Основы гидравлики и теплотехники

Контрольно-измерительные материалы по дисциплине
«Основы гидравлики и теплотехники»
Пояснительная записка:
Предмет: «Основы гидравлики и теплотехники».
Специальность:
110809 «Механизация сельского хозяйства»;
190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта»;
220703 «Автоматизация технологических процессов и производств».
Максимальная учебная нагрузка:
для специальности 110809 «Механизация сельского хозяйства» – 90 часов;
для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» – 72 часа;
для специальности 220703 «Автоматизация технологических процессов и
производств» – 102 часа.
Аудиторная учебная нагрузка:
для специальности 110809 «Механизация сельского хозяйства» – 60 часов;
для специальности 190631 «Техническое обслуживание и ремонт автомобильного транспорта» – 48 часов;
для специальности 220703 «Автоматизация технологических процессов и
производств» – 68 часов.
Итоговая аттестация дифференцированный зачет.
Форма проведения: бланковое тестирование.
Основная учебная литература:
Брюханов О.Н. Основы гидравлики и теплотехники. - М.: Академия, 2008
Рекомендуемая литература:
Брюханов О.Н Основы Гидравлики, теплотехники и аэродинамики: Учебник СПО. - М.: Инфра-М, 2011.
Исаев А.П., Сергеев Т.Н., Дидур В .А. Гидравлика и гидромеханизации
2
сельскохозяйственных процессов. - М.: Агропромиздат, 2005.
Кузнецов А.В., Рудобашта С.П., Симоненко А.В. Основы теплотехники
топливо и смазочные материалы. - М.: Колос, 2006.
Прибытков И.А. Теоретические основы теплотехники: Учебник СПО - М.:
Академия, 2004.
Тепло- и водоснабжение сельского хозяйства./ Под ред. С.П. Рудобашты М.: Колос С, 2005.
Время выполнения работы: 60 минут.
Период проведения контроля: согласно учебного плана
3
Перечень элементов содержания, проверяемых на контрольной работе
по дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники»
Код элементов
Элементы содержания, проверяемые на контрольной работе
Основы гидравлики
1
1.1
Основные понятия и законы гидравлики
1.2
Законы движения жидкостей и газов
1.3
Насосы, вентиляторы
Основы теплотехники
2
2.1
Общие сведения из технической термодинамики
2.2
Термические циклы тепловых машин
2.3
Основные виды теплообмена
2.4
Котельные установки
4
Перечень требований к уровню подготовки студентов, достижение, которого проверяется на контрольной работе по дисциплине «Основы гидравлики и теплотехники».
Код требо-
Требования к уровню подготовки студентов, достижение которого
вания
проверяется на контрольной работе.
ЗНАТЬ / ПОНИМАТЬ:
1
1.1
1.2
1.3
основные законы гидравлики, кинематики и динамики движущихся потоков
особенности движения жидкостей и газов по трубам (трубопроводам)
основные положения теорий подобия гидродинамических и теплообменных процессов
основные законы термодинамики;
1.4
характеристики термодинамических процессов и тепломассообмена
1.5
принципы работы гидравлических машин и систем, их применение;
виды и характеристики насосов и вентиляторов
принципы работы теплообменных аппаратов, их применение;
УМЕТЬ:
2
2.1
2.2
2.3
использовать гидравлические устройства и тепловые установки в
производстве
использовать гидравлические устройства и тепловые установки в
производстве
использовать и применять теплообменные аппараты.
5
Назначение контрольно – измерительных материалов
Контрольные измерительные материалы позволяют установить уровень
освоения студентами Федерального компонента государственного стандарта.
Документы, определяющие содержание контрольной работы
Содержание контрольной работы определяется на основе следующих документов: Рабочая программа дисциплины «Основы гидравлики и теплотехники»
Подходы к отбору содержания контрольной работы:
В контрольной работе по дисциплине взяты следующие темы:
-Основные понятия и законы гидравлики
-Законы движения жидкостей и газов
-Насосы, вентиляторы
-Общие сведения из технической термодинамики
-Термические циклы тепловых машин
-Основные виды теплообмена
-Котельные установки
Число заданий, проверяющих содержание отдельных разделов курса дисциплины, определяется с учетом значимости отдельных элементов содержания.
В контрольной работе используются задания разных типов, форма задания
обеспечивает его адекватность проверяемым умениям.
6
Структура контрольной работы
Контрольная работа состоит из трёх частей.
Часть 1 состоит из 36 заданий с выбором правильного ответа из четырех
предложенных вариантов (все 36 заданий базового уровня сложности) (А1-А36).
Часть 2 содержит 7 задания с кратким ответом (дать определение понятию)
(B1-B7).
Часть 3 содержит 1 задание со свободным ответом (С1-С3).
