Модуль"Центробежный способ разделения изотопов" ЧАСТЬ 1
Учебные материалы


Модуль"Центробежный метод разделения изотопов" ЧАСТЬ 1



Карта сайта poickmen.ru


  1. ^ Структура и содержание дисциплины



    1. Содержание разделов дисциплины



Модуль

"Центробежный метод разделения изотопов"


ЧАСТЬ 1. Свойства изотопов и изотопные эффекты
ВВЕДЕНИЕ
1. Основные понятия и классификация изотопов
2. Классификация изотопных эффектов
3. Ядерные свойства изотопов
4.Свойства изотопов и области их применения
ЧАСТЬ 2. Центрифужный метод разделения изотопов
1. Развитие технологий разделения изотопов урана преимущества центробежного метода
2. Конструкция стандартной центрифуги
3. Механика ротора газовой центрифуги
4. Подкритические и надкритические газовые центрифуги
5. Принцип работы газовой центрифуги. Элементарный эффект разделения
6. Умножение элементарного эффекта противоточным течением. Способы возбуждения противотока и принцип суперпозиции
7. Конвекция газа в роторе газовой центрифуги.
8. Газовая центрифуга как минимальный разделительный элемент
9. Эффективность процесса разделения. Основные соотношения
Лабораторная работа № 1. Изучение устойчивости вращения ротора газовой центрифуги
Лабораторная работа № 2. Изучение закономерности распределения газов во вращающемся роторе
Лабораторная работа № 3. Изучение основных рабочих параметров газовой центрифуги
^ ЧАСТЬ 3. КАСКАДЫ ГАЗОВЫХ ЦЕНТРИФУГ
1. Структура каскада и обозначения
2. Разделительная ступень
3. Уравнения идеального симметричного каскада
4. Уравнения идеального не симметричного каскада
5. Функция ценности и работа разделения
6. Прямоугольно-ступенчатый каскад
7. Оптимизация параметров каскада
8. Многокомпонентное разделение в каскадах
Лабораторная работа № 4. Изучение взаимосвязи рабочих параметров газовой центрифуги с параметрами разделительного каскада
^ ЧАСТЬ 4. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ
1. Разделительное сопло. Описание эффекта разделения.
2. Оптимизация рабочих условий. Конструкция каскада.
3. Промышленное применение метода разделительного сопла.
4. Плазменные центрифуги.

Модуль

"Способы разделения изотопов урана"


^ ЧАСТЬ 1. ЭТАПЫ СОЗДАНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБОГАЩЕНИЯ УРАНА
ВВЕДЕНИЕ
1. Теоретические основы ядерной энергетики
2. Изобретение масс-спектрометрии
3. Возможность использования атомной энергии
4. Создание атомной бомбы в США
5. Советский атомный проект
Лабораторная работа №1. Проверка материала ротора на растяжение и разрыв.
^ ЧАСТЬ 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ РАЗДЕЛЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОГАЩЕНИЯ УРАНА
1. Молекулярно-кинетические методы разделения изотопов
2. Диффузионный метод разделения
3. Термодиффузионный метод разделения
4. Метод масс-диффузии
5. Центробежный метод разделения
6. Аэродинамический метод разделения
7. Оптические методы разделения изотопов
8. Плазменный метод разделения
9. Разделение изотопов в плазме с помощью селективного ионно-циклотронного нагрева
Лабораторная работа № 2. Расчет каскада газовых центрифуг.
^ ЧАСТЬ 3. СТРУКТУРА СОВРЕМЕННЫХ МИРОВЫХ УРАНОВЫХ ОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ
1. Разделительная способность обогатительного завода
2. Обогатительные заводы
Лабораторная работа № 3. Компьютерный тренажер разделительного производства.

Модуль "Гидрогазодинамика разделительных процессов"


часть 1. Теоретические основы трехмерного и одномерного движения жидкости и газа

Введение


Предмет гидрогазодинамики как теоретической дисциплины. Содержание и структура курса. Цели его преподавания и изучения. Связь с естественно-научными и специальными дисциплинами.

