какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость

Какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость

4.1. 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.

4.2. Что является источником потерь энергии движущейся жидкости?

а) плотность;
б) вязкость;
в) расход жидкости;
г) изменение направления движения.

4.3. На какие виды делятся гидравлические сопротивления?

а) линейные и квадратичные;
б) местные и нелинейные;
в) нелинейные и линейные;
г) местные и линейные.

4.4. 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.

4.5. Ламинарный режим движения жидкости это

а) режим, при котором частицы жидкости перемещаются бессистемно только у стенок трубопровода;
б) режим, при котором частицы жидкости в трубопроводе перемещаются бессистемно;
в) режим, при котором жидкость сохраняет определенный строй своих частиц;
г) режим, при котором частицы жидкости двигаются послойно только у стенок трубопровода.

4.6. Турбулентный режим движения жидкости это

а) режим, при котором частицы жидкости сохраняют определенный строй (движутся послойно);
б) режим, при котором частицы жидкости перемещаются в трубопроводе бессистемно;
в) режим, при котором частицы жидкости двигаются как послойно так и бессистемно;
г) режим, при котором частицы жидкости двигаются послойно только в центре трубопровода.

4.7. 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.

4.8. 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.

4.9. 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.

4.10. 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.

4.11. 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.

4.12. Где скорость движения жидкости максимальна при ламинарном режиме?

а) у стенок трубопровода;
б) в центре трубопровода;
в) может быть максимальна в любом месте;
г) в начале трубопровода.

4.13. Режим движения жидкости в трубопроводе это процесс

а) обратимый;
б) необратимый;
в) обратим при постоянном давлении;
г) необратим при изменяющейся скорости.

4.14. Критическая скорость, при которой наблюдается переход от ламинарного режима к турбулентному определяется по формуле

4.15. Число Рейнольдса определяется по формуле

4.16. 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;
г) от скорости движения жидкости, от шероховатости стенок трубопровода, от вязкости жидкости.

4.17. Критическое значение числа Рейнольдса равно

4.18. При Re > 4000 режим движения жидкости

а) ламинарный;
б) переходный;
в) турбулентный;
г) кавитационный.

Источник

Ответы к тесту: Гидравлика и пневматика

⚑ Закажите написание студенческой работы!

Если возникли сложности с подготовкой студенческой работы, то можно доверить её выполнение специалистами нашей компании. Мы гарантируем исполнить заказ во время и без ошибок!

Тестовый вопрос: При Re > 4000 режим движения жидкости

Выберите правильный ответ:

[ верно ] турбулентный;

Тестовый вопрос: При Re верно ] ламинарный.

Тестовый вопрос: При 2300

Тестовый вопрос: Кавитация это

Выберите правильный ответ:

[неверно] воздействие давления жидкости на стенки трубопровода;

[неверно] движение жидкости в открытых руслах, связанное с интенсивным перемшиванием;

[неверно] местное изменение гидравлического сопротивления;

[ верно ] изменение агрегатного состояния жидкости при движении в закрытых руслах, связанное с местным падением давления.

Тестовый вопрос: Какой буквой греческого алфавита обозначается коэффициент гидравлического трения?

Выберите правильный ответ:

[ верно ] λ;

Тестовый вопрос: На сколько областей делится турбулентный режим движения при определении коэффициента гидравлического трения?

Выберите правильный ответ:

[ верно ] на три;

Тестовый вопрос: От чего зависит коэффициент гидравлического трения в первой области турбулентного режима?

Выберите правильный ответ:

[ верно ] только от числа Re;

[неверно] от числа Re и шероховатости стенок трубопровода;

[неверно] только от шероховатости стенок трубопровода;

[неверно] от числа Re, от длины и шероховатости стенок трубопровода.

Тестовый вопрос: От чего зависит коэффициент гидравлического трения во второй области турбулентного режима?

Выберите правильный ответ:

[неверно] только от числа Re;

[ верно ] от числа Re и шероховатости стенок трубопровода;

[неверно] только от шероховатости стенок трубопровода;

[неверно] от числа Re, от длины и шероховатости стенок трубопровода.

Тестовый вопрос: От чего зависит коэффициент гидравлического трения в третьей области турбулентного режима? а) только от числа Re;

Выберите правильный ответ:

[неверно] от числа Re и шероховатости стенок трубопровода;

[ верно ] только от шероховатости стенок трубопровода;

[неверно] от числа Re, от длины и шероховатости стенок трубопровода.

Тестовый вопрос: Какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость?

Выберите правильный ответ:

[ верно ] стеклянные;

Тестовый вопрос: Укажите в порядке возрастания абсолютной шероховатости материалы труб.

Выберите правильный ответ:

[неверно] медь, сталь, чугун, стекло;

[ верно ] стекло, медь, сталь, чугун;

[неверно] стекло, сталь, медь, чугун;

[неверно] сталь, стекло, чугун, медь.