Таблица 1. Распределение заданий контрольной работы по частям работы
Максимальный
Части работы
Число заданий
Часть 1
36
36
с выбором ответа
Часть 2
7
14
с кратким ответом
балл
Тип заданий
Определить требуЧасть 3
1
5
емые параметры
исходя из условий
задачи
Итого:
44
55
Таблица 2. Критерии оценивания заданий контрольной работы
Объем выполненной работы
Количество баллов
Отметка
86-100 %
47-55
5
85- 71 %
37-46
4
70- 56%
31-36
3
Менее 56 %
30 и менее
2
7
Методика оценивания результатов контрольной работы
№ вопроса
Критерии
Количество
баллов
Часть I
А1 –А36
Из предложенных вариантов выбран один
правильный ответ.
За каждый
правильный
ответ 1 балл
Часть II
Б1- Б7
Правильно дано определение
По 2 балла
Часть III
С1
По представленным данным правильно решена задача
Итого
5 баллов
55 баллов
8
Инструкция по выполнению работы
На выполнение контрольной работы по дисциплине «Основы гидравлики и
теплотехники» отводится 60 минут. Работа состоит из 3 частей, включающих 44
задания.
Часть 1 включает 36 заданий (А1-А36). К каждому заданию приводятся варианты ответов, один из которых, верный.
Часть 2 содержит 7 заданий (В1-В7): 7 – дать определение понятиям.
Часть 3 содержит одно задание со свободным ответом (С1).
Внимательно прочитайте каждое задание и предполагаемые варианты ответа, если они имеются. Отвечайте только после того, как Вы поняли вопрос и проанализировали все варианты ответа.
Выполняйте задания в том порядке, в котором они даны. Если какое-то задание вызывает затруднение, пропустите его и постарайтесь выполнить те, в ответах на которые уверены. К пропущенным заданиям Вы можете вернуться позже.
За выполнение различных по сложности заданий даётся от одного до трёх
баллов. Баллы, полученные Вами за выполненные задания, суммируются. Постарайтесь как можно больше выполнить заданий и набрать наибольшее количество
баллов.
Желаем успеха!
9
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Основы гидравлики и теплотехники»
Вариант 1
Часть I
1. Что такое жидкость?
а) физическое вещество, способное заполнять пустоты;
б) физическое вещество, способное изменять форму под действием сил;
в) физическое вещество, способное изменять свой объем;
г) физическое вещество, способное течь.
2. Какие силы называются массовыми?
а) сила тяжести и сила инерции;
б) сила молекулярная и сила тяжести;
в) сила инерции и сила гравитационная;
г) сила давления и сила поверхностная.
3. В каких единицах измеряется давление в системе измерения СИ?
а) в паскалях;
б) в джоулях;
в) в барах;
г) в стоксах.
4. Если давление ниже относительного нуля, то его называют:
а) абсолютным;
б) атмосферным;
в) избыточным;
г) давление вакуума.
5. Давление определяется
а) отношением силы, действующей на жидкость к площади воздействия;
10
б) произведением силы, действующей на жидкость на площадь воздействия;
в) отношением площади воздействия к значению силы, действующей на
жидкость;
г) отношением разности действующих усилий к площади воздействия.
6. При увеличении температуры удельный вес жидкости
а) уменьшается;
б) увеличивается;
г) сначала увеличивается, а затем уменьшается;
в) не изменяется.
7. Вязкость жидкости это
а) способность сопротивляться скольжению или сдвигу слоев жидкости;
б) способность преодолевать внутреннее трение жидкости;
в) способность преодолевать силу трения жидкости между твердыми стенками;
г) способность перетекать по поверхности за минимальное время.
8. Вязкость жидкости при увеличении температуры
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) остается неизменной;
г) сначала уменьшается, а затем остается постоянной.
9. Среднее гидростатическое давление, действующее на дно резервуара
равно
а) произведению глубины резервуара на площадь его дна и плотность;
б) произведению веса жидкости на глубину резервуара;
в) отношению объема жидкости к ее плоскости;
г) отношению веса жидкости к площади дна резервуара.
11
10. Основное уравнение гидростатики определяется
а) произведением давления газа над свободной поверхностью к площади
свободной поверхности;
б) разностью давления на внешней поверхности и на дне сосуда;
в) суммой давления на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев;
г) отношением рассматриваемого объема жидкости к плотности и глубине
погружения точки.
11. Способность плавающего тела, выведенного из состояния равновесия, вновь возвращаться в это состояние называется
а) устойчивостью;
б) остойчивостью;
в) плавучестью;
г) непотопляемостью.
12. Как изменится угол наклона свободной поверхности в цистерне,
двигающейся с постоянным ускорением
а) свободная поверхность примет форму параболы;
б) будет изменяться;
в) свободная поверхность будет горизонтальна;
г) не изменится.
13. Отношение расхода жидкости к площади живого сечения называется
а) средний расход потока жидкости;
б) средняя скорость потока;
в) максимальная скорость потока;
г) минимальный расход потока.
12
14. Движение, при котором скорость и давление изменяются не только
от координат пространства, но и от времени называется
а) ламинарным;
б) стационарным;
в) неустановившимся;
г) турбулентным.
15. Течение жидкости без свободной поверхности в трубопроводах с повышенным или пониженным давлением называется
а) безнапорное;
б) напорное;
в) неустановившееся;
г) несвободное (закрытое).
16. На какие виды делятся гидравлические сопротивления?
