Н/м³.

Завдання 10.9

1.Виберіть правильні положення:

1. швидкiсть, при якiй вiдбувається змiна режимiв, називається критичною;

2. при Re > 2320 – режим ламiнарний;

3. при збiльшеннi температури рiдини число Рейнольдса збiльшується;

4. для круглої труби гiдравлiчний радiус рiвний d/2;

5. турбулентний режим спостерiгається при русi в’язких рiдин.

2.Як знайти середню швидкiсть потоку?

3.Вкажiть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи.

4.В

a

изначiть гiдравлiчний радiус (перерiз – квадрат зi стороною а).

5.Визначити режим руху рiдини з абсолютною в’зкiстю 20 сПз та густиною 920 кг/м³ в трубi дiаметром 200 мм при витратi 30 л/с.

Завдання 10.10

1.Яке спiввiдношення мiж верхньою та нижньою критичною

швидкістю?

2.Якi прилади використовувалися при проведенні лабораторної роботи?

1. Витратомір.

2. Секундомiр.

3. Термометр.

4. Трубка Пiто.

5. Рiвнемiр.

6. Мензурка.

3.Вкажіть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи при

вiдомiй в’язкостi та площi живого перерiзу.

4.Визначiть гiдравлiчний радіус. Рiдина рухається в кільцевому зазорі.

d

5.По трубопроводi, внутрiшнiй дiаметр якого рiвний 75,9 мм, за добу перекачано 910⁵ кг нафти густиною 840 кг/м³. Визначити середню швидкість руху нафти.

Завдання 10.11

1.Виберіть правильні положення:

1. при Rе < 2320 – режим ламынарний;

2. середня швидкість потоку визначається υ = G/S;

3. для круглої труби гiдравлiчний радiус рiвний d/4;

4. при зменшеннi температури число Рейнольдса зменшується;

5. при рiвномiрному русi величина середньої швидкостi для всiх живих перерiзiв вздовж потоку буде збiльшуватися.

2.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим руху?

3.Чи однаковi швидкостi при переходi вiд ламiнарного режиму до турбулентного i вiд турбулентного до ламiнарного. Якщо швидкостi неоднаковi, то яка з них бiльша ?

4.В

a

изначiть гiдравлiчний радiус (перерiз – квадрат зi стороною а заповнений водою).

5.Визначiть необхiдний дiаметр трубопроводу для подачi 18 м³/год води при середнiй швидкостi в трубi 1,1 м/с.

Завдання 10.12

1.Вкажiть послiдовнiсть розрахунку лабораторної роботи при

вiдомiй кiнематичнiй в’язкостi i площi живого перерiзу:

1. визначення витрати за вiдомою швидкiстю;

2. визначення швидкостi за вiдомою витратою;

3. визначення числа Рейнольдс;

4. визначення витрати ваговим методом;

5. визначення витрати об’ємним методом.

2.При яких числах Рейнольдса буде турбулентний режим течiї?

3.Що буде з числом Рейнольдса, якщо температура рiдини

зменшиться?

4.Визначiть гiдравлiчний радiус.

5.Визначити критичну витрату бензину в’язкiстю 2,5 сСт в

трубi дiаметром 25 мм.

Завдання 10.13

1.Вкажiть, якi формули можна використати для визначення

числа Рейнольдса для круглого перерiзу?

1) ; 2) ;

3) ; 4) ;

5) ; 6) .

2.Яке спiввiдношення мiж верхньою та нижньою критичною швидкiстю?

3.Якi прилади використовувалися при проведенні лабораторної роботи?

4.Визначiть гiдравлiчний радiус рiдини, яка рухається в кільцевому зазорі.

5.По трубi, внутрiшнiй дiаметр якої 60,3 мм, протiкає 1210⁴ кг/добу нафти густиною 820 кг/м³. В’язкiсть нафти рiвна 0,5 Ст. Визначити режим течiї нафти.

Завдання 10.14

1.Виберіть правильні положення:

1. число Рейнольдса – величина безрозмірна;

2. витрату рідини можна виміряти в кг/с;

3. для безнапірного потоку гiдравлiчний радiус ;

4. масова витрата рiвна ваговiй витратi, помноженій на густину;

5. для некруглого перерізу .

2.Як визначається число Рейнольдса для круглих труб?

3.Якi параметри замiрялися при виконаннi лабораторної роботи?

4.В изначiть гiдравлiчний радiус.

5.Визначiть критичну швидкiсть води за температури 20 °С в трубах, внутрiшнi дiаметри яких 5 мм, 50 мм та 500 мм.

Завдання 10.15

1.Виберіть правильні положення:

1. при Re < 2320 режим ламінарний;

2. середня швидкість потоку визначається  = G/S;

3. для круглої труби гiдравлiчний радiус рiвний d/4;

4. при зменшенні температури число Рейнольдса зменшується;

5. при рiвномiрному русi величина середньої швидкостi для всiх живих перерiзiв вздовж потоку буде збiльшуватися.

2.Чи однаковi швидкостi при переходi вiд ламiнарного режиму до турбулентного i вiд турбулентного до ламiнарного?

3.Якi параметри обчислюємо при проведеннi лабораторної роботи?

4.Визначiть гiдравлiчний радiус.

5.Визначiть режим течiї води в трубi дiаметром d = 20 мм при температурi t = 20 °C, якщо середня швидкiсть руху води  = 81 см/с.

11 Визначення коефіцієнта гідравлічного опору

Завдання 11.1

1.Як зміниться коефіцієнт гідравлічного тертя в напірній трубі сталого діаметра із збільшенням температури, якщо зберігається ламінарний режим і швидкість потоку в трубі залишається сталою?

1. Збільшиться.

2. Зменшиться.

3. Залишиться без змін.

2.Виберіть правильні положення.

Сила тертя, яка виникає при ковзанні окремих прямолінійних шарів рідини одного об другий:

1. прямо пропорційна градієнту швидкості;

2. обернено пропорційна площі поверхні контакту даних шарів рідини;

3. не залежить вiд тиску;

4. залежить вiд тиску;

5. прямо пропорцiйна площi поверхнi контакту даних шарiв рiдини;

6. залежить вiд фiзичних властивостей рiдини (вiд роду рiдини), а, отже, i вiд її температури.

3.Перелічіть, якi величини необхідно знати для визначення

перехiдних чисел Рейнольдса:

1. кiнематичну в'язкiсть рiдини;

2. температуру рiдини;

3. абсолютну шорсткiсть труб;

4. швидкiсть течiї рiдини;

5. дiаметр трубопроводу;

6. довжину трубопроводу.

4.Для якого випадку рiвняння Бернуллi має вигляд

?

1. для струминки реальної рiдини;

2. для струминки iдеальної рiдини;

3. для потоку реальної рiдини;

4. нi для одного з випадкiв, вказаних вище.

5.Яка формула використовується для визначення коефiцiєнта

гiдравлiчного опору, якщо рiдина рухається в зонi гладкостiнного тертя?

1) 2) 3) .

Завдання 11.2

1.Для якого випадку рівняння Бернуллі має вигляд

?

1. для струмини iдеальної рiдини;

2. для потоку реальної рiдини;

3. для струминки реальної рiдини;

4. нi для одного з випадкiв, вказаних вище.

2.Виберіть правильні положення.

У випадку ламiнарної течiї втрата напору:

1. залежить вiд властивостей рiдини, що враховується коефiцiєнтом в'язкостi, а також величиною ;

2. прямо пропорційна середнiй швидкостi  в першiй степенi;

3. залежить вiд шорсткостi стiнок русла;

4. прямо пропорцiйна середнiй швидкостi  в другiй степенi;

5. не залежить вiд шорсткостi стiнок русла.

3.Виберіть правильнi положення:

1. пульсацiєю швидкостi називається явище змiни (збiльшення i зменшення) з часом проекцiї мiсцевої миттєвої швидкостi в будь-якому напрямку;

2. коефiцiєнт  в рiвняннi Бернуллi враховує нерiвномiрнiсть розподiлу швидкостi в перерiзi потоку i при турбулентному режимi =1;

3. труби гiдравлiчно гладкi при

4. товщина ламiнарної плiвки залежить вiд довжини трубопроводу;

5. при ламiнарному режимi втрати напору не залежать вiд шорсткості труб;

6. при ламiнарному режимi коефiцiєнт гiдравлiчного опору

.

4.Яка формула використовується для визначення коефiцiєнта гiдравлiчного опору , якщо рiдина рухається в зонi змiшаного тертя ?

5.Як змiниться коефiцiєнт гiдравлiчного тертя в напiрнiй трубi сталого дiаметра iз зниженням температури, якщо зберiгається ламiнарний режим i швидкiсть потоку в трубi залишається сталою?

1. Збiльшується.

2. Зменшується.

3. Не змiнюється.

Завдання 11.3

1.Що означає поняття "питома енергiя рідини в перерiзі потоку"?

1. питома енергiя рідини в перерiзі потоку – це напiр потоку в даному перерiзi;

2. питома енергiя рідини в перерiзі потоку – це потужнiсть потоку в даному перерiзi;

3. питома енергiя рідини в перерiзі потоку – це питома енергiя потоку, пiдрахована вiдносно площини порiвняння.

2.Виберіть правильнi положення:

1. при коефiцiєнт гiдравлiчного опору визначається за формулою ;

2. втрати напору на тертя по довжинi трубопроводу мають розмiрнiсть довжини;

3. при турбулентному режимi в зонi квадратичного тертя втрати напору не залежать вiд в'язкостi;

4. для турбулентного режиму в зонi квадратичного тертя ;

5. при справедлива формула .

3.Якi з нарисованих епюр вiдносяться до епюр швидкостi при

ламiнарному режимi?