Тестовый вопрос: Что такое сопло?

Выберите правильный ответ:

[неверно] диффузор с плавно сопряженными цилиндрическими и коническими частями;

[неверно] постепенное сужение трубы, у которого входной диаметр в два раза больше выходного;

[ верно ] конфузор с плавно сопряженными цилиндрическими и коническими частями;

[неверно] конфузор с плавно сопряженными цилиндрическими и параболическими частями.

Тестовый вопрос: Что является основной причиной потери напора в местных гидравлических сопротивлениях

Выберите правильный ответ:

[ верно ] наличие вихреобразований в местах изменения конфигурации потока;

[неверно] трение жидкости о внутренние острые кромки трубопровода;

[неверно] изменение направления и скорости движения жидкости;

[неверно] шероховатость стенок трубопровода и вязкость жидкости.

Тестовый вопрос: Для чего служит номограмма Колбрука-Уайта?

Выберите правильный ответ:

[неверно] для определения режима движения жидкости;

[неверно] для определения коэффициента потерь в местных сопротивлениях;

[неверно] для определения потери напора при известном числе Рейнольдса;

[ верно ] для определения коэффициента гидравлического трения.

Тестовый вопрос: С помощью чего определяется режим движения жидкости?

Выберите правильный ответ:

[неверно] по графику Никурадзе;

[неверно] по номограмме Колбрука-Уайта;

[неверно] по числу Рейнольдса;

[неверно] по формуле Вейсбаха-Дарси.

Тестовый вопрос: Для определения потерь напора служит

Выберите правильный ответ:

[неверно] число Рейнольдса;

[ верно ] формула Вейсбаха-Дарси;

[неверно] номограмма Колбрука-Уайта;

[неверно] график Никурадзе.

⚑ Успей сделать заказ со скидкой!

Если в течении 5 минут, вы оформите заявку на сайте, то получите гарантированную скидку. По истечению времени, кнопка исчезнет, поэтому поторопитесь!

Источник

Какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость

Коэффициент шероховатости трубы

Поверхность труб внутри, независимо от материала, из которого она изготовлена, не является абсолютно гладкой. Это вызвано наличием микро бугорков, литьем ППР, сваркой стальных труб, образующимися впадинами и прочими микродефектами, называемыми шероховатостью. Шероховатость может образовываться неравномерно, большими участками, либо иметь равномерное распределение по всей длине или большей части трубопровода.

Коэффициент шероховатости трубы – это численный показатель, описывающий сопротивление, оказываемое трубой протекающей жидкости. Получаемые значения – эмпирические данные, то есть получаемые в результате опытов, экспериментов, проведения лабораторных исследований. Применяется при проектировании трубопроводов, при строительстве гидротехнических сооружений, проектировании механизмов, систем охлаждения, водоснабжения, фильтрации и прочих.

Как получить коэффициент шероховатости?

Наиболее полный документ, описывающий шероховатость поверхности – ГОСТ 2789-73 «Шероховатость поверхностей. Параметры, характеристики, обозначения». Данный стандарт применяется вне зависимости от вида продукции, типа материала, назначения изделий и способа их производства. В то же время, стандарт не описывает частные случаи применения, к примеру, для трубопроводов и прочих систем. Акцент в ГОСТ 2789-73 смещен в сторону описания параметров шероховатости, правил проведения исследований материалов, определения дефектов поверхностей.

Стандартизация современных труб ППР и из других материалов осуществляется по ГОСТ 9378-93, который описывает правила отбора образцов, алгоритм замеров, необходимые технические условия для замера коэффициента шероховатости.

В гидравлических расчетах применяют данные из таблиц для известных материалов. Если же требуется связать коэффициент шероховатости с параметрами объектов (труб, лотков, фитингов, кранов), применяется формула Штриклера:

, где

Пропорционально увеличению диаметра трубопровода уменьшается и коэффициент шероховатости (чем больше объем проходит по трубе, тем меньше влияние шероховатости на гидравлическое сопротивление). Показатель К также называется средней высотой выступов шероховатой стенки, в гидравлике может также обозначаться как Д или ε.

Если говорить о формулах расчета коэффициента, их применение нецелесообразно ввиду наличия упрощенного варианта – проведения замеров на реальных объектах. Для расчета пропускной способности русел рек и прочих масштабных проектов, формула коэффициента шероховатости также не дает точных результатов, поскольку на его расчет влияет множество неизвестных.

Для удобства сравнения материалов между собой в гидравлике, касающейся трубопроводов и инженерных систем, вводится понятие коэффициент эквивалентной шероховатости. Он рассчитывается в миллиметрах и принимается только для материалов с равномерным образованием шероховатей на внутренней поверхности трубы. В природе такая шероховатость (эквивалентная, равномерная) существует крайне редко, однако для описания технических характеристик удобнее применять именно эквивалентную шероховатость.