а) линейные и квадратичные;
б) местные и нелинейные;
в) нелинейные и линейные;
г) местные и линейные.
17. При ламинарном движении жидкости в трубопроводе наблюдаются
следующие явления
а) пульсация скоростей и давлений;
б) отсутствие пульсации скоростей и давлений;
в) пульсация скоростей и отсутствие пульсации давлений;
г) пульсация давлений и отсутствие пульсации скоростей.
18. Где скорость движения жидкости максимальна при ламинарном
режиме?
а) у стенок трубопровода;
б) в центре трубопровода;
13
в) может быть максимальна в любом месте;
г) в начале трубопровода.
19. Критическое значение числа Рейнольдса равно
а) 2300;
б) 3200;
в) 4000;
г) 4600.
20. При 2300 < Re < 4000 режим движения жидкости
а) ламинарный;
б) турбулентный;
в) переходный;
г) кавитационный.
21. Укажите в порядке возрастания абсолютной шероховатости материалы труб.
а) медь, сталь, чугун, стекло;
б) стекло, медь, сталь, чугун;
в) стекло, сталь, медь, чугун;
г) сталь, стекло, чугун, медь.
22. С помощью чего определяется режим движения жидкости?
а) по графику Никурадзе;
б) по номограмме Колбрука-Уайта;
в) по числу Рейнольдса;
г) по формуле Вейсбаха-Дарси.
23. Чем обусловлено сжатие струи жидкости, вытекающей из резервуара через отверстие
а) вязкостью жидкости;
14
б) движением жидкости к отверстию от различных направлений;
в) давлением соседних с отверстием слоев жидкости;
г) силой тяжести и силой инерции.
24. Инверсия струй, истекающих из резервуаров, вызвана
а) действием сил поверхностного натяжения;
б) действием сил тяжести;
в) действием различно направленного движения жидкости к отверстиям;
г) действием масс газа.
25. Укажите способы изменения внешнего цилиндрического насадка, не
способствующие улучшению его характеристик.
а) закругление входной кромки;
б) устройство конического входа в виде конфузора;
в) устройство конического входа в виде диффузора;
г) устройство внутреннего цилиндрического насадка.
26. В каком случае скорость истечения из-под затвора будет больше?
а) при истечении через незатопленное отверстие;
б) при истечении через затопленное отверстие;
в) скорость будет одинаковой;
г) там, где истекающая струя сжата меньше.
27. На какие виды делятся длинные трубопроводы?
а) на параллельные и последовательные;
б) на простые и сложные;
в) на прямолинейные и криволинейные;
г) на разветвленные и составные.
28. Что такое характеристика трубопровода?
а) зависимость давления на конце трубопровода от расхода жидкости;
15
б) зависимость суммарной потери напора от давления;
в) зависимость суммарной потери напора от расхода;
г) зависимость сопротивления трубопровода от его длины.
29. Кривая потребного напора отражает
а) зависимость потерь энергии от давления в трубопроводе;
б) зависимость сопротивления трубопровода от его пропускной способности;
в) зависимость потребного напора от расхода;
г) зависимость режима движения от расхода.
30. При подаче жидкости по последовательно соединенным трубопроводам 1, 2, и 3 общая потеря напора в них
а) Σh = Σh1 - Σh2 - Σh3;
б) Σh1 > Σh2 > Σh3;
в) Σh = Σh1 + Σh2 + Σh3;
г) Σh1 = Σh2 = Σh3.
31. Разветвленный трубопровод это
а) трубопровод, расходящийся в разные стороны;
б) совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих несколько
общих сечений - мест разветвлений;
в) совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее
сечение - место разветвления;
г) совокупность параллельных трубопроводов, имеющих одно общее начало
и конец.
32. Трубопровод, по которому жидкость перекачивается из одной емкости в другую называется
а) замкнутым;
б) разомкнутым;
16
в) направленным;
г) кольцевым.
33. Характеристикой насоса называется
а) зависимость изменения давления и расхода при изменении частоты вращения вала;
б) его геометрические характеристики;
в) его технические характеристики: номинальное давление, расход и частота
вращения вала, КПД;
г) зависимость напора, создаваемого насосом Hнас от его подачи при постоянной частоте вращения вала.
34. Система смежных замкнутых контуров с отбором жидкости в узловых точках или непрерывной раздачей жидкости на отдельных участках
называется
а) сложным кольцевым трубопроводом;
б) разветвленным трубопроводом;
в) последовательно-параллельным трубопроводом;
г) комбинированным трубопроводом.
35. Неполнота заполнения рабочей камеры поршневых насосов
а) уменьшает неравномерность подачи;
б) устраняет утечки жидкости из рабочей камеры;
в) снижает действительную подачу насоса;
г) устраняет несвоевременность закрытия клапанов.
36. Наибольшая и равномерная подача наблюдается у поршневого
насоса
а) простого действия;
б) двойного действия;
в) тройного действия;
17
г) дифференциального действия.