1) 2) 3)

4.Вкажiть, в якiй зонi рухається рiдина, якщо :

1. зона ламiнарного режиму;

2. зона гладкостiнного тертя;

3. зона змiшаного тертя;

4. зона квадратичного опору.

5.Вкажiть, якi величини необхiдно знати для визначення числа Рейнольдса:

1. абсолютну шорсткiсть труб;

2. швидкiсть течiї рiдини;

3. кiнематичну в'язкiсть рiдини;

4. тиск на початку трубопроводу;

5. довжину трубопроводу;

6. радiус трубопроводу.

Завдання 11.4

1.Для якого випадку рiвняння Бернуллi має вигляд:

1. для iдеальної рiдини;

2. для потоку реальної рiдини;

3. для струминки реальної рiдини;

4. нi для одного iз випадкiв, вказаних вище.

2.Виберіть правильнi положення:

1. при коефiцiєнт гiдравлiчного опору визначається за формулою

2. при ламiнарному режимi справедлива формула

3. при ;

4. при для визначення коефiцiєнта гiдравлiчного опору використовується формула

5. при турбулентному режимi в зонi гiдравлiчно шорстких труб (квадратичної зони) втрати напору не залежать вiд в'язкостi.

3.Яка з нарисованих епюр вiдноситься до епюр швидкостей при турбулентному режимi?

1) 2) 3)

4.Виберіть правильнi положення:

1. при ламiнарному режимi ;

2. труби гiдравлiчно гладкi при турбулентному режимi, якщо товщина ламiнарної·плiвки бiльша абсолютної шорсткостi;

3. товщина ламiнарної плiвки не залежить вiд довжини трубопроводу;

4. труби гiдравлiчно гладкi при ;

5. товщина ламiнарної плiвки не залежить вiд в'язкостi;

6. коефiцiєнт  в рiвняннi Бернуллi враховує нерiвномiрнiсть розподiлу швидкостей в перерiзi потоку i при ламiнарному режимi =1.

5.Якi iз вказаних графiкiв вiдносяться до ламiнарного режиму?

1) p При , l, d = const 2) h_l При , l, d = const

Q Q

3) h_l При , l,  = сonst 4) р_д При , l,  = сonst

d d

5) p При Q, d,  = const 6) p При Q, d,  = const

l l

7) h_l При Q,l,d = const 8) h_l При Q, l, d = const

 

Завдання 11.5

1.Для якого випадку рiвняння Бернуллi має вигляд?

1. для потоку реальної рiдини;

2. для струмини iдеальної рiдини;

3. для струминки реальної рiдини;

4. нi для одного з випадкiв, вказаних вище.

2.Виберіть правильнi положення:

1. при коефiцiєнт гiдравлiчного опору

визначається за формулою ;

2. кожна складова в рiвняннi Бернуллi має розмiрнiсть довжини;

3. при турбулентному режимi в зонi гiдравлiчно шорстких труб (квадратичнiй зонi) втрати напору залежать вiд в'язкостi;

4. для турбулентного режиму в зонi гiдравлiчно шорстких труб

5. при справедлива формула

3.Виберіть правильнi положення:

1. труби гiдравлiчно гладкi при ;

2. при ламiнарному режимi втрати напору не залежать вiд шорсткостi труб;

3. товщина ламiнарної плiвки залежить вiд довжини трубопроводу;

4. рiвняння Бернуллi є частковим випадком закону збереження енергiї;

5. при турбулентному режимi в зонi гладких труб ;

6. коефіцієнт  в рівнянні Бернуллі враховує нерівномірність розподілу швидкостей в перерізі потоку і при турбулентному режимі  = 1.

4.Перелічіть, які величини необхідно знати для визначення перехідних чисел Рейнольдса:

1. швидкість течії рідини;

2. абсолютну шорсткість труб;

3. температуру рідини;

4. довжину трубопроводу;

5. радіус трубопроводу.

5.Вкажіть, які із вказаних графіків відносяться до турбулентного режиму в зоні гідравлічно гладких труб:

1) p При , l, d = const 2) h_l При , l, d = const

Q 

3) h_l При Q, d, ν= сonst 4) h_l При Q, d, ν= сonst

l l

5) p При Q, l, d = const 6) h_l При Q, l, d = const

 

7) h_l При Q, l,  = const 8) p При , l, Q = const

d d

Завдання 11.6

1.Визначити втрати напору на тертя в трубопроводі довжиною 400 м та діаметром 200 мм при русі рідини в’язкістю 60 сСт і витратою 10 л/с. Абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні труби рівна 0,05 мм.

2.Виберіть правильнi положення. Сила внутрішнього тертя в рідині:

1. обернено пропорцiйна площi поверхнi торкання даних шарiв рiдини;

2. прямо пропорцiйна градiєнту швидкостi;

3. не залежить вiд тиску;

4. залежить вiд тиску;

5. прямо пропорцiйна площi поверхнi контакту даних шарiв рiдини;

6. залежить вiд фiзичних властивостей рiдини (вiд роду рiдини), а, отже, i вiд її температури.

3.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

4.За якою формулою визначається коефіцієнт гідравлічного опору, якщо ?

5.5. Визначте гідравлічний нахил, якщо перепад тисків становить 30 кгс/см² на довжині l = 2 км горизонтального трубопроводу,  = 900 кг/м³.

Завдання 11.7

1. Визначити кількість рідини, яка перекачується по нафтопроводу діаметром 250 мм і довжиною 20 км, питома вага рідини 0,88 тс/м³, якщо на початку трубопроводу надлишковий тиск 2 кгс/см². Коефіцієнт гідравлічного опору прийняти рівним 0,03.

2.Вкажіть, якi величини необхiдно знати для визначення числа Рейнольдса:

1. абсолютну шорсткiсть труб;

2. швидкiсть течiї рiдини;

3. кiнематичну в'язкiсть рiдини;

4. тиск на початку трубопроводу;

5. довжину трубопроводу;

6. дiаметр трубопроводу.

3.Яка формула використовується для визначення коефіцієнта

гідравлічного опору, якщо ?

4.Визначте втрати тиску по довжині трубопроводу, якщо гідравлічний нахил і = 0,0002;  = 0,85 г/м³; l = 4 км.

5.Запишіть рівняння Бернуллi для струминки реальної рiдини.

Завдання 11.8

1.Визначити втрати напору при подачі рідини по трубопроводу діаметром 100 мм, довжиною 20 м, з швидкістю 5 м/с. В’язкість рідини 1 Ст, абсолютна шорсткість ∆ = 0,01 мм.

2.Для якого випадку рівняння Бернуллі має вигляд: ?

1. для струмини ідеальної рідини;

2. для потоку реальної рідини;

3. для струминки реальної рідини;

4. ні для одного із випадків, вказаних вище.

3.Що означає поняття «питома енергія рідини в перерізі потоку»?

4.Чи будуть труби гідравлічно гладкі, якщо .

5.Визначте тиск на початку горизонтального трубопроводу, якщо р_к = 1 кгс/см²; l = 2 км;  = 0,85 г/cм³, гідравлічний нахил і = 0,0003.

Завдання 11.9

1.Визначте коефіцієнт гідравлічного опору при русі рідини з витратою 1000 т/год в трубі діаметром 500 мм, якщо втрати напору на дільниці довжиною 1000 м становлять 40 м. Густина рідини 850 кг/м³.

2.Виберіть правильнi положення:

1. при Re = 1700 коефiцiєнт гiдравлiчного опору визначається за формулою ;

2. кожна складова в рiвняннi Бернуллi має розмiрнiсть довжини;

3. при турбулентному режимi в зонi гiдравлiчно шорстких труб (квадратичнiй зонi) втрати напору залежать вiд в'язкостi;

4. для турбулентного режиму в зонi гiдравлiчно шорстких труб ;

5. при справедлива формула ;

3.Чи залежать втрати напору вiд шорсткостi труб при ламiнарному режимi?

4.Як зміниться коефіцієнт гідравлічного тертя в напірній трубі сталого діаметра із зменшенням температури, якщо зберігається ламінарний режим і швидкість потоку в трубі залишається сталою?

5.Визначте гідравлічний нахил, якщо втрати тиску на тертя становлять 40 кгс/см²; l = 20 км;  = 0,8 г/см³.

Завдання 11.10

1.Визначити витрату нафти в трубопроводі діаметром 300 мм і довжиною 12 км, якщо відомі втрати напору (9 м) і в’язкість (60 сСт). Режим руху ламінарний.

2.Виберіть правильні положення:

1. пульсацією швидкості називається явище зміни (збільшення і зменшення) з часом проекції місцевої миттєвої швидкості в будь-якому напрямку;

2. коефіцієнт  в рівнянні Бернуллі враховує нерівномірність розподілу швидкості в перерізі потоку і при турбулентному режимі  = 1;

3. труби гідравлічно гладкі при ;

4. товщина ламінарної плівки залежить від довжини трубопроводу;

5. при ламінарному режимі втрати напору не залежать від шорсткості труб.

6. при ламінарному режимі коефіцієнт гідравлічного опору .

3.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

4.Що означає поняття «питома енергія рідини в перерізі потоку»?

5.Визначте тиск в кінці трубопроводу, якщо р_п = 30 кгс/см², довжина горизонтального трубопроводу l = 30 км;  = 900 кг/м³, гідравлічний нахил і = 0,001.

Завдання 11.11

1.По прямій трубі довжиною 1 км і діаметром 100 мм протікає рідина з витратою 3,14 л/с, коефіцієнт кінематичної в’язкості рівний 40 сСт. Визначити втрату напору на тертя.