1. Основные понятия и определения гидрогазодинамики


Основные физические свойства жидкостей. Ламинарное и турбулентное течение жидкости. Число Рейнольдса. Методы изучения движения жидкости.
Лабораторная работа №1. Определение вязкости водных растворов электролитов.

2. Трехмерное движение жидкости


Вихревое и потенциальное движение жидкой частицы. Дифференциальные уравнения движения идеальной и вязкой жидкости (уравнения Эйлера и Навье–Стокса). Уравнение неразрывности трехмерного потока.

3. Одномерное движение жидкости


Элементарная струйка потока. Уравнение неразрывности для элементарной струйки при установившемся движении. Неустановившееся движение идеальной жидкости под действием сил тяжести вдоль линии тока. Установившееся движение идеальной жидкости. Уравнение Бернулли. Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.

4. Одномерное движение газа


Основные соотношения термодинамики. Скорость звука. Число Маха. Уравнение Бернулли для газа. Связь скорости газа с сечением потока. Сопло Лаваля
часть 2. Основы Расчета гидравлических
потерь напора

5. Гидравлические потери напора при движении жидкости в трубах


Виды гидравлических сопротивлений. Метод анализа размерностей, Пи-теорема. Определение коэффициента гидравлического трения при ламинарном и турбулентном течении жидкости.

6. Местные гидравлические сопротивления


Общие сведения. Потери напора, связанные с изменением сечения потока. Потери напора, связанные с изменением направления потока. Потери напора в арматуре трубопроводов, в тройниках и крестовинах.
Лабораторная работа №2. Изучение влияния местных гидравлических сопротивлений на потери напора.
часть 3. Организация и моделирование потоков
жидкости и газа в разделительных процессах

7. Организация потоков жидкости и газа в разделительных процессах


Расчет трубопроводов для несжимаемой жидкости. Гидравлический удар в трубах. Расчет трубопроводов для газов. Истечение жидкости и газа через отверстия и насадки. Работа нагнетателей в трубопроводе. Газодинамика газоразделительных установок. Гидродинамика противоточных двухфазных потоков в насадочных колоннах. Теоретические основы описания гидравлика рабочих систем для разделения изотопов урана.
^ Лабораторная работа №3. Гидравлический расчет напорных трубопроводов.

8. Моделирование в гидрогазодинамике


Общие принципы моделирования. Критерии динамического подобия

    1. Структура дисциплины по разделам, формам организации и контроля обучения



Модуль

"Центробежный метод разделения изотопов"





Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС
(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации

Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.


Введение

2



2

4

Устный отчет


Основные понятия и классификация изотопов и изотопных эффектов.

2



2

4

Устный отчет


Свойства изотопов и области их применения

2



2

4

Коллоквиум


Развитие технологий разделения изотопов урана преимущества центробежного метода

2



2

4

Устный отчет


Конструкция стандартной центрифуги

2



2

4

Устный отчет


Механика ротора газовой центрифуги

4


9

6

19

Отчет по лабораторной работе.


Подкритические и надкритические газовые центрифуги

2



2

4

Устный отчет


Принцип работы газовой центрифуги. Элементарный эффект разделения

2


9

4

15

Отчет по лабораторной работе.


Умножение элементарного эффекта противоточным течением. Способы возбуждения противотока и принцип суперпозиции

2



2

4

Устный отчет


Конвекция газа в роторе газовой центрифуги

8


9

8

25

Отчет по лабораторной работе.