Часть II
В1. Дайте понятие определению «Реальная жидкость»
В2. Дайте понятие определению «Гидростатика»
В3. Сформулируйте закон Паскаля
В4. Дайте понятие определению «Живое сечение»
В5. Дайте понятие определению «Турбулентный режим движения жидкости»
В6. Дайте понятие определению «Ударная волна при гидравлическом ударе»
В7. Дайте понятие определению «Лопастной центробежный насос»
Часть III
C1. Прямоугольный открытый резервуар предназначен для хранения 30 м 3
воды. Определить силы давления на стенки и дно резервуара, если ширина дна 3
м, а длина 5 м.
18
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Основы гидравлики и теплотехники»
Вариант 2
Часть I
А1. Какая из этих жидкостей не является капельной?
а) ртуть;
б) керосин;
в) нефть;
г) азот.
А2. Какие силы называются поверхностными?
а) вызванные воздействием объемов, лежащих на поверхности жидкости;
б) вызванные воздействием соседних объемов жидкости и воздействием
других тел;
в) вызванные воздействием давления боковых стенок сосуда;
г) вызванные воздействием атмосферного давления.
А3. Если давление отсчитывают от абсолютного нуля, то его называют:
а) давление вакуума;
б) атмосферным;
в) избыточным;
г) абсолютным.
А4. Какое давление обычно показывает манометр?
а) абсолютное;
б) избыточное;
в) атмосферное;
г) давление вакуума.
19
А5. Массу жидкости заключенную в единице объема называют
а) весом;
б) удельным весом;
в) удельной плотностью;
г) плотностью.
А6. Сжимаемость это свойство жидкости
а) изменять свою форму под действием давления;
б) изменять свой объем под действием давления;
в) сопротивляться воздействию давления, не изменяя свою форму;
г) изменять свой объем без воздействия давления.
А7. Текучестью жидкости называется
а) величина прямо пропорциональная динамическому коэффициенту вязкости;
б) величина обратная динамическому коэффициенту вязкости;
в) величина обратно пропорциональная кинематическому коэффициенту
вязкости;
г) величина пропорциональная градусам Энглера.
А8. Вязкость газа при увеличении температуры
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) остается неизменной;
г) сначала уменьшается, а затем остается постоянной.
А9. Гидростатическое давление - это давление присутствующее
а) в движущейся жидкости;
б) в покоящейся жидкости;
в) в жидкости, находящейся под избыточным давлением;
г) в жидкости, помещенной в резервуар.
20
А10. Уравнение, позволяющее найти гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема называется
а) основным уравнением гидростатики;
б) основным уравнением гидродинамики;
в) основным уравнением гидромеханики;
г) основным уравнением гидродинамической теории.
А11. Чему равно гидростатическое давление при глубине погружения
точки, равной нулю
а) давлению над свободной поверхностью;
б) произведению объема жидкости на ее плотность;
в) разности давлений на дне резервуара и на его поверхности;
г) произведению плотности жидкости на ее удельный вес.
А12. Вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна называется
а) погруженным объемом;
б) водоизмещением;
в) вытесненным объемом;
г) водопоглощением.
А13. Во вращающемся цилиндрическом сосуде свободная поверхность
имеет форму
а) параболы;
б) гиперболы;
в) конуса;
г) свободная поверхность горизонтальна.
А14. Часть периметра живого сечения, ограниченная твердыми стенками называется
а) мокрый периметр;
21
б) периметр контакта;
в) смоченный периметр;
г) гидравлический периметр.
А15. Отношение живого сечения к смоченному периметру называется
а) гидравлическая скорость потока;
б) гидродинамический расход потока;
в) расход потока;
г) гидравлический радиус потока.
А16. Элементарная струйка - это
а) трубка потока, окруженная линиями тока;
б) часть потока, заключенная внутри трубки тока;
в) объем потока, движущийся вдоль линии тока;
г) неразрывный поток с произвольной траекторией.
А17. Гидравлическое сопротивление это
а) сопротивление жидкости к изменению формы своего русла;
б) сопротивление, препятствующее свободному проходу жидкости;
в) сопротивление трубопровода, которое сопровождается потерями энергии
жидкости;
г) сопротивление, при котором падает скорость движения жидкости по трубопроводу.
А18. Влияет ли режим движения жидкости на гидравлическое сопротивление
а) влияет;
б) не влияет;
в) влияет только при определенных условиях;
г) при наличии местных гидравлических сопротивлений.
22
А19. При каком режиме движения жидкости в трубопроводе пульсация
скоростей и давлений не происходит?
а) при отсутствии движения жидкости;
б) при спокойном;
в) при турбулентном;
г) при ламинарном.
А20. При турбулентном движении жидкости в трубопроводе наблюдаются следующие явления
а) пульсация скоростей и давлений;
б) отсутствие пульсации скоростей и давлений;
в) пульсация скоростей и отсутствие пульсации давлений;
г) пульсация давлений и отсутствие пульсации скоростей.
А21. Режим движения жидкости в трубопроводе это процесс
а) обратимый;
б) необратимый;
в) обратим при постоянном давлении;
г) необратим при изменяющейся скорости.
А22. При Re > 4000 режим движения жидкости
а) ламинарный;
б) переходный;
в) турбулентный;
г) кавитационный.
