Полный теоретический материал для подготовки к экзамену по
гидравлике.
раскрытые ответы на следующие вопросы
(всего 58 стр. )
Предмет аэрогидромеханики, ее структура и методы. Теоретические модели жидкости и газа в аэрогидромеханике,
Жидкость и газ с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Принципиальные (основные) в аэрогидромеханике параметры состояния жидкости и газа
Плотность жидкости. Силы и напряжения, действующие в жидкости
Вязкость. Сдвиговая вязкость с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Свойство прилипания жидкости. Закон вязкого трения Ньютона. Зависимость вязкости от температуры и давления
Ньютоновские и неньютоновские жидкости и их законы вязкого трения
Изолированная и замкнутая система. Химическое, динамическое, тепловое и термодинамическое равновесие изолированной системы. Время релаксации. Равновесный процесс
Результаты смешивания веществ. Понятия химического соединения, раствора, дисперсной системы, механической смеси. Растворимость и ее мерз
Напряженное состояние покоящейся жидкости
Гидростатическое давление и его виды. Поле давления. Поверхность равного давления и плоскость уровня
Сжимаемость жидкостей и газов. Коэффициент объемного сжатия и модуль объемной' упругости. Закон Гука. Закон Бойля-Мариогга. Бароклннная и баротропная жидкость
Парообразование и конденсация. Парциальное давление. Давление насыщенного пара
Тепловое расширение жидкостей и газов. Коэффициент теплового расширения. Закон Гей-Люссака. Абсолютный ноль температуры
Уравнение Эйлера равновесия жидкости
Уравнение состояния вещества. Уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона-Менделеева
Барометрическая формула. Основной закон гидростатики для несжимаемой жидкости: его энергетическая и геометрическая интерпретация
Сила давления жидкости на плоскую стенку. Центр давления. Гидростатический парадокс
Сила давления жидкости на криволинейную (цилиндрическую) стенку. Закон Архимеда
Теорема Коши-Гельмгольца
Метод Лагранжа и метод Эйлера изучения движения жидкости. Траектория и линия тока. Ускорение жидкой частицы в методе Лагранжа и методе Эйлера
Классификация течений (потоков) жидкости. Принцип обратимости движения
Векторная линия (линия тока, вихревая линия) и ее уравнение. Векторная трубка (трубка тока, вихревая трубка). Поток вектора через незамкнутую и замкнутую поверхность (объемный расход, интенсивность вихревой трубки). Дивергенция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v )
Дивергенция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v). Соленоидальное поле вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ) и его свойства
Теорема Гаусса-Остроградского для потока вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ). Ее следствия для случая div а - 0 (div v = 0 и div rot v = 0 ). Первая теорема Гельмгольца о вихрях
Интеграл вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v) вдоль незамкнутой и замкнутой линии. Циркуляция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v). Предельная циркуляция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ). Теорема Стокса и ее следствие для невихревого поля
Две задачи вихревого течения. Формула Био-Савара
Функция тока плоского течения. Гидродинамическая сетка
Комплексный потенциал и комплексная скорость. Контурный интеграл от комплексной скорости
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и/эквипотенциальные линии плоского однородного поступательного потока
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского источника (стока)
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского циркуляционного потока
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского диполя
Скорость, потенциал скорости, функция тока и линии тока при обтекании кругового цилиндра с циркуляцией. Характерные случаи обтекания в зависимости от величины циркуляции
