Гидравлика

4. Вывод основного уравнения гидростатики и его физический смысл. Что такое поверхность равного давления и каким уравнением она описывается? Что является поверхностью равного давления для жидкости в поле сил тяжести?
8. Вывод формулы для определения силы гидростатического давления жидкости на плоские стенки. Как определить координату точки приложения этой силы (центр давления)?
14. Приведите вывод уравнения неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости и объясните его физический смысл
17. Какие ограничения для использования уравнения Бернулли для потока реальной (вязкой) жидкости? Какой физический смысл коэффициента Кориолиса α, методика его определения и величина α при ламинарном и турбулентном режиме движения
22. Сущность метода масштабных преобразований. Какие безразмерные комплексы он позволяет получить для критериальных уравнений?
28. Объясните причины возникновения местных потерь напора и характер изменения коэффициентов местных сопротивлений от числа Рейнольдса
33. Назовите типы насадков. Как рассчитать расход и скорость струи на выходе из насадка? Какие насадки обеспечат получение дальнобойной струи и почему?
39. Методика расчета огибающих кривых компактной и раздробленной части струи. Как зависит максимальная высота струи от давления перед насадком и диаметра насадка? Способы получения распыленных струй
44. Каковы отличия уравнения Бернулли и уравнения неразрывности для жидкости и газа?
Задача 1.12
Определить высоту подъема h воды и спирта (смачивающей жидкости) в открытой стеклянной трубке диаметром d = 1 мм. Коэффициенты поверхностного натяжения воды δв = 0,073 Н/м и спирта σсп = 0,0225 Н/м; ρв = 103 кг/м3; ρсп = 800 кг/м3.
Задача 1.16
Определить абсолютное и избыточное давление воды на дно пожарного водоема глубиной h = 4 м.
Чему равна сила давления, действующая на 1 м2 дна водоема? Плотность воды ρ = 103 кг/м3; атмосферное давление р = 9,8 х 104 Па
Задача 1.47
Промежуточная вертикальная стенка делит пожарный резервуар шириной b = 6 м на два отсека. Уровень жидкости в первом отсеке находится на высоте Н1 = 1,2 м, а во втором – 0,48 м.
Определить результирующую силу давления Р и точку ее приложения
Задача 2.12
При пожарно-техническом обследовании систем вентиляции скорость воздуха в воздуховодах можно определить с помощью трубки Прандтля. На тонкую изогнутую трубку 1 монтируется удобно обтекаемый корпус 2, на боковой поверхности которого имеются отверстия 3. Трубки 1 и 2 соединяются при помощи импульсных трубок с дифференциальным манометром 4 или наклонным микроманометром. Открытое живое сечение носика трубки 1 должно быть установлено нормально к вектору скорости, тогда в правом колене дифференциального манометра 4 давление будет такое же, как  и в трубке 1, а в левом - как в трубке 2, так как  ρвоздуха << ρводы. Трубка Прандтля представляет собой объединенные в одном корпусе пьезометрическую трубку и трубку Пито (трубку полного давления). Отметим, что если в воздуховоде давление близко к атмосферному, то при обследовании пользуются и трубкой Пито, оставляя второй конец диффе-ренциального манометра открытым.
Определить скорость воздуха, если показания дифференциального манометра, залитого водой, равны Δh = 30 мм вод.ст. Плотность воздуха ρвозд = 1,3 кг/м3, плотность воды ρв = 103 кг/м3.
Задача 3.9
Определить значение числа Вебера We для капли воды диаметром 100 мк, движущейся со скоростью 20 м/с.
Коэффициент поверхностного натяжения воды σ = 0,073 Н/м, а плотность ρ = 103 кг/м3.
Задача 4.26
Определить допустимую высоту установки центробежного насоса над уровнем воды Нвс (рисунок к задаче 4.26), перекачивающего воду с температурой t в количестве Q, если вакууметрическая высота всасывания насоса Нвак.  Диаметр трубы d, длина L, эквивалентная шероховатость стенок трубы Δ. Коэффициент сопротивления клапана с сеткой ζкл, поворота – ζпов.
Решить задачу при числовых значениях параметров: Нвак = 4,8 м; d = 0,2 м;  L = 1,6 м; Q = 48 л/с; ζкл = 1; ζпов = 0,37; Δ = 0,15 мм
Задача 5.23
Определить необходимый диаметр трубы для аварийного слива спирта из цилиндрического вертикального резервуара  D =  5 м, чтобы время опорожнения  резервуара не превышало 5 мин. Начальный уровень спирта Н = 12 м. Длина трубы 30 м. На трубе установлена задвижка.  
При решении задачи учесть коэффициенты сопротивления на входе в трубу, задвижки, поворота трубы и коэффициент сопротивления трения. Высота выступов шероховатости в трубе Δ = 2 мм. Считать, что труба работает в квадратичной области сопротивлений
Задача 6.5
Рассчитать максимальную величину Sв.max для ствола с насадком d = 19 мм. При каком давлении перед насадком Sв = 0,95Sв.max. Сравнить результаты, получаемые по формулам Люгера и Фримана
Задача 8.6
Определить расход азота в газопроводе, состоящем из последовательно соединенных стальных трубопроводов диаметром d1 = 150 мм, d2 = 100 мм, d3 = 50 мм.
Длина трубопроводов  l1 = 250 м, l2 = 100 м, l3 = 50 м.
Абсолютное давление в начальном сечении р1 = 2 МПа; общий перепад давления Δр = 0,4 МПа.
Температура газа 25 0С и по длине трубопровода не меняется.
R = 296,8 Дж/(кг К); µ = 17,8 х 10-6 кг/(м с); Δ = 0,20 мм