Шероховатость стенок трубопровода: типы и влияние

Твердые стенки, ограничивающие поток жидкости, всегда в той или иной степени обладают известной шероховатостью. Шероховатость стенок характеризуется величиной и формой различных, порой самых незначительных по размерам, выступов и неровностей, имеющихся на стенках, и зависит от материала стенок и их обработки.

Шероховатость — это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм).

Содержание статьи

Обычно с течением времени шероховатость изменяется от появления ржавчины, коррозии, отложения осадков и т.д.

Абсолютная шероховатость

В качестве основной характеристики шероховатости служит так называемая абсолютная шероховатость – κ, представляющая собой среднюю величину указанных выступов и неровностей, измеренную в линейных единицах.

Некоторые значения шероховатости стенок трубопровода приведены в таблице ниже

Чистые цельнотянутые из латуни, меди и свинца

Новые цельнотянутые стальные

Стальные с незначительной коррозией

В случае когда величина выступов шероховатости стенки трубы меньше, чем толщина вязкого (ламинарного) подслоя неровности стенки полностью погружены в этот слой.

При этом турбулентная часть потока не будет входить в непосредственное соприкосновение со стенками и движение жидкости, а следовательно, и потери энергии не будут зависеть от шероховатости стенок, а будут зависеть только от свойств самой жидкости.

Если величина выступов такова, что они превышают толщину вязкого подслоя, то неровности стенок будут выступать в турбулентную область, увеличивая беспорядочность движения и существенным образом влиять на величину потерь энергии.

В этом случае каждый отдельный выступ можно сравнить с плохо обтекаемой поверхностью, находящейся в окружающем её потоке жидкости и являющейся источников образования вихрей.

В соответствии с написанным выше поверхности условно разделяют на гидравлически гладкие (первый случай) и шероховатые (второй вариант).

На самом деле, толщина вязкого подслоя непостоянна и уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. У гидравлически гладких стенок с возрастанием числа Рейнольдса тоже начинает проявляться шероховатость, так как вязкий подслой становиться тоньше и выступы шероховатости, которые первоначально полностью располагались в этом слое, начинают выходить из него, выступая в турбулентную зону.

Следовательно, одна и та же стенка в зависимости от величины числа Рейнольдса может вести себя по разному:
в одном случае – как гладкая
в другом – как шероховатая.

Поэтому абсолютная шероховатость стенок трубопровода не может полностью характеризовать влияние стенок на движение жидкости. Естественно, что стенки с одной и той же абсолютной шероховатостью в потоках небольших поперечных размеров должны будут вносить большие возмущения в поток жидкости и оказывать большее сопротивление движению, чем в потоках большого сечения.

Относительная шероховатость и относительная гладкость.

Для характеристики влияния шероховатости на величину гидравлических сопротивлений, а так же исходя из условий соблюдения подобия, в гидравлике вводится понятие относительная шероховатость – ε.

Под термином относительная шероховатость понимают безразмерное отношение абсолютной шероховатости к некоторому линейному размеру, характеризующему сечение потока(например, к радиусу трубы r, к глубине жидкости в открытом потоке h и т.п.).

В некоторых случаях вводят понятие относительной гладкости ε / как величины обратной относительной шероховатости

В действительно, как показали исследования, на величину гидравлических сопротивлений влияет не только абсолютное значение шероховатости (высота выступов), но также в значительной степени их форма и густота. Учесть влияние этих факторов непосредственными измерениями шероховатости практически невозможно.

Видео о шероховатости

В настоящее время для того, чтобы охарактеризовать шероховатость стенки трубы при гидравлических расчетах обычно пользуются понятием – эквивалентной шероховатости. Этот эквивалент представляет собой такую величину выступов однородной абсолютной шероховатости, которая дает при подсчетах одинаковую с действительной шероховатостью величину потерь напора.

Какие трубы имеют наименьшую абсолютную шероховатость

Рисунок 434. Шероховатость и зарастание трубопровода

Пропускная способность трубопроводов в период эксплуатации снижается, вследствие коррозии и образования отложений на трубах. При этом происходит изменение шероховатости трубопровода и его зарастание (уменьшение поперечного сечения). Увеличение шероховатости и зарастание приводит к уменьшению диаметра трубопровода и как следствие к увеличению потерь напора. Меньше всего этому явлению подвержены асбоцементные, стеклянные и пластмассовые трубы. Сложность физических, химических и биологических явлений, определяющих изменение шероховатости труб и их зарастание, приводит к необходимости ориентироваться на некоторые средние показатели, которые в первом приближении можно оценить по формуле [5]:

Рисунок 435. (19)

— коэффициент эквивалентной шероховатости для новых труб в начале эксплуатации, мм;

— коэффициент эквивалентной шероховатости через t лет эксплуатации, мм;

— ежегодный прирост абсолютной шероховатости, мм в год, зависящий от физико-химических свойств подаваемой по ним воды.