Уравнение неразрывности в дифференциальной и интегральной форме. Его физический смысл. Уравнение расхода
Напряженное состояние движущейся идеальной жидкости. Адиабатичность течения идеальной жидкости
Кавитация
Уравнение Эйлера движения идеальной жидкости. Система уравнении для определения состояния движущейся идеальной жидкости. Граничные и начальные условия
Уравнение Эйлера в форме Громеко-Ламба. Интегрирование уравнения Эйлера. Интеграл Коши-Лагранжа. Интеграл Эйлера. Отличие интеграла Эйлера от интеграла Бер-нулли для установившегося течения
Интегрирование уравнения Эйлера. Интегралы Бернулли. Интеграл Громеко
Отличие интеграла Эйлера от интеграла Бернулли для установившегося течения. Энергетическая и геометрическая интерпретация интеграла Бернулли
Интегралы Коши-Лагранжа. Эйлера, Бернулли. Громеко для адиабатического движения совершенного газа и несжимаемой жидкости
Теорема Томсона (кинематическая и основная). Теорема Лагранжа. Вторая теорема Гельмгольца о вихрях
Коэффициент давления. Распределение скорости и коэффициента давления по поверхности тела при потенциальном обтекании
Парадокс Д'Аламбера-Эйлера. Причины возникновения силы сопротивления
Теорема Жуковского о подъемной силе. Эффект Магнуса. Возникновение подъемной силы на крыле, Гидродинамические реакции при неустановившемся движении тела. Инерционная гидродинамическая сила. Присоединенная масса, присоединенный момент инерции массы и присоединенный статический момент массы
Матрица напряжений движущейся вязкой жидкости. Свойство парности касательных напряжений
Закон Стокса. Давление в движущейся вязкой жидкости,
Уравнение движения жидкости в напряжениях. Уравнение Навье-Стокса. Система уравнений для определения состояния движущейся вязкой жидкости
Физическое подобие как обобщение понятий геометрического подобия и подобия во времени. Связь между масштабами физических величин в подобных явлениях. Необходимые условия динамического подобия
Критерии подобия при моделировании движения в вязкой жидкости. Их совместимость и возможность реализации. Автомодельность подобия
Элементы теории пограничного слоя (структура потока при больших числах Рейнольдса, виды пограничного слоя, отрыв пограничного слоя)
Интеграл Бернулли для потока реальной жидкости. Число Рейнольдса и его критическое значение. Распределение скоростей по сечению трубы при ламинарном и турбулентном движении жидкости. Скорость, средняя по поперечному сечению трубы. Коэффициент Кориолиса
Потери напора на трение по длине трубы. Формула Дарси-Вейсбаха. Формулы Пуазейля, Блазиуса, Альтшуля, Шифринсона и их графическая иллюстрация для труб с правильной и технической шероховатостью (графики Никурадзе и Мурина). Эквивалентная шероховатость
Местные гидравлические сопротивления (их основные виды, формула Вейсбаха, эквивалентная длина местного сопротивления)
Основные характеристики истечения жидкости через отверстия и насадки (формула Торичелли; виды истечения; коэффициенты сжатия, скорости и расхода; типы сжатия струи)
Особенности истечения жидкости через цилиндрические и конические насадки (эффект подсоса, критический напор)
А так же Основные понятия, определения и теоремы, которыми нужно владеть на экзамене
Сплошная среда
Капельная жидкость
Плотность(средняя и в точке)
Напряжение (среднее и в точке'
Точка жидкости
Течение и движение жидкости
Вязкость (динамическая и кинематическая. сдвиговая и объемная)
Прилипание
Закон вязкого трения Ньютона
Температура (средняя и в точке)
Абсолютный ноль температуры
Термодинамическое равновесие
Равновесный процесс
Давление (гидростатическое, в идеальной и вязкой жидкости, абсолютное, избыточное, вакууметрическое. атмосферное, избыточное гидродинамическое)
Поверхность равного давления и плоскоть уровня
Несжимаемая и сжимаемая жидкость
Идеальный (совершенный) газ
Давление насыщенного пара
Закон Бойля-Мариотта