Газовая центрифуга как минимальный разделительный элемент

6



8

14

Коллоквиум


Эффективность процесса разделения. Основные соотношения

2



2

4

Устный отчет


Структура каскада и обозначения. Разделительная ступень

2



2

4

Устный отчет


Уравнения идеального симметричного каскада

2



8

10

Коллоквиум


Прямоугольно-ступенчатый каскад

4


9

4

17

Отчет по лабораторной работе


Многокомпонентное разделение в каскадах

4



4

8

Устный отчет


Разделительное сопло. Описание эффекта разделения

2



2

4

Устный отчет


Промышленное применение метода разделительного сопла

2



6

8

Коллоквиум


Плазменные центрифуги.

2



4

6

. Экзамен


Итого

54


36

72

162




Модуль

"Способы разделения изотопов урана"





Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС
(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации

Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.


Введение

2



1

3

Устный отчет


Теоретические основы ядерной энергетики а

4



2

6

Устный отчет


Изобретение масс-спектрометрии

2



2

4

Устный отчет


Возможность использования атомной энергии

2



2

4

Отчет по лабораторной работе.
Коллоквиум


Создание атомной бомбы в США

4



2

6



Советский атомный проект

6


9

3

18

Отчет по лабораторной работе.


Молекулярно-кинетические методы разделения изотопов

6



2

8

Устный отчет


Диффузионный метод разделения

2



2

4

Устный отчет


Термодиффузион-ный метод разделения

1



2

3

Устный отчет


Метод масс-диффузии

2



2

4

Устный отчет


Центробежный метод разделения

8



4

12

Устный отчет


Аэродинамический метод разделения

4



2

6

Устный отчет


Оптические методы разделения изотопов

6



3

9

Устный отчет


Плазменный метод разделения

4



2

6

Устный отчет


^ Разделение изотопов в плазме с помощью селективного ионно-циклотронного нагрева

4


9

2

15

Устный отчет


Разделительная способность обогатительного завода

4



1

5

Устный отчет


Обогатительные заводы

2


9

2

13

Отчет по лабораторной работе. Экзамен


Итого

63


27

36

126




Модуль "Гидрогазодинамика разделительных процессов"





Название раздела/темы

Аудиторная работа (час)

СРС
(час)

Итого

Формы текущего контроля и аттестации

Лекции

Практ./ семинар

Лаб. зан.


Введение. Основные понятия и определения гид­рогазодинамики

2


6

3

11

Отчет по лабораторной работе


Трехмерное дви­жение жидкости

3



3

6

Устный отчет


Одномерное дви­жение жидкости

2



4

6

Отчет по задачам


Одномерное движение газа

2



6

8

Коллоквиум


Гидравлические потери напора при движении жидкости в трубах

4



6

10

Отчет по задачам


Местные гидравлические сопротивления

5


6

6

17

Отчет по лабораторной работе. Коллоквиум


Организация пото­ков жидкости и газа в разделительных процессах

19


6

12

37

Отчет по лабораторной работе


Моделирование в гидрогазодинамике

5



8

13

Отчет по задачам. Коллоквиум


Итого

42


18

48

108




При сдаче отчетов и письменных работ проводится устное собеседование.

    1. ^ Распределение компетенций по разделам дисциплины



Распределение по разделам дисциплины планируемых результатов обучения по основной образовательной программе, формируемых в рамках данной дисциплины и указанных в пункте 3.



Формируемые


компетенции



^ Разделы дисциплины



1

2

3

4

5

6

7

8

9


З.1.1


х


х

х


х

х

х


З.7.1.

х

х

х

х

х

х

х

х

х


З.12.1.




х

х

х

х

х

х


З.14.1.




х

х

х

х

х

х


З.15.1.


х

х

х

х

х

х

х

х


У.1.1.


х


х

х


х

х

х


У.1.2.


х


х

х


х

х

х


У.7.1.

х

х

х

х

х

х

х

х

х


У.9.1.


х

х

х

х

х

х

х

х


У.12.1.


х


х

х


х

х

х


У.12.2.


х

х

х

х


х




В.1.1.


х

х

х

х


х

х

х


В.1.2.


х

х

х

х


х

х

х


В.3.1.