А23. Кавитация это
а) воздействие давления жидкости на стенки трубопровода;
б) движение жидкости в открытых руслах, связанное с интенсивным перемшиванием;
в) местное изменение гидравлического сопротивления;
23
г) изменение агрегатного состояния жидкости при движении в закрытых
руслах, связанное с местным падением давления.
А24. Что такое сопло?
а) диффузор с плавно сопряженными цилиндрическими и коническими частями;
б) постепенное сужение трубы, у которого входной диаметр в два раза
больше выходного;
в) конфузор с плавно сопряженными цилиндрическими и коническими частями;
г) конфузор с плавно сопряженными цилиндрическими и параболическими
частями.
А25. Кавитация не служит причиной увеличения
а) вибрации;
б) нагрева труб;
в) КПД гидромашин;
г) сопротивления трубопровода.
А26. Что такое совершенное сжатие струи?
а) наибольшее сжатие струи при отсутствии влияния боковых стенок резервуара и свободной поверхности;
б) наибольшее сжатие струи при влиянии боковых стенок резервуара и свободной поверхности;
в) сжатие струи, при котором она не изменяет форму поперечного сечения;
г) наименьшее возможное сжатие струи в непосредственной близости от отверстия.
А27. Опорожнение сосудов (резервуаров) это истечение через отверстия
и насадки
а) при постоянном напоре;
24
б) при переменном напоре;
в) при переменном расходе;
г) при постоянном расходе.
А28. Что такое короткий трубопровод?
а) трубопровод, в котором линейные потери напора не превышают 5…10%
местных потерь напора;
б) трубопровод, в котором местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине;
в) трубопровод, длина которого не превышает значения 100d;
г) трубопровод постоянного сечения, не имеющий местных сопротивлений.
А29. Статический напор Hст это:
а) разность геометрической высоты Δz и пьезометрической высоты в конечном сечении трубопровода;
б) сумма геометрической высоты Δz и пьезометрической высоты в конечном сечении трубопровода;
в) сумма пьезометрических высот в начальном и конечном сечении трубопровода;
г) разность скоростных высот между конечным и начальным сечениями.
А30. При подаче жидкости по параллельно соединенным трубопроводам 1, 2, и 3 расход жидкости в них
а) Q = Q1 = Q2 = Q3;
б) Q1 > Q2 > Q3;
в) Q1 < Q2< Q3;
г) Q = Q1 + Q2 + Q3;
А31. При подаче жидкости по разветвленным трубопроводам 1, 2, и 3
расход жидкости
а) Q = Q1 = Q2 = Q3;
25
б) Q = Q1 + Q2 + Q3;
в) Q1 > Q2 > Q3;
г) Q1 < Q2< Q3.
А32. Трубопровод, по которому жидкость циркулирует в том же объеме
называется
а) круговой;
б) циркуляционный;
в) замкнутый;
г) самовсасывающий.
А33. Затухание колебаний давления после гидравлического удара происходит за счет
а) потери энергии жидкости при распространении ударной волны на преодоление сопротивления трубопровода;
б) потери энергии жидкости на нагрев трубопровода;
в) потери энергии на деформацию стенок трубопровода;
г) потерь энергии жидкости на преодоление сил трения и ухода энергии в
резервуар.
А34. Если статический напор Hст > 0, значит жидкость
а) движется в полость с пониженным давлением;
б) движется в полость с повышенным давлением;
в) движется самотеком;
г) двигаться не будет.
А35. Объемный КПД насоса - это
а) отношение его действительной подачи к теоретической;
б) отношение его теоретической подачи к действительной;
в) разность его теоретической и действительной подачи;
г) отношение суммы его теоретической и действительной подачи к частоте
26
оборотов.
А36. В поршневом насосе двойного действия одному ходу поршня соответствует
а) только процесс всасывания;
б) процесс всасывания и нагнетания;
в) процесс всасывания или нагнетания;
г) процесс всасывания, нагнетания и снова всасывания.
Часть II
В1. Дайте определение понятию «Идеальная жидкость»
В2. Дайте определение понятию «Поверхность уровня»
В3. Дайте определение понятию «Внешний цилиндрический насадок»
В4. Дайте определение понятию «Простой трубопровод»
В5. Дайте определение понятию «Потребный напор»
В6. Дайте определение понятию «Рабочая точка»
В7. Дайте определение понятию «Подведенная мощность»
Часть III
C1. Вертикальный цилиндрический резервуар емкостью 314 м3 и высотой 4
м заполнен водой. Определить силы давления воды на боковую стенку и дно резервуара.
27
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Основы гидравлики и теплотехники»
Вариант 3
Часть I
А1. Какая из этих жидкостей не является газообразной?
а) жидкий азот;
б) ртуть;
в) водород;
г) кислород.
А2. На какие виды разделяют действующие на жидкость внешние силы?
а) силы инерции и поверхностного натяжения;
б) внутренние и поверхностные;
в) массовые и поверхностные;
г) силы тяжести и давления.
А3. Жидкость находится под давлением. Что это означает?
а) жидкость находится в состоянии покоя;
б) жидкость течет;
в) на жидкость действует сила;
г) жидкость изменяет форму.