Закон Гей-Люссака
Закон Шарля
Закон Клапейрона и
Клапейрона-Менделеева
Уравнение Эйлера равновесия жидкости
Основной закон гидростатики для несжимаемой жидкости
Диполь
Уравнение неразрывности
Живое сечение
Средняя по живому сечению скорость
Уравнения Эйлера движения идеальной жидкости
Кавитация
Интегралы Коши-Лагранжа, Эйлера, Бернулли, Громеко
Теорема Томсона
Теорема Лагранжа
Коэффициент давления
Гидродинамическая реакция
Сила сопротивления
Подъемная сила
Парадокс Д'Аламбера-Эйлера
Теорема Жуковского
Эффект Магнуса
Присоединенная масса
Свойство парности касательных напряжений
Гипотеза Стокса для обобщенного закон вязкого трения Ньютона
Уравнение движения жидкости в напряжениях
Геометрическое подобие
Подобие во времени
Сходственные точки и моменты времени
Физическое подобие
Масштаб подобия
Необходимые условия динамического подобия
Сила давления на плоскую и криволинейную стенку
Закон Архимеда
Теорема Коши-Гельмгольца
Конвективное и местное ускорение
Установившееся и неустановившееся течение
Принцип обратимости движения
Линия тока, вихревая линия
Трубка тока, вихревая трубка
Дивергенция и циркуляция вектора скорости и вектора вихря
Соленоидальное поле и его свойства
Теорема Гаусса-Остроградского
Теорема Стокса
Первая и вторая теорема Гельмгольца о вихрях
Функция тока
Гидродинамическая сетка
Особые и критические точки в потоке
Источник (сток)
Плоский циркуляционный поток
Числа Ньютона, Фруда, Рейнольдса, Эйлера, Струхаля и соответствующие им критерии подобия
Автомодельность подобия
Пограничный слой
Гидродинамический след
Внешний поток
Интеграл Бернулли для потока реальной жидкости
Коэффициент Кориолиса
Формула Вейсбаха и Дарси-Вейсбаха
Формулы Пуазенля, Блазиуса, Альтшуля, Шифринсона
Эквивалентная шероховатость
Формула Торичелли, приведенный напор
Коэффициенты сжатия, скорости и расхода при истечении жидкости через отверстие или насадок
Критический напор при истечении жидкости через насадок
Скриншоты:
screen1
screen2
раскрытые ответы на следующие вопросы
(всего 58 стр. )
Предмет аэрогидромеханики, ее структура и методы. Теоретические модели жидкости и газа в аэрогидромеханике,
Жидкость и газ с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Принципиальные (основные) в аэрогидромеханике параметры состояния жидкости и газа
Плотность жидкости. Силы и напряжения, действующие в жидкости
Вязкость. Сдвиговая вязкость с точки зрения молекулярно-кинетической теории. Свойство прилипания жидкости. Закон вязкого трения Ньютона. Зависимость вязкости от температуры и давления
Ньютоновские и неньютоновские жидкости и их законы вязкого трения
Изолированная и замкнутая система. Химическое, динамическое, тепловое и термодинамическое равновесие изолированной системы. Время релаксации. Равновесный процесс
Результаты смешивания веществ. Понятия химического соединения, раствора, дисперсной системы, механической смеси. Растворимость и ее мерз
Напряженное состояние покоящейся жидкости
Гидростатическое давление и его виды. Поле давления. Поверхность равного давления и плоскость уровня
Сжимаемость жидкостей и газов. Коэффициент объемного сжатия и модуль объемной' упругости. Закон Гука. Закон Бойля-Мариогга. Бароклннная и баротропная жидкость
Парообразование и конденсация. Парциальное давление. Давление насыщенного пара
Тепловое расширение жидкостей и газов. Коэффициент теплового расширения. Закон Гей-Люссака. Абсолютный ноль температуры
Уравнение Эйлера равновесия жидкости
Уравнение состояния вещества. Уравнение Клапейрона. Уравнение Клапейрона-Менделеева
Барометрическая формула. Основной закон гидростатики для несжимаемой жидкости: его энергетическая и геометрическая интерпретация
Сила давления жидкости на плоскую стенку. Центр давления. Гидростатический парадокс
Сила давления жидкости на криволинейную (цилиндрическую) стенку. Закон Архимеда
Теорема Коши-Гельмгольца