х

х

х

х


х




В.7.1.


х

х

х

х


х

х

х


В.10.1.


х

х

х

х


х




В.12.3


х

х

х

х


х

х



В.13.1


х

х

х

х


х

х

х


В.14.1


х

х

х

х


х




  1. ^ Образовательные технологии



При освоении дисциплины используются следующие сочетания видов учебной работы с методами и формами активизации познавательной деятельности студентов для достижения запланированных результатов обучения и формирования компетенций.

^ Методы и формы активизации деятельности



Виды учебной деятельности



ЛК

ЛБ

СРС

Дискуссия

х



IT-методы

х

х

х

Командная работа


х

х

Опережающая СРС

х

х

х

Индивидуальное обучение


х

х

Проблемное обучение


х

х

Обучение на основе опыта


х

х

Для достижения поставленных целей преподавания дисциплины реализуются следующие средства, способы и организационные мероприятия:

  • изучение теоретического материала дисциплины на лекциях с использованием компьютерных технологий;

  • самостоятельное изучение теоретического материала дисциплины с использованием Internet-ресурсов, информационных баз, методических разработок, специальной учебной и научной литературы;

  • закрепление теоретического материала при проведении лабораторных работ с использованием учебного и научного оборудования и приборов, выполнения проблемно-ориентированных, поисковых, творческих заданий.

^ 6. Организация и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов (CРC)


6.1

Текущая и опережающая СРС

, направленная на углубление и закрепление знаний, а также развитие практических умений заключается в:

  • работе студентов с лекционным материалом, поиск и анализ литературы и электронных источников информации по заданной проблеме,

  • выполнении домашних заданий,

  • переводе материалов из тематических информационных ресурсов с иностранных языков,

  • изучении тем, вынесенных на самостоятельную проработку,

  • изучении теоретического материала к лабораторным занятиям,

  • изучении инструкций к приборам и подготовке к выполнению лабораторных работ,

  • подготовке к коллоквиуму, зачету и входному контролю на лабораторных занятиях.

6.2

Творческая проблемно-ориентированная самостоятельная работа


(ТСР),

ориентированая на развитие интеллектуальных умений, комплекса универсальных (общекультурных) и профессиональных компетенций, повышение творческого потенциала студентов.
ТСР может включать следующие виды работ по основным проблемам курса:
- поиск, анализ, структурирование и презентация информации,
- выполнение расчетно-графических работ;
- исследовательская работа и участие в научных студенческих конференциях, семинарах и олимпиадах;
- анализ научных публикаций по заранее определенной преподавателем теме;
- анализ статистических и фактических материалов по заданной теме, проведение расчетов, составление схем и моделей на основе статистических материалов.
6.2.1. Перечень научных проблем и направлений научных исследований:
1) моделирование и расчет параметров газовой центрифуги;
2) моделирование и расчет параметров разделительных каскадов;
3) изыскания в области перспективных систем разделения изотопов урана;
4) моделирование гидравлических и разделительных процессов;
5) области применения стабильных и радиоактивных изотопов;
6) моделирование и расчет параметров разделительных каскадов;
7) моделирование и расчет параметров трубопроводов для подачи и отвода реагентов в разделительных каскадах из обменных противоточных колонн;
8) моделирование и расчет параметров трубопроводов для подачи и отвода реагентов в каскадах газовых центрифуг;
9) моделирование потоков в насадочной колонне с целью определения ее гидравлических характеристик;
10) моделирование единичной газовой центрифуги с целью определения ее гидравлических характеристик.
6.2.2. Темы, выносимые на самостоятельную проработку:
1) Применение изотопов;
2) Механические свойства различных материалов;
3) Многокомпонентный потенциал и показатели эффективности разделения
4) Фаза и фазовое равновесие;
5) Колонны и виды контактных устройств;
6) Гидравлические особенности движения фаз в колоннах;
7) Одномерное движение газа;
8) Местные гидравлические сопротивления;
9) Моделирование в гидрогазодинамике.