А4. Если давление отсчитывают от относительного нуля, то его называют:
а) абсолютным;
б) атмосферным;
в) избыточным;
г) давление вакуума.
28
А5. Чему равно атмосферное давление при нормальных условиях?
а) 100 МПа;
б) 100 кПа;
в) 10 ГПа;
г) 1000 Па.
А6. Вес жидкости в единице объема называют
а) плотностью;
б) удельным весом;
в) удельной плотностью;
г) весом.
А7. Сжимаемость жидкости характеризуется
а) коэффициентом Генри;
б) коэффициентом температурного сжатия;
в) коэффициентом поджатия;
г) коэффициентом объемного сжатия.
А8. Вязкость жидкости не характеризуется
а) кинематическим коэффициентом вязкости;
б) динамическим коэффициентом вязкости;
в) градусами Энглера;
г) статическим коэффициентом вязкости.
А9. Как называются разделы, на которые делится гидравлика?
а) гидростатика и гидромеханика;
б) гидромеханика и гидродинамика;
в) гидростатика и гидродинамика;
г) гидрология и гидромеханика.
29
А10. Какие частицы жидкости испытывают наибольшее напряжение
сжатия от действия гидростатического давления?
а) находящиеся на дне резервуара;
б) находящиеся на свободной поверхности;
в) находящиеся у боковых стенок резервуара;
г) находящиеся в центре тяжести рассматриваемого объема жидкости.
А11. Основное уравнение гидростатики позволяет
а) определять давление, действующее на свободную поверхность;
б) определять давление на дне резервуара;
в) определять давление в любой точке рассматриваемого объема;
г) определять давление, действующее на погруженное в жидкость тело.
А12. Как приложена равнодействующая гидростатического давления
относительно центра тяжести прямоугольной боковой стенки резервуара?
а) ниже;
б) выше;
в) совпадает с центром тяжести;
г) смещена в сторону.
А13. При увеличении угловой скорости вращения цилиндрического сосуда с жидкостью, действующие на жидкость силы изменяются следующим
образом
а) центробежная сила и сила тяжести уменьшаются;
б) центробежная сила увеличивается, сила тяжести остается неизменной;
в) центробежная сила остается неизменной, сила тяжести увеличивается;
г) центробежная сила и сила тяжести не изменяются.
А14. Если при движении жидкости в данной точке русла давление и
скорость не изменяются, то такое движение называется
30
а) установившемся;
б) неустановившемся;
в) турбулентным установившимся;
г) ламинарным неустановившемся.
А15. Что является источником потерь энергии движущейся жидкости?
а) плотность;
б) вязкость;
в) расход жидкости;
г) изменение направления движения.
А16. При каком режиме движения жидкости в трубопроводе наблюдается пульсация скоростей и давлений в трубопроводе?
а) при ламинарном;
б) при скоростном;
в) при турбулентном;
г) при отсутствии движения жидкости.
А17. Где скорость движения жидкости максимальна при турбулентном
режиме?
а) у стенок трубопровода;
б) в центре трубопровода;
в) может быть максимальна в любом месте;
г) все частицы движутся с одинаковой скоростью.
А18. От каких параметров зависит значение числа Рейнольдса?
а) от диаметра трубопровода, кинематической вязкости жидкости и скорости движения жидкости;
б) от расхода жидкости, от температуры жидкости, от длины трубопровода;
в) от динамической вязкости, от плотности и от скорости движения жидкости;
31
г) от скорости движения жидкости, от шероховатости стенок трубопровода,
от вязкости жидкости.
А19. При Re < 2300 режим движения жидкости
а) кавитационный;
б) турбулентный;
в) переходный;
г) ламинарный.
А20. Какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость?
а) чугунные;
б) стеклянные;
в) стальные;
г) медные.
А21. Что является основной причиной потери напора в местных гидравлических сопротивлениях
а) наличие вихреобразований в местах изменения конфигурации потока;
б) трение жидкости о внутренние острые кромки трубопровода;
в) изменение направления и скорости движения жидкости;
г) шероховатость стенок трубопровода и вязкость жидкости.
А22. При истечении жидкости из отверстий основным вопросом является
а) определение скорости истечения и расхода жидкости;
б) определение необходимого диаметра отверстий;
в) определение объема резервуара;
г) определение гидравлического сопротивления отверстия.
А23. Изменение формы поперечного сечения струи при истечении её в
атмосферу называется
32
а) кавитацией;
б) коррегированием;
в) инверсией;
г) полиморфией.
А24. При истечении жидкости через внешний цилиндрический насадок
струя из насадка выходит с поперечным сечением, равным поперечному сечению
самого насадка. Как называется этот режим истечения?
а) безнапорный;
б) безотрывный;
в) самотечный;
г) напорный.
А25. С увеличением расстояния от насадка до преграды давление струи
а) увеличивается;
б) уменьшается;
в) сначала уменьшается, а затем увеличивается;
г) остается постоянным.
А26. Что такое длинный трубопровод?