2.Яка формула використовується для визначення коефіцієнта гідравлічного опору  у зоні гладкостінного тертя?

1) 2) 3) .

3.Чи залежать втрати напору вiд в’язкості при турбулентному режимi в зоні квадратичного опору?

4.Для якого випадку рівняння Бернуллі має вигляд

?

5.Визначте гідравлічний нахил, якщо втрати тиску на тертя становлять 35 кгс/см², довжина трубопроводу l = 20 км,  = 0,8 г/см³.

Завдання 11.12

1.Визначити втрати напору при русі рідини в трубі діаметром 40 мм, довжиною 600 м, із швидкістю 2,5 м/с. В’язкість рідини 1 Ст, густина 900 кг/м³.

2.Як впливає підігрів рідини (при постійній витраті) на втрати напору в трубах ?

1. завжди зменшує;

2. завжди збільшує;

3. зменшує, але не завжди.

3.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

4.Виберіть правильні положення. У випадку ламінарної течії втрата напору:

1. залежить від властивостей рідини, що враховується коефіцієнтом в'язкості;

2. прямо пропорційна середній швидкості  в першій степені;

3. залежить від шорсткості стінок русла;

4. прямо пропорційна середній швидкості  в другій степені;

5. не залежить від шорсткості стінок русла.

5.Нарисуйте графік залежності втрат тиску від діаметра при турбулентному режимі (зона гладкостінного тертя).

Завдання 11.13

1.По трубопроводу діаметром 200 мм і довжиною 2 км перекачується вода в кількості 25 л/с. Знайти втрати напору на тертя по довжині трубопроводу. Обґрунтуйте вибір розрахункової форми для визначення коефіцієнта гідравлічного опору. Шорсткість труб – 0,02 мм, кінематична в’язкість води – 0,01 см²/с.

2.Рідина тече в трубі з сталою витратою при ламінарному режимі. Яка залежність між втратами напору h_l та діаметром труби d:

3.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

4.Нарисуйте графік залежності втрат напору від витрати при турбулентному режимі (зона квадратичного опору).

5.Виберіть правильнi положення.

Сила тертя, яка виникає при ковзаннi окремих прямолiнiйних шарiв рiдини одного об другий:

1. прямо пропорцiйна градiєнту швидкостi;

2. залежить від довжини трубопроводу;

3. не залежить вiд тиску;

4. залежить вiд тиску;

5. залежить вiд фiзичних властивостей рiдини, що перекачується по трубопроводу.

Завдання 11.14

1.Визначити швидкість руху рідини в горизонтальному трубопроводі довжиною 200 м і діаметром 40 мм при перепаді тиску 1 кгс/см². Питома вага рідини 9800 Н/м³. Коефіцієнт гідравлічного опору 0,02.

2.Перелічіть, якi величини необхідно знати для визначення числа Рейнольдса:

1. швидкiсть течiї рiдини;

2. абсолютну шорсткiсть труб;

3. температуру рiдини;

4. довжину трубопроводу;

5. радіус трубопроводу.

3.Чи залежить товщина ламінарної плівки від довжини трубопроводу?

4.Для якого випадку рівняння Бернуллі має вигляд ?

5.По трубопроводу тече в’язка нафта при ламінарному режимі течії. Як зміниться втрата напору на тертя по довжині, якщо витрата нафти зменшиться в 2 рази?

Завдання 11.15.

1.Визначити втрати напору при подачі рідини із швидкістю  = 12 м/с через трубу діаметром 100 мм та довжиною l = 20 м, якщо в’язкість рідини  = 0,25 см²/с, ∆ = 0,01 мм.

2.Виберіть правильнi положення:

1. труби гiдравлiчно гладкi при ;

2. при ламiнарному режимi втрати напору не залежать вiд шорсткостi труб;

3. товщина ламiнарної плiвки залежить вiд довжини трубопроводу;

4. рiвняння Бернуллi є частковим випадком закону збереження енергiї;

5. при турбулентному режимі в зоні гладких труб h_l = f(Q²);

6. коефіцієнт  в рівнянні Бернуллі враховує нерівномірність розподілу швидкостей в перерізі потоку і при ламінарному режимі  = 1.

3.Які зони турбулентного режиму Ви знаєте?

4.Нарисуйте графік залежності втрат напору від швидкості при ламінарному режимі.

5.По трубопроводу тече нафта при турбулентному режимі, в зоні квадратичного опору. Як зміняться втрати напору при підвищенні температури перекачки?

12 Визначення коефіцієнтів місцевих опорів

Завдання 12.1

1.У випадку зони квадратичного опору величина коефiцiєнтiв мiсцевих опорiв при збiльшеннi температури:

1. зменшується;

2. збiльшується;

3. залишається без змiн.

2.Яка швидкiсть визначалася для знаходження дослiдного значення коефiцiєнта мiсцевого опору?

1. середня швидкiсть в перерiзi основного трубопроводу пiсля мiсцевого опору;

2. середня швидкiсть в перерiзi основного трубопроводу перед мiсцевим опором;

3. середня швидкiсть по довжинi трубопроводу;

4. швидкiсть проходження рiдини через мiсцевi опори;

5. максимальна швидкiсть в перерiзi трубопроводу.

3.Виберіть правильнi положення:

1. Чим бiльший кут повороту трубопроводу, тим  бiльший;

2. при ламiнарному режимi  залежить вiд числа Рейнольдса;

3. еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв не залежить вiд виду мiсцевих опорiв;

4. табличнi значення  вибираються в залежностi вiд швидкостi течiї рiдини;

5. еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв не залежить вiд витрати рiдини.

4.Для якого випадку можна спростити рiвняння Бернуллi (без врахування h_l) ?

1. Трубопровiд горизонтальний, дiаметр до i пiсля мiсцевого опору рiзний.

2. Трубопровiд горизонтальний, дiаметр до i пiсля мiсцевого опору однаковий.

3. Нi для одного iз вказаних випадкiв.

5.В яких одиницях вимiрюються втрати напору?

1. м/с;

2. кгсм;

3. Дж;

4. Н/м;

5. м.

Завдання 12.2

1.Якщо рiдина рухається в зонi квадратичного опору, то величина коефiцiєнта мiсцевого опору повинна залежати:

1. вiд швидкостi;

2. вiд роду рiдини, тобто вiд в'язкостi;

3. вiд геометричної форми місцевого опору.

2.Вкажiть, якi прилади використовуються при проведеннi лабораторної роботи:

1. вiскозиметр;

2. п'єзометр;

3. витратомiр;

4. мiрний бачок;

5. секундомiр.

3.Якi величини необхiдно знати для визначення еквiвалентної довжини мiсцевого опору?

1. коефiцiєнт мiсцевого опору;

2. температуру рiдини;

3. довжину трубопроводу;

4. дiаметр трубопроводу.

4.Для якого випадку можна спростити рiвняння Бернуллi (без врахування h_l), щоб воно мало такий вигляд ?

1. трубопровiд горизонтальний, дiаметр до i пiсля мiсцевого опору рiзний;

2. трубопровiд горизонтальний, дiаметр до i пiсля мiсцевого опору однаковий;

3. нi для одного iз вказаних випадкiв.

5.Яка швидкiсть використовується в формулі , щоб визначити коефiцiєнт мiсцевого опору при раптовому розширеннi?

1. до розширення;

2. пiсля розширення;

3. в розширеннi.

Завдання 12.3

1.На окремих дiльницях русла (трубопроводу), де є повороти, мiсцевi розширення та звуження русла, виникають мiсцевi втрати напору, якi обумовленi роботою сил тертя. Такi мiсця в загальному випадку характеризуються (вкажiть правильнi положення):

1. мiсцевим викривленням лiнiй течiї та живих перерiзiв;

2. змiною в'язкостi рiдини;

3. зменшенням або збiльшенням живих перерiзiв вздовж потоку;

4. виникнення мiсцевих вiдривiв транзитної струминки вiд стiнок русла, а, отже, появою завихрень;

5. змiною густини рiдини.

2.До якої швидкостi вiдноситься формула ,

щоб визначити коефiцiєнт мiсцевого опору при раптовому розширеннi?

1. В розширеннi.

2. До розширення.

3. Пiсля розширення.

3.Вкажiть правильнi положення:

1. у випадку зони квадратичного опору величина  повинна залежати вiд числа Рейнольдса;

2. величина  залежить вiд геометричної форми вузла, де виникає мiсцева втрата напору;

3. втрати напору в мiсцевих опорах визначаються за формулою ;

4. у випадку зони квадратичного опору величина  залежить вiд роду рiдини, тобто вiд величини ν;

5. втрати напору в мiсцевих опорах виникають за рахунок змiни напряму руху рiдини i деформацiї потоку.

4.В яких одиницях вимiрююься втрати напору?

1. кгс;

2. м;

3. Дж;

4. безрозмiрна величина.

5.У випадку зони квадратичного опору величина коефiцiєнтiв мiсцевих опорiв при збiльшеннi швидкостi:

1. збiльшується;

2. зменшується;

3. залишається без змiн.

Завдання 12.4

1.Вкажіть, які прилади використовувалися при проведенні лабораторної роботи?

1. Витратомір.

2. Секундомір.

3. Мірний бачок.

4. Віскозиметр.

5. Термометр.

6. П`єзометр.

2.В яких одиницях вимірюються втрати напору ?

1. кгсм;

2. м/c;

3. Дж;

4. м;

5. безрозмірна величина;

6. кгс/см².

3.Яка швидкість визначалась для знаходження дослідного значення коефіцієнта місцевого опору?

1. максимальна швидкість в перерізі трубопроводу;

2. швидкість проходження рідини через місцеві опори;

3. середня швидкість в перерізі основного трубопроводу за місцевим опром;

4. середня швидкість в перерізі основного трубопрповоду перед місцевим опром.

