Вопросы для контрольной работы № 1

1. Значение и содержание дисциплины. Достижения отечественных и зарубежных ученых в области нефтяного и химического машиностроения. Каковы перспективы дальнейшего развития нефтяного и химического машиностроения и аппаратостроения.

2. В чем заключается разница между капельными и другими жидкостями? Дайте определение основным свойствам жидкости, укажите размерности их в системе СИ.

3. Каково соотношение между удельным весом и плотностью? Как изменяется плотность жидкости и газа с изменением температуры? Решите пример: Удельный вес сероуглерода 1290 Н/м³. Определить его плотность.

4. Каково соотношение между динамической и кинематической вязкостями? Как изменится вязкость жидкости и газа с изменением температуры? Решите пример: Вязкость жидкости при 20⁰С равна 15сПз. Относительная плотность ее r²⁹³₂₇₇=0,900. Найти кинематическую вязкость жидкости при 20⁰С.

5. Что понимается под гидростатическим давлением? Его размерность.

6. Что такое абсолютное и избыточное давление? Какое из этих давлений дает показание манометра? Что такое вакуум и как проводится его измерение?

7. Какие свойства гидростатического давления вы знаете?

8. Как определяется давление жидкости на дно сосуда?

9. Что называется расходом жидкости? Дайте определение линейной и массовой скорости. Единицы измерения объемного и массового расходов скоростей.

Решите пример: В трубе с внутренним диаметром d_вн=52 мм течет жидкость со средней скоростью w=1м/с. Определить объемный расход, выразив его в м³/с, м³/ч.

10. Какова зависимость между линейной и массовой скоростями? Размерность их. Выведите уравнение неразрывности потока жидкости. Решите пример:По трубопроводу внутренним диаметром d=150 мм перекачивается нефть плотностью r=890 кг/м³. Массовый расход равен 1200 т/сутки. Вычислить среднюю линейную скорость в трубопроводе.

11. Какие виды движения жидкости существуют? От каких величин зависит режим движения жидкости? Как называется комплекс этих величин. Напишите выражение критерия Re. Решите пример: Определить режим движения мазута, имеющего вязкость n=0,725Ст и плотность r=900кг/м3, при его движении в трубе диаметром d=25 мм. Расход равен 2 кг/с.

12. Дайте определение критического значения критерия Re. Как по величине численного значения критерия Re можно определить режим движения жидкости? Решите пример: По трубе диаметром 100 мм течет вода при температуре t=20⁰С. Определить режим движения, если расход равен 5л/с.

13. Выведите уравнение удельной энергии жидкости. Дайте определение внутренней энергии, потенциальной энергии давления и положения, кинетической энергии. Размерность удельной энергии.

14. Как зависит диаметр трубопровода и потери давления от скорости движения жидкости?

Решите пример: Как изменится скорость движения

1 2 жидкости во 2 сечении

трубопровода, если 2 сечение

уменьшилось по сравнению с 1 в два раза?

15. Выведите уравнение Бернулли для потока идеальной жидкости. В чем заключается отличие уравнения Бернулли для потока реальной жидкости от уравнения Бернулли для потока идеальной жидкости. Решить пример: Вычислить давление в сечении

II II трубопровода,

I по которому

II течет жидкость

h=10м плотностью

r=900 кг/м³.

Скорость жидкости в сечении I трубопровода равна 1м/с, давление р=0,3 МПа. Площадь сечения I в 3 раза больше площади сечения II. Жидкость считать идеальной.

16. Как определить потери напора и давления на трение между двумя любыми сечениями? От чего зависит и как определяется коэффициент трения? Решите пример: Определить потерю давления на трение при протекании воды по латунной трубе Æ19х2 мм, длиной 10м. Скорость воды 2 м/с. Температура t=60⁰С.

17. Как определить потери напора и давления в местных сопротивлениях? Какие существуют виды местных сопротивлений? Решите пример: Вычислить потерю напора при внезапном расширении трубы диаметром 36 мм до диаметра 76 мм. По трубе течет вода со средней скоростью в широком сечении 0,62 м/с.

18. Выведите формулы, по которым можно определить полный потерянный напор и потери давления в трубопроводе.

19. Выведите формулу скорости и расхода реальной жидкости при истечении через отверстие при постоянном уровне. Что называется коэффициентом скорости и расхода?

20. Дайте классификацию трубопроводов. Какая арматура применяется в нефтегазоперерабатывающей промышленности? Как соединяются трубопроводы, трубы с арматурой? Решите пример: Определить необходимый диаметр трубы для перекачки 200 л/ч уксусной кислоты при t=20⁰С со скоростью w=0,02 м/с.