Метод Лагранжа и метод Эйлера изучения движения жидкости. Траектория и линия тока. Ускорение жидкой частицы в методе Лагранжа и методе Эйлера
Классификация течений (потоков) жидкости. Принцип обратимости движения
Векторная линия (линия тока, вихревая линия) и ее уравнение. Векторная трубка (трубка тока, вихревая трубка). Поток вектора через незамкнутую и замкнутую поверхность (объемный расход, интенсивность вихревой трубки). Дивергенция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v )
Дивергенция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v). Соленоидальное поле вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ) и его свойства
Теорема Гаусса-Остроградского для потока вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ). Ее следствия для случая div а - 0 (div v = 0 и div rot v = 0 ). Первая теорема Гельмгольца о вихрях
Интеграл вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v) вдоль незамкнутой и замкнутой линии. Циркуляция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v). Предельная циркуляция вектора а (вектора скорости v и вектора вихря rot v ). Теорема Стокса и ее следствие для невихревого поля
Две задачи вихревого течения. Формула Био-Савара
Функция тока плоского течения. Гидродинамическая сетка
Комплексный потенциал и комплексная скорость. Контурный интеграл от комплексной скорости
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и/эквипотенциальные линии плоского однородного поступательного потока
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского источника (стока)
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского циркуляционного потока
Скорость, потенциал скорости, функция тока, линии тока и эквипотенциальные линии плоского диполя
Скорость, потенциал скорости, функция тока и линии тока при обтекании кругового цилиндра с циркуляцией. Характерные случаи обтекания в зависимости от величины циркуляции
Уравнение неразрывности в дифференциальной и интегральной форме. Его физический смысл. Уравнение расхода
Напряженное состояние движущейся идеальной жидкости. Адиабатичность течения идеальной жидкости
Кавитация
Уравнение Эйлера движения идеальной жидкости. Система уравнении для определения состояния движущейся идеальной жидкости. Граничные и начальные условия
Уравнение Эйлера в форме Громеко-Ламба. Интегрирование уравнения Эйлера. Интеграл Коши-Лагранжа. Интеграл Эйлера. Отличие интеграла Эйлера от интеграла Бер-нулли для установившегося течения
Интегрирование уравнения Эйлера. Интегралы Бернулли. Интеграл Громеко
Отличие интеграла Эйлера от интеграла Бернулли для установившегося течения. Энергетическая и геометрическая интерпретация интеграла Бернулли
Интегралы Коши-Лагранжа. Эйлера, Бернулли. Громеко для адиабатического движения совершенного газа и несжимаемой жидкости
Теорема Томсона (кинематическая и основная). Теорема Лагранжа. Вторая теорема Гельмгольца о вихрях
Коэффициент давления. Распределение скорости и коэффициента давления по поверхности тела при потенциальном обтекании
Парадокс Д'Аламбера-Эйлера. Причины возникновения силы сопротивления
Теорема Жуковского о подъемной силе. Эффект Магнуса. Возникновение подъемной силы на крыле, Гидродинамические реакции при неустановившемся движении тела. Инерционная гидродинамическая сила. Присоединенная масса, присоединенный момент инерции массы и присоединенный статический момент массы
Матрица напряжений движущейся вязкой жидкости. Свойство парности касательных напряжений
Закон Стокса. Давление в движущейся вязкой жидкости,
Уравнение движения жидкости в напряжениях. Уравнение Навье-Стокса. Система уравнений для определения состояния движущейся вязкой жидкости
Физическое подобие как обобщение понятий геометрического подобия и подобия во времени. Связь между масштабами физических величин в подобных явлениях. Необходимые условия динамического подобия