4.Які величини необхідно знати для визначення еквівалентної довжини місцевого опору?

1. Швидкість течії рідини.

2. Кінематичну в`язкість рідини.

3. Коефіцієнт місцевого опору.

4. Довжину трубопроводу.

5. Діаметр трубопроводу.

6. Шорсткість стінки трубопроводу.

7. Час течії рідини через місцеві опори.

5.До якої швидкостi вiдноситься формула , щоб визначити коефiцiєнт мiсцевого опору при раптовому розширеннi?

1. до розширення;

2. пiсля розширення;

3. в розширеннi.

Завдання 12.5

1.В яких одиницях вимiрюються втрати напору?

1. кгс/см²;

2. безрозмірна величина;

3. Дж;

4. кгс·м;

5. м;

6. м/с.

2.Виберіть правильнi положення:

1. табличні значення  вибирають в залежності від швидкості течії рідини;

2. чим бiльший кут повороту трубопроводу, тим  бiльший;

3. при ламiнарному режимi  залежить вiд числа Рейнольдса;

4. втрати напору в мiсцевих опорах виникають за рахунок зміни напряму руху рідини та деформації потоку;

5. еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв не залежить вiд витрати рідини;

6. еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв не залежить вiд виду мiсцевих опорiв.

3.Яка швидкість визначалась для знаходження дослідного значення коефіцієнта місцевого опору?

1. середня швидкість по довжині трубопроводу;

2. середня швидкість в перерізі основного трубопроводу за місцевим опором;

3. середня швидкість в перерізі основного трубопроводу перед місцевим опором;

4. швидкість проходження рідини через місцеві опори;

5. максимальна швидкість в перерізі трубопроводу.

4.Якi величини необхiдно знати для визначення еквiвалентної довжини мiсцевого опору?

1. час течії рідини через місцевий опір;

2. коефiцiєнт мiсцевого опору;

3. шорсткість стінок трубопроводу;

4. густину рідини;

5. температуру рiдини.

5.До якої швидкостi вiдноситься формула , щоб визначити коефiцiєнт мiсцевого опору при раптовому розширеннi?

1. до розширення;

2. в розширенні;

3. пiсля розширення.

Завдання 12.6

1.На трубопроводі діаметром 50 мм є діафрагма діаметром 25 мм. Швидкість течії рідини в трубі рівна 1,2 м/с. Визначити втрати напору при проходженні через діафрагму.

2.Як визначається еквівалентна довжина місцевого опору?

3.В яких одиницях вимірюються втрати напору?

4.Чи впливає зміна напряму рідини та деформація потоку на виникнення втрат напору в місцевих опорах?

5.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

Завдання 12.7

1.На трубопроводі діаметром 76 мм є раптове звуження до діаметра 50 мм. По трубопроводу перекачується вода в кількості 6,5 л/с. Визначити втрату напору води при проходженні її через звуження трубопроводу.

2.За якою формулою визначаються втрати напору при раптовому розширенні?

3.До якої швидкості відноситься формула

, щоб визначити коефіцієнт місцевого опору при раптовому розширенні?

4.Чи буде змінюватися коефіцієнт місцевого опору при збільшенні швидкості? Турбулентний режим, зона квадратичного опору.

5.Які параметри замірялись при проведенні лабораторної роботи?

Завдання 12.8.

1.На трубі діаметром 50 мм є раптове розширення до діаметра 76 мм. По трубопроводу перекачується вода в кількості 6,5 л/с. Визначити втрату напору води при проходженні її через місцевий опір.

2.Як визначається еквівалентна довжина місцевого опору?

3.До якої швидкості відноситься формула ,щоб визначити коефіцієнт місцевого опору при раптовому розширенні?

1. до розширення;

2. після розширення.

4.Які параметри вичислялись при проведенні лабораторної роботи ?

5.Чи залежить величина коефіцієнтів місцевих опорів від в’язкості при ламінарному режимі?

Завдання 12.9

1.Вода по трубопроводу із вставленим на ньому трійником перекачується у два резервуари. Швидкість течії води в трубопроводі за трійником рівна 0,86 м/с. Визначити втрати напору при проходженні її через трійник, _т = 0,5.

2.Якщо рідина рухається в зоні квадратичного опору, то величина коефіцієнта місцевого опору повинна залежати:

1. від швидкості;

2. від роду рідини, тобто від в’язкості;

3. від геометричної форми вузла.

3.Як визначається розрахункова довжина трубопроводу?

4.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

5.Які параметри замірялись при проведенні лабораторної роботи?

Завдання 12.10.

1.На всмоктувальному трубопроводі діаметром 200 мм та довжиною 21 м є всмоктувальний клапан із сіткою та відвід, зігнутий по кривій радіуса 350 мм. Швидкість течії води по трубі 0,9 м/с. Еквівалентна шорсткість _е = 0,14 мм. Визначити розрахункову довжину всмоктувального трубопроводу.

2.Для якого випадку можна спростити рівняння Бернуллі (без врахування втрат h_l) ?

1. трубопровід горизонтальний, діаметр до та після місцевого опору різний;

2. трубопровід горизонтальний, діаметр до та після місцевого опору однаковий;

3. ні для одного із вказаних випадків.

3.Які прилади використовувалися при проведенні лабораторної роботи?

4.Чи залежить коефіцієнт місцевого опору від роду рідини при турбулентному режимі?

5.Яка швидкість визначалась для знаходження дослідного значення коефіцієнта місцевого опору?

Завдання 12.11

1.По трубопроводу діаметром 100 мм перекачується нафта в’язкістю 3 сСт, витрата – 9,5 дм³/с. На трубі є повністю відкриті засувки, один зворотний клапан. Еквівалентна шорсткість труб _е = 0,15 мм. Визначити еквівалентну довжину трубопроводу.

2.Яка швидкість визначалася для знаходження дослідного значення коефіцієнта місцевого опору?

3.Чи залежать табличні значення коефіцієнтів місцевих опорів від швидкості руху рідини?

4.Запишіть рівняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

5.Порядок розрахунку лабораторної роботи.

Завдання 12.12

1.Знайти еквівалентну довжину трубопроводу діаметром 100 мм, на якому є шість відкритих засувок та один зворотний клапан. Коефіцієнт гілравлічного опору прийняти рівним  = 0,024, витрата 10 л/с. Визначити втрати напору в місцевих опорах.

2.Виберіть правильні положення:

1. чим більший кут повороту, тим  більший;

2. при ламінарному режимі  залежить від числа Рейнольдса;

3. еквівалентна довжина трубопроводу не залежить від виду місцевих опорів;

4. табличні значення  вибираються в залежності від швидкості течії рідини.

3.За якою формулою визначаються втрати напору в місцевих опорах?

4.Які параметри замірялись при проведенні лабораторної роботи?

5.Чи залежить коефіцієнт місцевого опору крутого повороту від кута повороту трубопроводу?

Завдання 12.13

1.На трубопроводі діаметром 76 мм є вентиль та діафрагма, діаметр якої 40 мм. Довжина трубопроводу 300 м. По трубопроводу перекачується 3,9 л/с води. Визначити розрахункову довжину трубопроводу.

2.У випадку зони квадратичного опору величина коефіцієнтів місцевих опорів при збільшенні температури:

1. зменшується;

2. збільшується;

3. залишається без змін.

3.Чи залежить коефіцієнт місцевого опору від числа Рейнольдса при ламінарному режимі?

4.Для якого випадку можна спростити рівняння Бернуллі (без врахування втрат h_l)?

5.За якою формулою визначають втрати напору в місцевих опорах?

Завдання 12.14

1.На трубопроводі довжиною 20 м, діаметром 76 мм та шорсткістю 0,03 мм є вентиль (ξ_вен = 5) та діафрагма, діаметр якої 40 мм. Швидкість течії рідини в трубі рівна 1,2 м/с, ν = 0,1 Ст. Визначити розрахункову довжину трубопроводу.

.

2.Яка швидкість використовується в формулі для знаходження дослідного значення коефіцієнта місцевого опору?

3.Які параметри замірялись при проведенні лабораторної роботи?

4.Запишіть рівняння Бернулі для потоку реальної рідини. Дати пояснеення до формули.

5.Чи залежить еквівалентна довжина місцевих опорів від витрати рідини?

Завдання 12.15

1.Витрата нафти по трубопроводу діаметром d = 156 мм складає Q = 72 м³/год. Вязкість нафти ν = 0,1 см²/с. Визначити еквівалентну довжину l_екв. всмоктувальної коробки із зворотним клапаном (ξ_кор = 6), ∆_е = 0,04 мм.

2.До якої швидкості відноситься формула ξ = (1 – S₁/S₂)² для визначення коефіцієнта місцевого опору при раптовому розширенні?

1. Швидкість до розширення.

2. Швидкість після розширення.

3. Середнє арифметичне швидкостей до і після розширення.

3.Порядок розрахунку лабораторної роботи.

4.В яких одиницях вимірюються втрати напору?

5.У яому випадку зони квадратичного опору внличина коефіцієнтів місцевих опорів при збільшенні швидкості:

1. збільшується;

2. зменшується;

3. залишиться без змін.

13 Визначення втрат напору

Завдання 13.1

1.Визначити значення коефіцієнта гідравлічного опору при перекачуванні мазуту по трубопроводу діаметром 100 мм в кількості 40 т/год, а також втрати напору. Густину і кінематичну в’язкість прийняти відповідно рівними:

 = 880 кг/м³ і  = 1,210^-4 м²/с, l = 4 км.

2.Максимальна швидкість по осі труби 3 м/с. Знайти середню швидкість. Режим ламінарний.