а) трубопровод, длина которого превышает значение 100d;
б) трубопровод, в котором линейные потери напора не превышают 5…10%
местных потерь напора;
в) трубопровод, в котором местные потери напора меньше 5…10% потерь
напора по длине;
г) трубопровод постоянного сечения с местными сопротивлениями.
А27. Какие трубопроводы называются сложными?
а) последовательные трубопроводы, в которых основную долю потерь энергии составляют местные сопротивления;
б) параллельно соединенные трубопроводы разных сечений;
33
в) трубопроводы, имеющие местные сопротивления;
г) трубопроводы, образующие систему труб с одним или несколькими ответвлениями.
А28. Если для простого трубопровода записать уравнение Бернулли, то
пьезометрическая высота, стоящая в левой части уравнения называется
а) потребным напором;
б) располагаемым напором;
в) полным напором;
г) начальным напором.
А29. При подаче жидкости по последовательно соединенным трубопроводам 1, 2, и 3 расход жидкости в них
а) Q = Q1 + Q2 + Q3;
б) Q1 > Q2 > Q3;
в) Q1 < Q2< Q3;
г) Q = Q1 = Q2 = Q3.
А30. При подаче жидкости по параллельно соединенным трубопроводам 1, 2, и 3 общая потеря напора в них
а) Σh1 = Σh2 = Σh3.
б) Σh1 > Σh2 > Σh3;
в) Σh = Σh1 - Σh2 - Σh3;
г) Σh = Σh1 + Σh2 + Σh3.
А31. Если статический напор Hст < 0, значит жидкость
а) движется в полость с пониженным давлением;
б) движется в полость с повышенным давлением;
в) движется самотеком;
г) двигаться не будет.
34
А32. Правило устойчивой работы насоса гласит
а) при установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает
напор, равный потребному;
б) при установившемся течении жидкости развиваемый насосом напор должен быть больше потребного;
в) при установившемся течении жидкости в трубопроводе расход жидкости
остается постоянным;
г) при установившемся течении жидкости в трубопроводе давление жидкости остается постоянным.
А33. Резкое повышение давления, возникающее в напорном трубопроводе при внезапном торможении рабочей жидкости называется
а) гидравлическим ударом;
б) гидравлическим напором;
в) гидравлическим скачком;
г) гидравлический прыжок.
А34. Характеристика последовательного соединения нескольких трубопроводов определяется
а) пересечением характеристики насоса с кривой потребного напора;
б) сложением абсцисс характеристик каждого трубопровода;
в) умножением ординат характеристик каждого трубопровода на общий
расход жидкости;
г) сложением ординат характеристик каждого трубопровода.
А35. В поршневом насосе простого действия одному обороту двигателя
соответствует
а) четыре хода поршня;
б) один ход поршня;
в) два хода поршня;
35
г) половина хода поршня.
А36. В поршневом насосе простого действия одному ходу поршня соответствует
а) только процесс всасывания;
б) только процесс нагнетания;
в) процесс всасывания или нагнетания;
г) ни один процесс не выполняется полностью.
Часть II
В1. Сформулируйте «Закон Паскаля»
В2. Дайте определения понятию «Водоизмещение»
В3. Дайте определения понятию «Расход потока»
В4. Дайте определения понятию «Безнапорное течение»
В5. Дайте определения понятию «Ламинарный режим»
В6. Дайте определения понятию «Гидравлические машины»
В7. Дайте определения понятию «Полезная мощность»
Часть III
С1. Определить, содержится ли примесь породы в самородке золота, если
установлено, что вес самородка в воздухе
Н. Плотность чистого золота
, Н, а вес в воде
, кг/м3.
36
,
Бланк ответов
Фамилия, имя студента________________
Группа________________
Вариант _______________
Номера заданий типа А с выбором ответа из предложенных вариантов
Номера вариантов ответа
А1
А7
А13
А19
А25
А31
А2
А8
А14
А20
А26
А32
А3
А9
А15
А21
А27
А33
А4
А10
А16
А22
А28
А34
А5
А11
А17
А23
А29
А35
А6
А12
А18
А24
А30
А36
Результаты выполнения заданий типа В с ответом в краткой форме
В1
В2
В3
В4
В5
В6
В7
Результаты выполнения заданий типа С
Условия задания переписывать не нужно.
37
Матрица ответов
Вариант 1
Номера заданий типа А с выбором ответа из предложенных вариантов
Номера вариантов ответа
А1
В
А7
А
А13
Б
А19
А
А25
В
А31
В
А2
А
А8
Б
А14
В
А20
В
А26
А
А32
Б
А3
А
А9
Г
А15
Б
А21
Б
А27
Б
А33
Г
А4
Г
А10
В
А16
Г
А22
В
А28
В
А34
А
А5
А
А11
Б
А17
Б
А23
Б
А29
В
А35
В
А6
А
А12
Г
А18
Б
А24
А
А30
В
А36
В
Результаты выполнения заданий типа В с ответом в краткой форме
В1
В2
В3
В4
В5
В6
В7
Реальная жидкость – жидкость, в которой присутствует внутреннее трение
Гидростатика – раздел гидравлики, в котором рассматриваются законы
равновесия жидкости
Закон Паскаля – давление, приложенное к внешней поверхности жидкости,
передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково
Живое сечение – площадь поперечного сечения потока, перпендикулярная
направлению движения
Турбулентный режим движения жидкости – режим, при котором частицы
жидкости перемещаются в трубопроводе бессистемно
Ударная волна при гидравлическом ударе – область, в которой происходит
увеличение давления
Лопастной центробежный насос – насос, в котором жидкость перемещается
под действием центробежных сил
38
Результаты выполнения заданий типа С
РЕШЕНИЕ
Определим высоту стенок (высота уровня воды в резервуаре):
, м.