Критерии подобия при моделировании движения в вязкой жидкости. Их совместимость и возможность реализации. Автомодельность подобия
Элементы теории пограничного слоя (структура потока при больших числах Рейнольдса, виды пограничного слоя, отрыв пограничного слоя)
Интеграл Бернулли для потока реальной жидкости. Число Рейнольдса и его критическое значение. Распределение скоростей по сечению трубы при ламинарном и турбулентном движении жидкости. Скорость, средняя по поперечному сечению трубы. Коэффициент Кориолиса
Потери напора на трение по длине трубы. Формула Дарси-Вейсбаха. Формулы Пуазейля, Блазиуса, Альтшуля, Шифринсона и их графическая иллюстрация для труб с правильной и технической шероховатостью (графики Никурадзе и Мурина). Эквивалентная шероховатость
Местные гидравлические сопротивления (их основные виды, формула Вейсбаха, эквивалентная длина местного сопротивления)
Основные характеристики истечения жидкости через отверстия и насадки (формула Торичелли; виды истечения; коэффициенты сжатия, скорости и расхода; типы сжатия струи)
Особенности истечения жидкости через цилиндрические и конические насадки (эффект подсоса, критический напор)
А так же Основные понятия, определения и теоремы, которыми нужно владеть на экзамене
Сплошная среда
Капельная жидкость
Плотность(средняя и в точке)
Напряжение (среднее и в точке'
Точка жидкости
Течение и движение жидкости
Вязкость (динамическая и кинематическая. сдвиговая и объемная)
Прилипание
Закон вязкого трения Ньютона
Температура (средняя и в точке)
Абсолютный ноль температуры
Термодинамическое равновесие
Равновесный процесс
Давление (гидростатическое, в идеальной и вязкой жидкости, абсолютное, избыточное, вакууметрическое. атмосферное, избыточное гидродинамическое)
Поверхность равного давления и плоскоть уровня
Несжимаемая и сжимаемая жидкость
Идеальный (совершенный) газ
Давление насыщенного пара
Закон Бойля-Мариотта
Закон Гей-Люссака
Закон Шарля
Закон Клапейрона и
Клапейрона-Менделеева
Уравнение Эйлера равновесия жидкости
Основной закон гидростатики для несжимаемой жидкости
Диполь
Уравнение неразрывности
Живое сечение
Средняя по живому сечению скорость
Уравнения Эйлера движения идеальной жидкости
Кавитация
Интегралы Коши-Лагранжа, Эйлера, Бернулли, Громеко
Теорема Томсона
Теорема Лагранжа
Коэффициент давления
Гидродинамическая реакция
Сила сопротивления
Подъемная сила
Парадокс Д'Аламбера-Эйлера
Теорема Жуковского
Эффект Магнуса
Присоединенная масса
Свойство парности касательных напряжений
Гипотеза Стокса для обобщенного закон вязкого трения Ньютона
Уравнение движения жидкости в напряжениях
Геометрическое подобие
Подобие во времени
Сходственные точки и моменты времени
Физическое подобие
Масштаб подобия
Необходимые условия динамического подобия
Сила давления на плоскую и криволинейную стенку
Закон Архимеда
Теорема Коши-Гельмгольца
Конвективное и местное ускорение
Установившееся и неустановившееся течение
Принцип обратимости движения
Линия тока, вихревая линия
Трубка тока, вихревая трубка
Дивергенция и циркуляция вектора скорости и вектора вихря
Соленоидальное поле и его свойства
Теорема Гаусса-Остроградского
Теорема Стокса
Первая и вторая теорема Гельмгольца о вихрях
Функция тока
Гидродинамическая сетка
Особые и критические точки в потоке
Источник (сток)
Плоский циркуляционный поток
Числа Ньютона, Фруда, Рейнольдса, Эйлера, Струхаля и соответствующие им критерии подобия
Автомодельность подобия
Пограничный слой
Гидродинамический след
Внешний поток
Интеграл Бернулли для потока реальной жидкости
Коэффициент Кориолиса
Формула Вейсбаха и Дарси-Вейсбаха
Формулы Пуазенля, Блазиуса, Альтшуля, Шифринсона
Эквивалентная шероховатость
Формула Торичелли, приведенный напор
Коэффициенты сжатия, скорости и расхода при истечении жидкости через отверстие или насадок
Критический напор при истечении жидкости через насадок
Скриншоты:
screen1
screen2