3.Формула Пуазейля для визначення втрат напору.

4.Зони турбулентного режиму.

5.Що розумієте під поняттям «гідравлічно гладкі труби»?

Завдання 13.2

1.Визначити у двох випадках втрату напору на тертя при русі води за температури 10 ^оС, ( = 0,0131 Ст), по трубі діаметром d = 200 мм, довжиною l = 200 м при абсолютній шорсткості стінки труби  = 0,5 мм.

Швидкість води в трубі прийняти рівною: у першому випадку ₁ = 0,1 м/с, у другому – ₂ = 0,8 м/с.

2.Формула Лейбензона для визначення втрат напору.

3.Нарисуйте епюру розподілу дотичних напружень.

4.Як визначається розрахункова довжина трубопроводу?

5.Чи залежить від збільшення швидкості коефіцієнт гідравлічного опору при турбулентному режимі, зона квадратичного опору?

Завдання 13.3

1.Із резервуара в атмосферу витікає вода під напором Н = 3 м по трубі d = 50 мм, довжиною l = 18 м. Визначити, як зміниться витрата води, якщо встановити на кінці труби вентиль, коефіцієнт опору якого  = 4, коефіцієнт гідравлічного опору  = 0,03.

2.Закон розподілу швидкостей при ламінарному режимі.

3.Межі зони гладкостінного тертя.

4.Формула Борда для визначення втрат напору.

5. Чи залежить коефіцієнт місцевого опору від роду рідини при турбулентному режимі, зона квадратичного опору?

Завдання 13.4.

1.На одній дільниці ( l₁ = 50 м) без місцевих опорів горизонтального водопроводу ( d = 150 мм) різниця тисків p₁ = 420 Па, а на другій ( l₂ = 25 м) з частково прикритою засувкою p₂ = 4210 Па. Визначити коефіцієнт місцевого опору засувки при витраті 35,5 дм³/с і ступінь закриття n.

2.Запишіть формулу Пуазейля для визначення втрат напору.

3.Нарисуйте епюру розподілу швидкостей в даному перерізі при турбулентному режимі.

4.Межі зони змішаного тертя.

5.Як визначається еквівалентна довжина?

Завдання 13.5

1.При промивці свердловин глибиною 2000 м воду в неї закачали по насосно-компресорних трубах. Внутрішній діаметр насосно-компресорних труб d₁ = 75 мм, а на поверхню вода поступала по кільцевому просторі в обсадній колоні внутрішнім діаметром d₂ = 300 мм. Визначити втрати тиску на тертя по довжині системи, якщо витрата води Q = 10 л/с,

труби бувші в експлуатації, товщиною їх стінок та місцевими опорами нехтувати.

2.Запишіть формулу Вейсбаха для визначення втрат напору в місцевих опорах.

3.Нарисуйте епюру розподілу дотичних напружень.

4.Які зони турбулентного режиму знаєте?

5.Чи залежить величина коефіцієнта місцевого опору від температури при ламінарному режимі?

Завдання 13.6

1.По трубопроводу сталого поперечного перерізу довжиною 5800 м перекачується нафта, густина якої 890 кг/м³. Початкова точка трубопроводу знаходиться нижче від кінцевої на 42 м. Гідравлічний нахил рівний 0,006. Визначити тиск в початковій точці для одержання надлишкового тиску в кінцевій точці р_к = 2 кгс/см².

2.Як визначається дотичне напруження?

3.Максимальна швидкість по осі труби 2 м/с. Знайти середню швидкість, режим руху ламінарний.

4.Межі зони квадратичного опору.

5.Як визначити еквівалентну довжину?

Завдання 13.7

1.Визначити повні втрати напору в трубопроводі діаметром 100 мм, довжиною 2,8 км при русі легкої нафти з середньою швидкістю 1,25 м/с. Густина нафти 760 кг/м³, кінематичний коефіцієнт в’язкості нафти 0,22 сСт. На трубопроводі є місцеві опори: зворотний клапан, відкрита засувка та плавний поворот 90. Шорсткість труб прийняти рівною  = 0,1 мм.

2.Як визначається коефіцієнт місцевого опору при раптовому розширенні?

3.Нарисуйте епюру розподілу швидкостей в даному перерізі при турбулентному режимі.

4.Запишіть формулу Лейбензона.

5.Чи залежить еквівалентна довжина від витрати?

Завдання 13.8

1.По трубопроводу діаметром 100 мм та довжиною 2850 м перекачується нафта густиною 845 кг/м³. В’язкість нафти 3 сСт, витрата – 9,5 л/с. На турбопроводі є чотири повністю відкритих засувки, один зворотний клапан. Еквівалентна шорсткість труб _е = 0,15 мм. Визначити втрати напору

в турбопроводі та еквівалентну довжину турбопроводу.

2.Запишіть закон розподілу швидкостей в поперечному перерізі при ламінарному режимі.

3.Межі зони гідравлічно гладких труб.

4.Чи залежить коефіцієнт гідравлічного опору від в’язкості при турбулентному режимі, зона квадратичного опору?

5.Як визначаються втрати напору при раптовому розширенні потоку?

Завдання 13.9

1.По трубопроводу діаметром 100 мм перекачується нафта в’язкістю 0,48 Пз, густина якої 820 кг/м³. Середня швидкість нафти по трубопроводу 1,25 м/с. Еквівалентна шорсткість труб _е = 0,15 мм. Визначити гідравлічний нахил l = 1000 м.

2.Як визначається дотичне напруження?

3.Нарисуйте епюру розподілу швидкостей в даному перерізі при турбулентному режимі.

4.Формула Пуазейля для визначення втрат напору.

5.Від яких параметрів залежить коефіцієнт гідравлічного опору при ламінарному режимі?

Завдання 13.10

1.Визначити втрати напору та гідравлічний нахил в трубопроводі діаметром 100 мм, довжиною 1000 м, якщо масова витрата нафти 15 т/год, її густина 880 кг/м³, а кінематичний коефіцієнт в’язкості 0,376 10^-4 м²/с.

2.Які зони турбулентного режиму знаєте?

3.Як визначити максимальну швидкість в даному перерізі при ламінарному режимі?

4.Чи залежить коефіцієнт гідравлічного опору від в’язкості при турбулентному режимі, зона змішаного тертя?

5.Що таке абсолютна шорсткість?

14 Вимірювання місцевих швидкостей і витрати в потоці рідини

Завдання 14.1

1.Що вiдбувається з питомою кiнетичною енергiєю, якщо площа живого перерiзу збiльшується?

1. збiльшується;

2. зменшується;

3. залишається без змiн.

2.За яким законом змiнюється мiсцева швидкiсть в перерiзi потоку в трубi при ламiнарному режимi?

1. за параболiчним;

2. за лiнiйним;

3. за логарифмiчним.

3.В якому режимi бiльша нерiвномiрнiсть мiсцевих швидкостей в перерiзi потоку в трубi?

1. в ламiнарному;

2. в турбулентному;

3. нерiвномiрнiсть мiсцевих швидкостей не залежить вiд режиму течiї рiдини.

4.Що означає величина h у формулi для визначення мiсцевої швидкостi ?

1. рiзниця рiвнiв в п'єзометрах на кiнцях дiлянки трубопроводу;

2. висота рiвня в трубцi Пiто над вiссю труби;

3. рiзниця рiвнiв в трубках Пiто та п'єзометричній.

5.Чи залежать покази витратомiра вiд густини рiдини при однiй i тiй же витратi?

1. залежать;

2. не залежать;

3. залежать, якщо покази витратомiра представляють собою перепад тиску.

Завдання 14.2

1.Що буде з питомою кiнетичною енергiєю, якщо площа перерiзу зменшиться?

1. зменшиться;

2. збiльшиться;

3. залишиться без змiн.

2.Що таке осереднена швидкiсть?

1. осереднення мiсцевих швидкостей в перерiзi потоку;

2. осереднення мiсцевих швидкостей в турбулентному потоцi в часi;

3. осереднення швидкостi в часi при неусталенiй течiї рiдини.

3.За якою формулою визначається максимальна швидкiсть при ламiнарнiй течiї рiдини в трубi?

1) ;

2) ;

3) ;

4) .

4.Чи змiниться графiк розподiлу швидкостей при переходi вiд

ламiнарного до турбулентного режиму?

1. не змiниться;

2. швидкiсть бiльш рiвномiрно розподiляється в перерiзi;

3. збiльшується нерiвномiрнiсть швидкостей.

5.На чому основана дiя витратомiрних пристроїв?

1. на змiнi питомої кiнетичної енергiї;

2. на змiнi потенцiальної енергiї тиску;

3. на зниженнi енергiї тиску внаслiдок зростання кiнетичної енергiї при зменшеннi перерiзу потоку.

Завдання 14.3

1.Що вiдбувається з питомою кiнетичною енергiєю, якщо площа перерiзу потоку не змiнюється?

1. збiльшується;

2. зменшується;

3. залишається без змiн.

2.В якому мiсцi градiєнт мiсцевих швидкостей в перерiзi потоку максимальний?

1. на осi труби;

2. бiля стiнок труби;

3. на деякiй вiддалi вiд стiнки.

3.Чи впливає на покази швидкiсної трубки густина рiдини?

1. так;

2. нi;

3. це залежить вiд конструкцiї труби.

4.Яка витрата вимiрюється за допомогою витратомiрних

пристроїв?

1. середня в часi;

2. поточна (миттєва);

3. поточна, а, отже, i середня на основi поточних значень.

5.Що враховує стала витратомiра?

1. його конструктивнi розмiри;

2. властивостi рiдини;

3. тип вимiрювального приладу.