Площадь дна:
, м2.
Площадь смоченных стенок:
, м2;
, м2.
Сила давления на дно резервуара:
, Н.
Сила давления на стенку:
.
Так как резервуар открыт, то
,
, м2.
Сила давления на стенки резервуара:
, Н,
, Н.
ОТВЕТ:
, Н;
, Н;
39
, Н.
Матрица ответов
Вариант 2
Номера заданий типа А с выбором ответа из предложенных вариантов
Номера вариантов ответа
А1
Г
А7
Б
А13
А
А19
Г
А25
В
А31
Б
А2
Б
А8
А
А14
В
А20
А
А26
А
А32
В
А3
Г
А9
Б
А15
Г
А21
А
А27
Б
А33
Г
А4
Б
А10
А
А16
Б
А22
В
А28
Б
А34
Б
А5
Г
А11
А
А17
В
А23
Г
А29
Г
А35
А
А6
Б
А12
Б
А18
А
А24
В
А30
Г
А36
Б
Результаты выполнения заданий типа В с ответом в краткой форме
В1
В2
В3
В4
В5
В6
В7
Идеальная жидкость – жидкость, в которой отсутствует внутреннее трение
Поверхность уровня – поверхность, во всех точках которой давление одинаково
Внешний цилиндрический насадок – короткая трубка длиной, равной нескольким диаметрам без закругления входной кромки
Простые трубопроводы – последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений без ответвлений
Потребный напор – напор, который нужно сообщить системе для достижения необходимого давления и расхода в конечном сечении
Рабочая точка – точка пересечения кривой потребного напора с характеристикой насоса
Подведенная мощность – мощность, которая передается от приводного
двигателя к валу насоса
40
Результаты выполнения заданий типа С
РЕШЕНИЕ
Определим диаметр резервуара:
, м.
Сила давления на боковую стенку:
, МН.
Сила давления на дно резервуара:
, МН.
ОТВЕТ:
, МН;
41
, МН.
Матрица ответов
Вариант 3
Номера заданий типа А с выбором ответа из предложенных вариантов
Номера вариантов ответа
А1
Б
А7
Г
А13
Б
А19
Г
А25
Б
А31
А
А2
В
А8
Г
А14
А
А20
Б
А26
В
А32
А
А3
В
А9
В
А15
Б
А21
А
А27
Г
А33
А
А4
В
А10
А
А16
В
А22
А
А28
А
А34
Г
А5
Б
А11
В
А17
В
А23
В
А29
Г
А35
В
А6
Б
А12
А
А18
Г
А24
Б
А30
А
А36
В
Результаты выполнения заданий типа В с ответом в краткой форме
В1
В2
В3
В4
В5
Закон Паскаля – давление, приложенное к внешней поверхности жидкости,
передается всем точкам этой жидкости по всем направлениям одинаково
Водоизмещение – вес жидкости, взятой в объеме погруженной части судна
Расход потока – объем жидкости, протекающий за единицу времени через
живое сечение
Безнапорное течение – течение жидкости со свободной поверхностью
Ламинарный режим – режим, при котором жидкость сохраняет определенный строй своих частиц
Гидравлические машины – машины, которые сообщают проходящей через
В6
них жидкости механическую энергию, либо получают от жидкости часть
энергии и передают ее рабочим органам
В7
Полезная мощность – мощность, которая отводится от насоса в виде потока
жидкости под давлением
42
Результаты выполнения заданий типа С
РЕШЕНИЕ
Самородок не содержит примесей, если плотность вещества самородка
равна плотности золота
.
Плотность самородка:
По весу вытесненной им воды найдем:
Отсюда:
, кг/м3.
ОТВЕТ: Самородок примесей не содержит, так как
43
.
Список литературы и интернет-ресурсов
Брюханов О.Н. Основы гидравлики и теплотехники. - М.: Академия, 2008
Брюханов О.Н Основы Гидравлики, теплотехники и аэродинамики: Учебник СПО. - М.: Инфра-М, 2011.
Исаев А.П., Сергеев Т.Н., Дидур В .А. Гидравлика и гидромеханизации
сельскохозяйственных процессов. - М.: Агропромиздат, 2005.
Кузнецов А.В., Рудобашта С.П., Симоненко А.В. Основы теплотехники
топливо и смазочные материалы. - М.: Колос, 2006.
Прибытков И.А. Теоретические основы теплотехники: Учебник СПО - М.:
Академия, 2004.
Тепло- и водоснабжение сельского хозяйства./ Под ред. С.П. Рудобашты М.: Колос С, 2005.
44