^ 6.3 Контроль самостоятельной работы


Оценка результатов самостоятельной работы организуется как единство двух форм: самоконтроль и контроль со стороны преподавателей.

^ 6.4 Учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов



      1. Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. Разделение стабильных изотопов физико-химическими методами. – М.: Энергоатомиздат, 1982. – 208 с.

      2. Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике. – М.: ИздАТ, 2000. – 344 с.

      3. Изотопы : свойства, получение, применение : в 2 т. / под ред. В. Ю. Баранова. – М. : Физматлит, 2005.

      4. Розен А.М. Теория разделения изотопов в колоннах. – М.: Атомиздат, 1960. – 439 с.

      5. Шемля М., Перье Ж. Разделение изотопов. – М.: АИ, 1980. – 169 с.

6. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (основы механики жидкости). - М.: Стройиздат., 1965. – 275 с.
7. Соколов Ю.Н. Основы гидрогазодинамики.– М.: Высш. шк., 1964. – 88 с.
8. Черный Г.Г. Газовая динамика. – М.: Наука, 1988. – 424 с.
9. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. –М.: Машиностроение, 1992. – 672 с.
10. Гидравлические расчеты в теплоэнергетике. Теория и задачи: Учебное пособие / А.В. Михневич, О.Л. Рыхнер, Н.Н. Михневич. – Мн.: УП «Технопринт», 2000. – 276 с.
11. Примеры расчета по гидравлике: Учебное пособие для вузов / под ред. Альтшуля А.Д. М.: Стройиздат, 1977. – 255 с.

^ 7. Средства текущей и итоговой оценки качества освоения дисциплины (фонд оценочных средств)


Оценка текущей и итоговой успеваемости магистрантов осуществляется выставлением рейтинговых баллов по результатам:
- самостоятельного (под контролем учебного мастера) выполнения лабораторной работы,
- анализа контрольных работ и подготовленных магистрантами рефератов,
- устного опроса при сдаче выполненных индивидуальных заданий, защите отчетов по лабораторным работам и во время зачета в десятом семестре (для выявления знания и понимания теоретического материала дисциплины).
Вопросы входного контроля
1. Сохранение массы и энергии
2. Эквивалентность массы и энергии
3. Радиоактивность и строение атома
4. Радиоактивность и изотопы
5. Параболы Томсона
6. Опыты Астона
7. Масс-спектрометры Астона и Демпстера
8. Первые опыты искусственного расщепления ядра
9. Необходимость цепной реакции
10. Открытие деления ядер урана
11. Изотопы урана
12. Получение энергии
13. Манхэттенский проект
14. Первый американский газодиффузионный завод
15. Электромагнитное разделение изотопов урана
16. Атомные взрывы над Японией
17. Создание газодиффузионного производства в СССР
18. Установки электромагнитного разделения
19. Центрифужная технология разделения
20. Центрифуги Ланге и Штеенбека
21. Выбор газовых центрифуг для промышленного применения
22. Успех центробежной технологии обогащения урана в СССР
23. Развитие центрифужной технологии в других странах
Вопросы текущего и итогового контроля:

Модуль

"Центробежный метод разделения изотопов"



  1. Изотопы основные понятия и классификация.

  2. Классификация изотопных эффектов. Развитие технологии разделения изотопов урана

  3. Свойства изотопов и область их применения

  4. В чем отличия и преимущества центрифужного метода

  5. Конструкция стандартной центрифуги

  6. Механические свойства различных материалов

  7. Предельные окружение скорости вращения ротора

  8. Подкритические и надкритические центрифуги

  9. Однородный ротор

  10. Неоднородный надкритический ротор

  11. Упрочнение ротора.

  12. Изменение состава газовых смесей под действием поля сил тяжести.

  13. Скорость разделения изотермических газовых смесей в поле сил тяжести при низких давлениях.