15 ВИТIКАННЯ РIДИНИ IЗ ПОСУДИНИ ЧЕРЕЗ ОТВОРИ ТА НАСАДКИ ПРИ СТАЛОМУ НАПОРI

Завдання 15.1

1.Вкажiть, якi параметри вичисляються при проведеннi лабораторної роботи:

1. час заповнення певного об’єму рiдини;

2. теоретична витрата;

3. теоретична швидкiсть течiї;

4. коефiцiєнт витрати.

2.Що буде з витратою рiдини, якщо замiнити конiчно розбiжну насадку цилiндричною? При цьому вихiднi дiаметри однаковi:

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

3.Якою з приведених нижче залежностей виражається коефiцiєнт швидкостi?

1) ; 2) ;

3) ; 4) ,

де  – коефiцiєнт мiсцевих опорiв;  – коефiцiєнт стиску струминки.

4.Виберіть правильнi положення:

1. досконале стиснення буде тодi, коли отвiр розташований досить далеко вiд бiчних стiнок та дна посудини;

2. теоретична витрата визначається за формулою ;

3. мiж коефiцiєнтом витрати отвору i зовнiшньої цилiндричної насадки таке спiввiдношення: µ_цил > µ₀.

Тема 9: чи є правильним дане спiввiдношення Q_зб. = Q_цил.? Q_зб. – дiйсна витрата рiдини через конiчно збiжну насадку. Q_цил. – дiйсна витрата рiдини через цилiндричну насадку.

4. насадка Борда збiльшує витрату рiдини, яка витiкає з отвору.

1.Якi прилади використовувались при проведеннi лабораторної роботи?

1. термометр;

2. секундомiр;

3. мiрний бачок;

4. п’єзометр;

5. вимiрювальна лiнiйка.

Завдання 15.2

1.Вкажiть, якi параметри вимiрювалися в лабораторнiй роботi:

1. час заповнення певного об’єму;

2. коефiцiєнт стиску струминки;

3. координати x i y траєкторiї струминки;

4. температура рiдини;

5. дiаметр насадки.

2.Виберіть правильнi положення:

1. недосконале стиснення буде тодi, коли отвiр розташований порiвняно близько до бiчної стiнки або дна посудини;

2. траєкторiєю струминки називають вiсь струминки рiдини, яка вiльно падає пiсля витiкання iз отвору;

3. коефiцiєнт швидкостi не залежить вiд траєкторiї струминки;

4. коефiцiєнт витрати визначається за формулою ;

5. досконале стиснення буде тодi, коли отвiр розташований досить близько вiд бiчних стiнок i дна посудини.

3.Що буде з витратою, якщо замiнити цилiндричну насадку конiчно розбіжною? При цьому вихідні діаметри однакові:

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

4.Якi прилади використовувалися при проведеннi лабораторної роботи ?

1. секундомiр;

2. термометр;

3. трубка Пiто;

4. п’єзометр;

5. вимiрювальна лiнiйка.

5.За якою формулою ваизначається теоретична витрата при витiканнi рiдини iз насадки ?

1) ; 2) .

6. .

Завдання 15.3

1.Виберіть правильнi положення:

1. насадка Борда збiльшує витрату рiдини, яка витiкає з отвору;

2. теоретична витрата рiдини, яка витiкає з отвору чи насадки,

;

3. при однакових значеннях напору Н маємо _зб. > _цил > _розб.;

4. об’ємна витрата рiвна масовiй, помноженiй на густину;

5. коефiцiєнт витрати насадки .

2.Вкажiть, якi параметри вимiрювались в лабораторнiй роботi:

1. коефiцiєнт витрати;

2. дiаметр насадки;

3. коефiцiєнт швидкостi;

4. координати x i y траєкторiї струминки;

5. час заповнення певного об’єму рiдини.

3.Що буде з коефiцiєнтом витрати, якщо температура рiдини

збiльшиться ?

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

4.У випадку насадки Вентурi (при витiканнi в атмосферу)

;

;

.

5.Якщо цилiндричну насадку замiнити конiчною розбiжною (дiаметри вихiдних перерiзiв однаковi), то витрата:

1. збiльшиться;

2. зменшиться,

3. залишиться без змiн.

Завдання 15.4

1.Виберіть правильнi положення:

1. недосконале стиснення буде тодi, коли отвiр розташований порiвняно близько до бiчної стiнки або дна посудини;

2. коефіцієнт швидкостi ;

3. коефiцiєнт витрати враховує втрату напору i ступiнь стиску струминки, яка виходить з отвору;

4. насадка – це короткий напiрний трубопровiд, при розрахунку якого повиннi враховуватися лише мiсцевi втрати напору;

5. дiйсна витрата при витiканнi рiдини iз отворiв i насадок рiвна: .

2.У випадку отворiв однакової форми i однакових розмiрiв площа стисненого перерiзу при недосконалому стисненнi завжди:

1. бiльша площi стисненого перерiзу при досконалому стисненнi;

2. менша площi стисненого перерiзу при досконалому стисненнi;

3. рiвна площi стисненого перерiзу при досконалому стисненнi.

3.Вкажiть, якi параметри вичислялись при проведеннi лабораторної роботи:

1. теоретична витрата;

2. координати x i y траєкторiї струминки;

3. час заповнення певного об’єму рiдини;

4. коефiцiєнт стиску струминки;

5. коефiцiєнт швидкостi.

4.Що буде з витратою рiдини якщо замiнити цилiндричну насадку конiчно розбiжною? При цьому вихiднi дiаметри однаковi.

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

5.Якою з приведених нижче залежностей виражається коефiцiєнт швидкостi ?

1) ; 2) ;

1. ,

де  – коефiцiєнт мiсцевого опору;

 – ступiнь стиску струминки.

Завдання 15.5

1.Визначити витрату води Q при витiканнi її iз отвору в тонкiй стiнцi, якщо тиск в посудинi на рiвнi центра отвору рiвний 0.45 кгс/см², дiаметр отвору d₀ = 9,1 см, температура води t = 40 ⁰C.

2.Як визначається коефiцiєнт витрати?

3.Якi параметри вичислялись при проведеннi лабораторної роботи?

4.Що буде з коефiцiєнтом витрати, якщо температура рiдини збiльшилася?

5.Яке спiввiдношення мiж коефiцiєнтом витрати отвору та зовнiшньої цилiндричної насадки?

Завдання 15.6

1.Iз бачка через отвiр з гострими краями витiкає вода при сталому напорi 1.6 м. Дiметр отвору 20 мм. Визначити витрату води через отвiр.

2.Зрiвняйте час повного випорожнення трьох вiдкритих резервуарiв. Об^,єми резервуарiв та початковi рiвнi однаковi.

1) 2) 3)

3.Якi параметри замiрялись при проведеннi лабораторної роботи?

4.Якщо цилiндричну насадку замiнити конiчно розбiжною (дiаметри вихiдних перерiзiв однаковi), то витрата:

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

5.Як визначається коефiцiєнт швидкостi?

Завдання 15.7

1.Визначити витрату води, яка витiкає через круглий отвiр дiаметром d = 10 мм. Напiр води над центром отвору Н = 3,4м.

2.Три вiдкритi цилiндричнi резервуари з однаковими зливними насадками в днi заповненi до рiвня Н: перший – водою, другий – нафтою, третiй – наполовину водою та наполовину нафтою. Зрiвняйте початковi швидкостi витiкання.

3.Якi параметри вичислялись при проведеннi лабораторної роботи?

4.Як визначається фактична витрата?

5.Охарактеризувати досконале стиснення струминки.

Завдання 15.8

1.Витiкання води iз закритої посудини в атмосферу вiдбувається при сталому геометричному напорi Н = 3,5 м через зовнiшню цилiдричну насадку дiаметром d = 85 мм. Визначити, який тиск необхiдно створити над вiльною поверхнею води в посудинi для того, щоб витрата при витiканнi була рiвна Q = 45 л/с.

2.Вода витiкає через насадку з вiдкритого бака, в якому рiвень H = 1 м. Як змiниться витрата, якщо на поверхнi рiдини в баку створити надлишковий тиск p_надл = 30 мПа?

3.Якi параметри замiрялись при проведеннi лабораторної роботи?

4.Охарактеризуйте недосконале стиснення струминки.

5.Як визначається коефiцiєнт стиску?

Завдання 15.9

1.Знайти витрату i швидкiсть витiкання через отвiр дiаметром d = 20 мм в тонкiй стiнцi, якщо глибина занурення центра отвору пiд вiльною поверхнею 2,6 м.

2.Як визначається коефiцiєнт стиску?

3.Що називається насадкою?

4.Зрiвняйте витрати при витiканнi рiдини через отвip в тонкiй стiнцi та через цилiндричну насадку при однакових напорах витiкання Н та однакових вихiдних дiаметрах.

5.Як визначається час витiкання рiдини з резервуара при змiнному напорi?

Завдання 15.10

1.З метою дослiдного визначення коефiцiєнта витрати, швидкостi та стиску насадки спостерiгали за витiканням води через цю насадку. За шiсть секунд через насадку витекло 1,0 л води. Рiвень води сталий i дорiвнює 68 см, дiаметр насадки 8 мм. Визначити коефіцієнт витрати, швидкостi та стиску, якщо координата х = 560 мм, а y = 120 мм.

2.Як визначається теоретична витрата ?

3.У випадку отворiв однакової форми та однакових розмiрiв площа стисненого перерiзу при недосконалому стиску завжди:

1. бiльша площi стисненого перерiзу при досконалому стиску;

2. менша площi стисненого перерiзу при досконалому стиску;

3. рiвна площi стисненого перерiзу при досконалому стиску.