По А.Г. Камерштейну, природные воды разбиваются на пять групп, каждая из которых определяет характер и интенсивность снижения пропускной способности трубопровода:

Коррозионное

воздействие

Зарастание трубопровода можно измерять при выполнении реконструкции трубопроводов или ежегодных ремонтах при помощи обычной линейки (рисунок выше), а увеличение шероховатости определять по выше изложенной методике.

Значения коэффициента эквивалентной шероховатости для новых труб приведены в таблице ниже.

Общие потери в трубопроводе, с учетом потерь в местных сопротивлениях могут быть определены по формуле:

Источник

Шероховатость стенок трубопровода: типы и влияние

Твердые стенки, ограничивающие поток жидкости, всегда в той или иной степени обладают известной шероховатостью. Шероховатость стенок характеризуется величиной и формой различных, порой самых незначительных по размерам, выступов и неровностей, имеющихся на стенках, и зависит от материала стенок и их обработки.

Шероховатость — это совокупность неровностей поверхности с относительно малыми шагами на базовой длине. Измеряется в микрометрах (мкм).

Содержание статьи

Обычно с течением времени шероховатость изменяется от появления ржавчины, коррозии, отложения осадков и т.д.

Абсолютная шероховатость

В качестве основной характеристики шероховатости служит так называемая абсолютная шероховатость – κ, представляющая собой среднюю величину указанных выступов и неровностей, измеренную в линейных единицах.

Некоторые значения шероховатости стенок трубопровода приведены в таблице ниже

Чистые цельнотянутые из латуни, меди и свинца

Новые цельнотянутые стальные

Стальные с незначительной коррозией

В случае когда величина выступов шероховатости стенки трубы меньше, чем толщина вязкого (ламинарного) подслоя неровности стенки полностью погружены в этот слой.

При этом турбулентная часть потока не будет входить в непосредственное соприкосновение со стенками и движение жидкости, а следовательно, и потери энергии не будут зависеть от шероховатости стенок, а будут зависеть только от свойств самой жидкости.

Если величина выступов такова, что они превышают толщину вязкого подслоя, то неровности стенок будут выступать в турбулентную область, увеличивая беспорядочность движения и существенным образом влиять на величину потерь энергии.

В этом случае каждый отдельный выступ можно сравнить с плохо обтекаемой поверхностью, находящейся в окружающем её потоке жидкости и являющейся источников образования вихрей.

В соответствии с написанным выше поверхности условно разделяют на гидравлически гладкие (первый случай) и шероховатые (второй вариант).

На самом деле, толщина вязкого подслоя непостоянна и уменьшается с увеличением числа Рейнольдса. У гидравлически гладких стенок с возрастанием числа Рейнольдса тоже начинает проявляться шероховатость, так как вязкий подслой становиться тоньше и выступы шероховатости, которые первоначально полностью располагались в этом слое, начинают выходить из него, выступая в турбулентную зону.

Следовательно, одна и та же стенка в зависимости от величины числа Рейнольдса может вести себя по разному:
в одном случае – как гладкая
в другом – как шероховатая.

Поэтому абсолютная шероховатость стенок трубопровода не может полностью характеризовать влияние стенок на движение жидкости. Естественно, что стенки с одной и той же абсолютной шероховатостью в потоках небольших поперечных размеров должны будут вносить большие возмущения в поток жидкости и оказывать большее сопротивление движению, чем в потоках большого сечения.

Относительная шероховатость и относительная гладкость.

Для характеристики влияния шероховатости на величину гидравлических сопротивлений, а так же исходя из условий соблюдения подобия, в гидравлике вводится понятие относительная шероховатость – ε.

Под термином относительная шероховатость понимают безразмерное отношение абсолютной шероховатости к некоторому линейному размеру, характеризующему сечение потока(например, к радиусу трубы r, к глубине жидкости в открытом потоке h и т.п.).

В некоторых случаях вводят понятие относительной гладкости ε / как величины обратной относительной шероховатости

В действительно, как показали исследования, на величину гидравлических сопротивлений влияет не только абсолютное значение шероховатости (высота выступов), но также в значительной степени их форма и густота. Учесть влияние этих факторов непосредственными измерениями шероховатости практически невозможно.

Видео о шероховатости

В настоящее время для того, чтобы охарактеризовать шероховатость стенки трубы при гидравлических расчетах обычно пользуются понятием – эквивалентной шероховатости. Этот эквивалент представляет собой такую величину выступов однородной абсолютной шероховатости, которая дает при подсчетах одинаковую с действительной шероховатостью величину потерь напора.

Источник