21. Какая арматура и какие фасонные части используются на трубопроводах? Выполните их эскизы.

22. Нарисуйте общие схемы установки насосов и поясните их.

23. Под действием какого перепада происходит всасывание жидкости насосом? Выведите уравнение высоты всасывания насоса. Перечислите факторы, влияющие на величину всасывания.

24. Опишите сущность гидравлического удара в трубопроводах. Каковы меры борьбы с гидравлическим ударом?

25. Перечислите основные параметры насосов. Дайте определение производительности насоса, размерность. Выведите уравнение для напора насоса. Решите пример: Насос перекачивает жидкость плотностью r=960кг/м³ из резервуара с атмосферным давлением в аппарат, давление в котором p=3,7МПа. Высота подъема 16 м. Определить полный напор, развиваемый насосом.

26. Дайте определение и формулы полезной мощности насоса. Выведите формулу для определения мощности, потребляемой насосом. Размерность ее. Что представляет собой полный КПД насоса? Решите пример: Определить КПД поршневого насоса. Насос подает 380 л/мин мазута r=900кг/м³. Полный напор Н=30,8м. Потребляемая двигателем мощность Nп=2,5кВт

27. Приведите сравнение насосов различных типов. Когда и почему применяются те или иные типы насосов? Достоинства и недостатки их.

28. Как классифицируются центробежные насосы? Нарисуйте схему, опишите устройство и принцип действия центробежного насоса простого действия.

29. Опишите правила эксплуатации центробежных насосов.

30. Дайте характеристику ротационных и струйных насосов. Где они применяются?

31. Объясните явление кавитации. Какие существуют меры борьбы с кавитацией?

32. Опишите, как производятся пуск, остановка и регулирование центробежных насосов? Почему при выборе центробежного насоса необходимо, кроме собственной характеристики насоса, учитывать характеристику сети? Нарисуйте совместную характеристику насоса и трубопровода.

33. Дайте характеристику осевых и вихревых насосов. Где они применяются?

34. Дайте характеристику ротационных и струйных насосов. Где они применяются?

35. Поясните, в чём принципиальное отличие поршневых насосов от центробежных.

36. Как классифицируются поршневые насосы? Приведите схему действия насоса простого действия. В чем отличие насоса двойного действия?

37. Что является характеристикой насоса? Нарисуйте характеристику поршневого насоса. Как производится регулирование, пуск и остановка поршневого насоса?

38. Как определить производительность поршневого насоса? Напишите формулу для определения теоретической и фактической производительности насосов простого и двойного действия. Решите пример: Определить объемный КПД поршневого насоса простого действия, если диаметр поршня d=200 мм, длина хода поршня l=480 мм. Число оборотов в минуту n=55об/мин. Производительность равна 30 м³/ч.

39. Напишите и объясните основное уравнение центробежных машин. Что оказывает влияние на уменьшение фактического напора центробежных машин? Как оно учитывается?

40. Нарисуйте схему и объясните работу поршневого одноступенчатого компрессора.

41. Каково назначение компрессоров? Как они классифицируются?

42. Опишите известные вам процессы сжатия газов.

43. Нарисуйте схему и объясните принцип действия двухступенчатого поршневого компрессора с охлаждением. Почему при охлаждении газа в многоступенчатых компрессорах получается уменьшение затраты работы на сжатие газов?

44. Объясните, как получается индикаторная диаграмма поршневого компрессора простого действия. В чем заключается отличие практической индикаторной диаграммы от теоретической?

45. Как производится регулирование, пуск и остановка поршневого компрессора? Дайте характеристику ротационных компрессоров. Какие типы ротационных компрессоров существуют?

46. Перечислите типы центробежных компрессоров. Как классифицируются вентиляторы? Как определяется полное давление, развиваемое вентилятором?

47. В чем заключается отличие турбогазодувки и турбокомпрессоров различных типов? Достоинства и недостатки их. Объясните принцип выбора компрессоров.

48. Опишите правила техники безопасности при эксплуатации компрессоров.

49. Какую роль выполняют сальниковые устройства и торцевые уплотнители в сокращении вредных выбросов?

50. Указать конструктивные особенности рабочего колеса центробежного вентилятора низкого давления от центробежного вентилятора высокого давления.

Задачи

Определить критерий Рейнольдса, толщину плёнки

[ м ] и скорость стекания плёнки жидкости w [ м/c ] по внутренней поверхности трубы диаметром d [ мм ] при массовом расходе жидкости G [ кг/с ] и средней температуре t [ ⁰C]