4.Якi параметри вичислялись при проведеннi лабораторної роботи ?

5.Як визначити масову витрату ?

Завдання 15.11

1.Пiдiбрати необхiдний розмiр цилiндричної насадки ( = 0,82) з таким розрахунком, щоб через нього витiкало 77000 кг/год легкої нафти густиною 865 кг/м³. Напiр сталий i рiвний 12 м.

2.Що буде з коефiцiєнтом витрати, якщо температура рiдини збiльшиться ?

3.Якщо цилiндричну насадку замiнити конiчно розбiжною (дiаметри вихiдних перерiзiв однаковi), то витрата:

1. збiльшиться;

2. зменшиться;

3. залишиться без змiн.

4.Якi параметри замiрялися при проведеннi лабораторної роботи ?

5.Як визначається коефіцієнт витрати?

Завдання 15.12

1.Визначити витрату води через цилiндричну насадку дiаметром d = 100 мм та довжиною l = 400 мм. Напiр рiдини над центром насадки H = 3,4 м.

2.Як визначається час повного витiкання води з резервуара при змiнному напорi ?

3.Якi параметри замiрялись при проведеннi лабораторної роботи ?

4.При однакових значеннях напору, в якому випадку буде теоретична швидкiсть бiльша (дiаметри вихiдних отворiв однаковi): при витiканнi через цилiндричну насадку, чи конiчно збiжну ?

5.Як визначається коефiцiєнт швидкостi ?

Завдання 15.13

1.Цилiндричний резервуар дiаметром D = 4 м та висотою H = 6 м має в днi отвiр дiаметром d = 100 мм. Визначити час повного витiкання води з резервуара, якщо коефiцiєнт витрати отвору  = 0,62.

2.Якi параметри вичислялись при проведенні лабораторної роботи?

3.Яким рiвнянням описується траєкторiя струминки?

4.Що буде з витратою рiдини, якщо замiнити конiчно розбiжну насадку цилiндричною?

5.Як визначається теоретична швидкiсть витiкання?

Завдання 15.14

1.Визначити коефiцiєнти витрати, швидкостi та стиску потоку води при витiканнi її в атмосферу через зовнiшню цилiндричну насадку дiаметром d = 12.0 мм пiд напором Н = 850 мм, якщо витрата води Q = 0,33 дм³/с, а координати центру одного iз перерiзiв струминки x = 1,41 м та y = 620 мм.

2.Якi прилади використовувалися при проведеннi лабораторної роботи ?

3.Що буде з витратою рiдини, якщо замiнити цилiндричну насадку конiчно розбiжною ? При цьому вихiднi дiаметри однаковi.

4.Як визначається теоретична витрата ?

5.Чи змiниться швидкiсть витiкання рiдини, якщо збiльшиться напiр над центром отвору?

16 ГIДРАВЛIЧНИЙ РОЗРАХУНОК ТРУБОПРОВОДIВ

Завдання 16.1

1.Насос подає бензин  = 700 кг/м³,  = 7  10^-7 м²/с з підземної ємності з надлишковим тиском p_надл = 10 кПа. На всмоктувальній лінії насоса (l = 8 м, d = 150 мм, труби зварні, бувші в експлуатації) є місцеві опори: фільтр, коліно, засувка. Витрата Q = 2  10^-2 м³/с, к.к.д. насоса _нас = 0,7, потужність на валу N = 1678 кВт. Визначити:

1. Висоту всмоктування h при умові, що вакуум на вході в насос не повинен перевищувати p_вак= 40 кПа.

2. Напір, який створюється насосом в нагнітальній лінії.

2.Побудуйте характеристику трубопроводу на нагнітальній лінії.

3.Рівняння Бернуллі для потоку реальноі рідини.

4.Межі зони змішаного тертя.

5.Формула Борда.

Завдання 16.2

1.По горизонтальному трубопроводу (l = 200 км, d = 205 мм, труби безшовні нові) перекачується нафта ( = 824 кг/м³,  = 510^-6 м²/с) з витратою Q = 40 л/с. Сумарна еквівалентна довжина місцевих опорів l_екв = 0,02 м. Визначити необхідне число насосів n та розрахункову віддаль між ними на трасі L, якщо кожен насос може створити напір H = 360 м, а тиск на вході в насоси та на виході із трубопроводу p_н = 485 кПа.

2.Послідовне з’єднання трубопроводів.

3.Формула Пуазейля.

4.Нарисуйте графік залежності необхідного напору від витрати.

5.Межі зони гладкостінного тертя.

Завдання 16.3

1.По трубопроводу (l = 3300 м, d = 125 мм, труби зварні, нові), профіль якого показаний на рис., перекачується вода за температури t = 20°С з витратою Q = 15 дм³/с. Нiвелiрнi вiдмiтки вiд площини 0 – 0 z_А = 0; z_B = 20 м, z_C = 105 м, довжина дiльниць: АВ – 950 м, ВС – 2320 м. Кiнцевий надлишковий тиск p = 50 кПа. Нехтуючи втратами напору в мiсцевих опорах, визначити надлишковий тиск на насосi (точка А та в точцi В).

С

В

A

0 0

2.Побудувати напiрну лiнiю за даними задачi I.

3.Як визначити необхiдний напiр (простий трубопровiд)?

4.Рiвняння Бернуллi для потоку реальноi рiдини.

5.Як визначити режим руху рiдини?

Завдання 16.4

1.Нафтопровiд (l = 350 км, d = 529 мм, труби зварнi новi) повинен перекачувати 8 млн.т нафти в рік ( = 880 кг/м³ ,  = 10^-4 м²/c, розрахункове число днiв роботи 350). Рiзниця нiвелiрних вiдмiток початку та кiнця трубопроводу z₁ – z₂ = -55 м, еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв l_екв = 1% вiд l, надлишковий тиск в кiнцi кожного перегону (перед наступною станцiєю та в кiнцi трубопроводу) р= 0,45 МПа, надлишковий тиск, який розвиває кожна насосна cтанцiя, p = 5,3 МПа. Визначити необхiдне число насосних станцiй.

2.За даними задачi 1 побудувати напiрну лiнiю.

3.Рiвняння Бернуллi для потоку реальноi рiдини.

4.Паралельне з'єднання трубопроводiв.

5.Вiд яких параметрiв залежить  в зонi квадратичного опору?

Завдання 16.5

1.Вода за температури 20 С витiкає з вiдкритого резервуара по горизонтальному трубопроводу (l = 50 м, d = 100 мм, труби зварнi, помiрно заржавiлi,  = 5) в атмосферу пiд напором H = 6 м. Визначити витрату.

2.Послiдовне з'єднання трубопроводiв.

3.Рiвняння Бернуллi для потоку реальноi рiдини.

4.Вiд яких параметрiв залежить  в зонi змiшаного тертя?

5.Нарисуйте графiк залежностi необхiдного напору вiд дiаметра.

Завдання 16.6

1.Для пiдтримки пластового тиску при видобутку нафти в нагнiтальну свердловину глибиною Н = 2000 м по насосно-компресорних трубах (d = 62 мм, = 0,5 мм, l_екв = 0,02 H) закачується 300 м³ води за добу, тиск на вибоi p_в = 25 МПа. Визначити покази манометра на устi та корисну потужнiсть.

2.Нарисуйте сумарну характеристику двох послiдовно з'єднаних трубопроводiв.

3.Формула Борда.

4.Необхiдний напiр (розрахунок простого трубопроводу).

5.Межi зони гладкостiнного тертя.

Завдання 16.7

1.Насос, перекачуючи мазут ( = 970 кг/м³,  = 410^-4 м²/ш) по трубопроводу (l = 1200 м, труби зварнi, новi) може створити напiр H_нас = 100 м при Q = 28 дм³/с. Рiзниця нiвелiрних вiдмiток початку та кiнця трубопроводу z = -5 м кiнцевий надлишковий тиск p_н = 5 кПа, еквiвалентна довжина мiсцевих опорiв l_екв = 5 % вiд l. Визначити мiнiмально необхiдний дiаметр.

2.Нарисуйте характеристику трубопроводу при ламiнарному режимi.

3.Межi зони змiшаного тертя.

4.Формула Пуазейля для визначення втрат напору.

5.Паралельне з'єднання трубопроводiв.

Завдання 16.8

1.При перекачуванні нафтопродукту ( = 820 кг/м³,  = 310^-5 м²/с) з подачею Q = 60 дм³/с, насос створює напiр Н_нас = 75 м. Кiнцевий тиск в горизонтальному продуктопроводi (l = 2 км, труби зварнi, новi, l_екв = 2,5 % вiд l) p_к = 150 кПа.

2.Послiдовне з'єднання трубопроводiв.

3.Нарисуйте графiк залежностi необхiдного напору вiд витрати.

4.Формула Вейсбаха.

5.Межi зони квадратичного опору.

Завдання 16.9

1.По трубопроводу дiаметром 200 мм, довжиною 2 км

пропускається вода в кiлькостi Q = 25 л/с. Труби чавуннi, не новi. Знайти втрати напору на тертя по довжинi трубопроводу та побудувати напiрну лiнiю.

2.Паралельне з'єднання трубопроводiв.

3.Визначення необхiдного напору для простого трубопроводу.

4.Рiвняння Бернуллi для потоку реальної рiдини.

5.Вiд яких параметрiв залежить  при ламiнарному режимi?

Завдання 16.10

1.З резервуара по горизонтальнiй трубi дiаметром 50 мм та довжиною 20 м витiкає в атмосферу вода. Рiвень води над вiссю труби 4 м пiдтримується сталим. Визначити витрату води, нехтуючи мiсцевими опорами, та приймаючи коефiцiєнт гiдравлiчного опору  = 0,03.