  14. Разделение газовых смесей в поле сил тяжести с учетом перемешивания

  15. Первичное разделение бинарной газовой смеси в роторе центрифуги

  16. Коэффициент первичного обогащения.

  17. Умножение первичного эффекта разделения путем возбуждения осевой циркуляции.

  18. Дифференциальное уравнение центрифуги в частных производных.

  19. Механизм умножения первичного обогащения.

  20. Предельное значение осевой разности концентраций в газовой центрифуге.

  21. Обратная диффузия и объемная производительность газовой центрифуги.

  22. Время установления осевой разности концентраций в газовой центрифуге и его зависимость от геометрических размеров ротора.

  23. Весовая производительность и максимальная разделительная способность газовой центрифуги, ее зависимость от скорости циркуляции

  24. Связь рабочих параметров центрифуги с рабочими параметрами каскада.

  25. Термодинамически необходимая работа разделения изотопных газовых смесей центробежным методом.

  26. Критические частоты вращения ротора.

  27. Уравнения движения вращающегося газа

  28. Медленные и крупномасштабные течения

  29. Структура конвекции. Пограничные слои

  30. Типы конвекции

  31. Функции осевого тока

  32. Уравнение противоточной центрифуги

  33. Особенности работы центрифуг в ступени

  34. Параметры и уравнения ступени центрифуг

  35. Эффективность разделения ступени

  36. Термодинамическая работа и энтропия разделения

  37. Потенциал разделения и разделительная способность

  38. Разделительная способность центрифуги и ступени

  39. Показатели эффективности разделения ступени

  40. Схемы каскадов

  41. Параметры и уравнения каскада

  42. Критерии эффективности каскадов

  43. Расчёт каскада заданной формы

  44. Свойства каскада центрифуг

  45. Разделительная способность каскада

  46. Идеальный каскад с симметричными ступенями

  47. Идеальный каскад с несимметричными ступенями

  48. Разделительное сопло. Теоретическое описание эффекта разделения. Оптимизация рабочих условий.

  49. Разделительное сопло. Промышленное применение.

  50. Импульсные плазменные центрифуги.

Модуль

"Способы разделения изотопов урана"


1. Молекулярно-кинетические методы разделения изотопов
2. Закон квадратного корня
3. Элементы молекулярно-кинетической теории газов
4. Уравнение состояния
5. Число столкновений молекул со стенкой
6. Средняя длина свободного пробега молекул
7. Диффузионный метод разделения
8. Поток газа через фильтр
9. Эффект разделения
10. Кнудсеновская и обычная диффузия в газовых смесях
11. Делитель
12. Каскад
13. Термодиффузионный метод разделения
14. Термодиффузионная колонна
15. Метод масс-диффузии
16. Масс-диффузия
17. Масс-диффузионная колонна
18. Центробежный метод разделения
19. Принцип действия газовой центрифуги
20. Устройство промышленной центрифуги
21. Центрифуга как элемент каскада, каскады из центрифуг
22. Газовые центрифуги для разделения изотопов различных элементов, другие применения газовых центрифуг
23. Советские (российские) центрифуги
24. Центрифуги URENCO
25. Центрифуги США
26. Аэродинамический метод разделения
27. Разделительное сопло
28. Разделение изотопов с помощью сопла Беккера
29. Теоретическое описание эффекта разделения и оптимизации разделительной системы
30. Производство разделительных элементов
31. Разделительные ступени
32. Конструкция каскада и устройства возврата UF6 в цикл
33. Классификация лазерных методов разделения изотопов
34. Потенциальные преимущества лазерного разделения изотопов
35. Фотоионизационный метод разделения (AVLIS-технология)
36. MLIS-технология
37. CRISLA-технология
38. Плазменный метод разделения
39. Плазменная центрифуга
40. Разделение изотопов в плазме с помощью селективного ионно-циклотронного нагрева
41. Метод ионно-циклотронного резонанса
42. ИЦР-установка
43. Эффект разделения
44. Разделительная способность обогатительного завода
45. Обогатительные заводы

Модуль "Гидрогазодинамика разделительных процессов"



  1. Что понимают под гидрогазодинамикой? Сформулируйте гипотезу о непрерывности жидкой среды. Дайте понятие текучести жидкости.

  2. Сформулируйте понятия идеальной, несжимаемой и сжимаемой жидкостей. Ка­кие силы действуют на частицу жидкости?

  3. Приведите выражения для плотности, удельного объема и объемного веса жид­кости.

  4. Сформулируйте закон внутреннего трения Ньютона. Дайте понятие вязкости жидкости. Какие виды вязкости вы знаете? Что такое аномальная жидкость?

  5. Сформулируйте основные различия ламинарного и турбулентного течения. Изобразите эпюры скоростей при указанных видах течения жидкости в трубе. Приведите выражение для числа Рейнольдса. Что это число характеризует?

  6. Когда используется понятие эквивалентный диаметр?

  7. Какие методы математического описания движения жидкости вы знаете? Дайте их сравнение. Назовите виды движения жидкости.

  8. Сформулируйте понятие линии тока. Приведите ее свойства и уравнение.

  9. Напишите теорему Геймгольца–Коши в векторном виде. Раскройте ее смысл.

  10. Приведите выражение для любой осевой составляющей угловой скорости вращения жидкой частицы.

  11. Сформулируйте понятия вихревого и потенциального движения жидкой частицы. Напишите выражение для потенциала скорости.

  12. Приведите системы дифференциальных уравнений движения идеальной. Раскройте физический смысл членов этих уравнений.

  13. Приведите системы дифференциальных уравнений движения вязкой жидкостей. Раскройте физический смысл членов этих уравнений.

  14. Сформулируйте понятие расхода жидкости. Какие виды расходов Вы знаете?

  15. Приведите выражение условия неразрывности трехмерного потока для сжимаемой жидкости.

  16. Сформулируйте гипотезу о струйной модели движения жидкости, используемую в прикладной гидравлике. Приведите понятие и свойства элементарной струйки.

  17. Напишите уравнение неразрывности для элементарной струйки при установившемся движении в различных формах.

  18. Приведите уравнение для неустановившегося движения идеальной сжимаемой жидкости под действием сил тяжести вдоль линии тока.

  19. Раскройте энергетический смысл величин, входящих в трехчлен Бернулли.

  20. Напишите уравнение для установившегося движения идеальной несжимаемой жидкости (уравнение Бернулли). Раскройте геометрический смысл величин, входящих в это уравнение.

  21. Что такое потери напора? Сформулируйте понятие гидравлического уклона.

  22. Что понимают под средней скоростью движения жидкости? Раскройте физический смысл коэффициента Кориолиса. Приведите его значения для ламинарного и турбулентного течения жидкости. Напишите уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.

  23. Что понимают под уравнением состояния идеального газа? Раскройте физический смысл входящих в него величин.

  24. Какие характерные процессы изменения состояния газа обычно рассматривают в термодинамике? Напишите их формульное выражение.

  25. Напишите соотношения, связывающие давление, плотность и температуру при адиабатическом процессе.

  26. Приведите выражения для скорости звука и числа Маха? Что это число характе­ризует? Какие виды течения газа Вы знаете?

  27. Напишите уравнение Бернулли для газа в интегральной форме. Раскройте его физический смысл.

  28. Приведите три варианта записи уравнения энергии (Бернулли) для газа. Раскройте их физический смысл.

  29. Приведите выражение, отражающее связь скорости газа с сечением потока. Как влияет режим течения газа на эту взаимосвязь?

  30. Опишите устройство и принцип работы сопла Лаваля. Где оно применяется?

  31. Раскройте энергетический смысл потерь напора. На какие виды их подразделяют?