2.Послiдовне з'єднання трубопроводiв.

3.Нарисуйте характеристику трубопроводу при ламiнарному режимi.

4.Вiд яких параметрiв залежить  в зонi квдратичного опору?

5.Формула Борда.

17 ГІДРАВЛІЧНИЙ УДАР В ТРУБАХ

Завдання 17.1

1.Що називається гiдравлiчним ударом?

1. дiя струмини рiдини, що витiкає з насоса або труби, на плоску перегородку;

2. динамiчний тиск потоку рiдини на стiнки русла внаслiдок рiзкої змiни напряму руху;

3. змiна тиску в трубопроводi внаслiдок раптової змiни середньої швидкостi рiдини;

4. реактивна дiя потоку на стiнки русла.

2.З якою швидкiстю розповсюджується ударна хвиля?

1. iз швидкiстю розповсюдження звуку в рiдинi;

2. iз швидкiстю, що перевищує швидкiсть звуку в рiдинi;

3. iз швидкiстю, близькою до швидкостi звуку в рiдинi, яка залежить вiд роду рiдини та матерiалу труби.

3.В якiй трубi швидкiсть розповсюдження ударної хвилi при русi рiдини буде найбiльшою?

1. в полiмернiй;

2. в гумовiй;

3. в металевiй.

4.За якою формулою визначається фаза гiдравлiчного удару?

1) 2) ; 3) .

5.Коли гiдравлiчний удар буде неповний?

1) ; 2) ; 3) .

Завдання 17.2

1.За якою формулою визначається ударний тиск при прямому гiдравлiчному ударi?

1) ; 2) ;

3) ; 4) .

2.Що впливає на швидкiсть розповсюдження ударної хвилi?

1. вид рiдини;

2. матерiал труби;

3. вид рiдини i матерiал труби.

3.Коли ударний тиск буде найбiльшим?

1. при прямому ударi;

2. при непрямому ударi;

3. при неповному ударi.

4.Якi заходи здiйснюються при боротьбi з гiдравлiчним ударом?

1. постiйне закриття запiрних пристроїв з метою збiльшення часу зупинки потоку;

2. установка в системi запобiжних клапанiв та повiтряних ковпакiв;

3. установка зворотних клапанiв на напiрнiй лiнiї вiдцентрових насосiв;

4. заходи, перечисленi в пп. 1,2,3.

5.Чому при гiдравлiчному ударi змiнюється тиск рiдини?

1. внаслiдок змiни опору трубопроводу;

2. через змiну кiнетичної енергiї потоку;

3. тому, що при ударi дiють сили iнерцiї.

Завдання 17.3

1.Яким повинен бути час закриття запiрного пристрою для зменшення сили гiдравлiчного удару?

1. меншим фази удару;

2. рiвним фазi удару;

3. бiльшим фази удару.

2.Чому при русi газiв гiдравлiчний удар практично не спостерiгається?

1. газ – стискуюче середовище;

2. густина газу мала порiвняно з густиною рiдини;

3. тому, що газ рухається з малими швидкостями.

3.Якi запiрнi пристрої повиннi встановлюватись на трубопроводах для транспортування рiдини?

1. пристрої, якi закриваються поступово (вентилi, засувки);

2. пристрої, якi швидко закриваються (крани);

3. будь-якi запiрнi пристрої.

4.Вiд чого залежить величина ударного тиску при зупинцi потоку?

1. вiд виду рiдини;

2. вiд швидкостi рiдини до зупинки;

3. вiд часу закриття запiрної арматури;

4. вiд факторiв, перечислених в пп. 1,2,3.

5.Чи впливає на гiдравлiчний удар дiаметр трубопроводу?

1. не впливає;

2. впливає на величину ударного тиску при прямому ударi;

3. впливає лише на швидкість розповсюдження ударної хвилі.

18 ПIДСУМКОВА КОНТРОЛЬНА РОБОТА З РОЗДIЛУ ”ГIДРОДИНАМIКА”

Завдання 18.1

1.Визначити коефiцiєнт мiсцевого опору, якщо h = 1 м вод.ст.,  = 5 м/с. Який режим течiї, якщо d = 20 мм і в’язкiсть рiдини 0,01 Ст?

2.Визначити втрати напору i гiдравлiчний нахил трубопроводу дiаметром 100 мм i довжиною 1000 м, якщо масова витрата рiдини 15 т/год, її густина 880 кг/м³, а кiнематичний коефiцiєнт в’язкостi дорiвнює 0,376^.10^-4 м²/с.

3.По прямому довгому трубопроводу дiаметром D = 200 мм вода витiкає в атмосферу пiд напором Н = 16 м. Визначити осьову силу, яка сприймається трубопроводом. Внаслiдок того, що трубопровiд довгий, опором входу i швидкiсним напором нехтуємо.

4.По трубопроводу сталого поперечного перерiзу перекачується рiдина, густина якої  = 950 кг/м³. Надлишковий тиск на початку трубопроводу дорiвнює 310⁵ Па. Нехтуючи втратами напору при русi рiдини, визначити максимальний кут нахилу трубопроводу до горизонту, щоб тиск в кiнцi трубопроводу був рiвний атмосферному, l = 1 км.

5.По трубi дiаметром d = 250 мм рухається нафта, кiнематична в’язкiсть якої при температурi 40С дорiвнює ν = 0,05 см²/c, густина  = 930 кг/м³. Визначити:

1. витрату, при якiй ламiнарний рух змiниться турбулентним;

2. режим руху i зону тертя при витратi Q = 40 м³/год. Труби старi заржавiлi ( = 1,2 мм).

Завдання 18.2

1.При ламiнарнiй течiї осьова швидкiсть течiї рiдини рiвна 2 м/с. Визначити витрату, якщо дiаметр трубопроводу 100 мм.

2.Визначити коефiцiєнт гiдравлiчного опору, якщо витрата дорiвнює 5 л/с, дiаметр 100 мм, довжина – 1 км, втрати тиску – 1 кгс/см²,  = 1000 кг/м³.

3.Визначити гiдравлiчний радiус потоку води у вiдкритому каналi трапецiодальної форми, розмiри якої: довжина нижньої меншої основи 2,5 м, рiвень води у каналi 1 м. Кут нахилу бiчної сторони до горизонту  = 45.

4.Визначити витрату води, що витiкає через круглий отвiр дiаметром d = 100 мм. Напiр води над центром отвору Н = 3,4 м.

5.Визначити висоту розташування насоса над рiвнем води у колодцi (тобто геометричну висоту всмоктування), якщо дано: подача насоса Q = 10 дм³/с, довжина всмоктувальної лiнiї l = 10 м,  = 1 сСт, допустима вакуумметрична висота всмоктування h_вак  6 м вод.ст. Втратами напору в мiсцевих опорах нехтувати, d = 100 мм.

Завдання 18.3

1.У вертикальнiй цилiндричнiй посудинi рiвень води 6 м. Визначити теоретичну швидкiсть витiкання I витрату через отвiр в днi посудини дiаметром 50 мм.

2.Визначити витрату мазуту Q, питома вага якого 0,93 тс/м³, умовна в’язкiсть (при температурi перекачування ВУ = 15Е) в трубопроводi дiаметром 100 мм, довжиною 1100 м. Вiдмiтка насоса z₁ = +21 м, вiдмiтка кiнця z₂ = +34 м. Тиск в кiнцi трубопроводу p₂ = 1 кгс/см². Режим руху ламiнарний. Тиск на насосi p₁ = 3 кгс/см², (см²/c).

3.Визначити гiдравлiчний радiус труби квадратного перерiзу повнiстю заповненої рiдиною, довжина сторони а = 200 мм. Чому будуть дорiвнювати сумарнi втрати напору, якщо l = 1 км,  = 2 cCт, v = 1 м/c. На трубопроводi є три засувки, коефiцiєнт мiсцевого опору якої  = 0,5.

4.По трубопроводу дiаметром 100 мм рухається нафта зi швидкiстю 1 м/c. Знайти пiдвищення тиску бiля засувки, якщо с = 1200 м/с,  = 800 кг/м³.

5.Горизонтальний нафтопровiд раптово звужується вiд d₁ = 0,2 м до d₂ = 0,1 м. Витрата нафтопродукту Q = 0,02 м³/с. Визначити, яку різницю рівнів покаже диференціальний п’єзометр, підключений в місці зміни перерізу ( = 800 кг/м³).

Завдання 18.4

1.Визначити час випорожнення вертикального циліндра (H = 6 м, D = 3 м) через отвір діаметром 150 мм, якщо коефіцієнт витрати  = 0,62.

2.По трубопроводу змінного діаметра протікає вода з витратою Q = 10 л/с, діаметр звуженої частини трубопроводу d₂ = 50 мм. Визначити різницю показів п’єзометрів h при діаметрі основного трубопроводу d₁ = 75 мм (без врахування втрат).

3.Визначити сумарні втрати напору при русі нафти в кількості М = 32 кг/с по горизонтальному трубопроводу довжиною l = 20 км, d = 200 мм, коефіцієнт абсолютної в’язкості 3 сПз, густина нафти  = 850 кг/м³. На трубопроводі є дві засувки (₃ = 0,5), один крутий поворот (_кр.п = 0.9).

4.Трубопровід був розрахований на транспортування рідини, густина якої  = 900 кг/м³, кінематична в’язкість  = 1,5^.10^-3 м²/с. Визначити, рахуючи рух ламінарним і перепад тиску сталим, у скільки разів прийдеться змінити об’ємну витрату, якщо по трубопроводу буде перекачуватися інша рідина, фізичні властивості якої такі:  = 880 кг/м³,  = 1 Пас.