  32. Сформулируйте ПИ–теорему. Приведите последовательность нахождения чисел ПИ.

  33. Напишите функциональные зависимости для потерь напора на трение и на местные сопротивления. Приведите общий вид формул для расчета этих потерь.

  34. От чего зависит коэффициент гидравлического трения? Приведите формулу для расчета данного коэффициента при ламинарном течении. Что она показывает?

  35. Сформулируйте понятие гидравлически гладкой трубы. Напишите выражение для определения коэффициента гидравлического трения в данных трубах.

  36. Сформулируйте понятие квадратичного режима течения. Приведите формулу для определения коэффициента гидравлического трения в этом режиме.

  37. Раскройте понятия абсолютной и относительной шероховатости. Напишите формулу Альтшуля для расчета коэффициента гидравлического трения при турбулентном режиме течения.

  38. Сформулируйте понятие эквивалентной длины. Приведите выражение, связывающее ее с коэффициентами сопротивлений. Какие группы местных потерь Вы знаете?

  39. Раскройте понятия коэффициента сжатия струи, степени сжатия и расширения потока, конфузора и диффузора. Приведите выражение для приближенного определения степени сжатия струи.

  40. Напишите формулы для расчета потерь напора при внезапном расширении и сужении потока. Как изменятся эти формулы, если расширение и сужение потока будет постепенным.

  41. Чем обусловлены потери напора при изменении направления потока? Приведите формулу для определения коэффициент местного сопротивления колена.

  42. Как с гидравлической точки зрения действуют краны, клапаны, дроссели? Напишите формулу для оценки местного сопротивления, вызванного стыками.

  43. Сформулируйте понятие тройника. Чем отличаются приточные и вытяжные тройники и крестовины? Какие параметры влияют на величину коэффициентов местных сопротивлений тройников и крестовин?

  44. Сформулируйте понятие простого и сложного трубопровода. Какие виды задач решаются при расчете простого трубопровода? Приведите пример решения одной из них.

  45. Какие виды схем сложного трубопровода Вы рассмотрели? Опишите последова­тельности расчета одной из приведенных схем.

  46. Раскройте понятие гидравлического удара. Приведите формулы для определения величины ударного давления при прямом гидравлическом ударе и скорости ударной волны в трубе с абсолютно жесткими и деформирующимися стенками.

  47. В чем состоят особенности расчета трубопроводов для газов при малых и больших перепадах давления? Напишите формулу для определения весового расхода газа при больших перепадах давления при изотермическом течении.

  48. Сформулируйте понятия коэффициентов скорости истечения и расхода. Приведите выражения для расчета объемного расхода жидкости и массового расхода газа при истечении их из отверстий и насадков.

  49. Раскройте понятия дифференциального напора, привода и нагнетателя перекачи­вающих агрегатов. Напишите формулы для расчета давления развиваемого нагнетателем, мощности на валу нагнетателя и дифференциального напора.

  50. Опишите устройство насадочной колонны. Приведете выражения для определения скорости движения жидкости и газа в слое насадки. Раскройте физические смысл величин, входящих в эти выражения.

  51. Сформулируйте понятие предельной нагрузки. Напишите формулу для расчета предельной массовой нагрузки по газу.

  52. Какие рабочие системы используются для разделения изотопов урана? Опишите одну из них подробнее.

  53. В чем состоит назначение теории моделирования и теории подобия? Какие виды подобия должны соблюдаться между модельным и натурным объектами?

  54. Сформулируйте требования динамического подобия. Раскройте понятия полного и частичного подобия.

  55. Приведите выражение общего закона динамического подобия. Раскройте смысл кинематического подобия. В каком случае оно достигается?

  56. Назовите основные критерии подобия гидродинамических процессов. Укажите их физический смысл.

  57. Какие еще критерии подобия Вы знаете? В каких случаях они применяются?



edu 2018 год. Все права принадлежат их авторам! Главная