Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
22191. Центробежный насос К45/55 подает воду на высоту hг = 35 м по трубопроводу длиной l = 420 м и диаметром d = 125 мм. Определить подачу, напор и потребляемую мощность, если коэффициент потерь на трение L = 0,033, а суммарный коэффициент местных сопротивлений c = 23. Как изменится подача и напор насоса при максимально допустимой обточке рабочего колеса?
22192. Из резервуара с постоянным уровнем вода подается центробежным насосом в бак, из которого она забирается в количестве q = 3 л/с. Отверстие заборной трубы находится на высоте h = 10 м над поверхностью воды в резервуаре (рис. ). Определить подачу и напор насоса в начальный момент работы насоса, когда уровень воды в баке располагается на высоте h. До какого наибольшего уровня может подняться вода в баке? Какими будут в этот момент подача и напор насоса? Задана характеристика насоса — зависимости напора от подачи: Q, л/с 0 2 4 6 8 10 H, м 11,0 11,7 12,0 12,5 10,5 9,0 Суммарный коэффициент сопротивления трубопровода L l/d + Ec = 15,1, диаметр трубопровода d = 100 мм.
22193. Центробежный насоc (рабочая характеристика при частоте вращения n = 2900 мин-1 представлена на рис. ) подает воду с температурой 20°С по всасывающему трубопроводу (l1 = 15 м, d1 = 150 мм, L1 = 0,018, Ec1 = 6) и напорному трубопроводу (l2 = 43 м, d2 = 125 мм, L2 = 0,02, Ec2 = 38) на высоту h = 11 м. Найти допускаемую высоту всасывания, если диаметр всасывающего патрубка dвс = 100 мм. При какой максимальной подаче насос будет работать в бескавитационном режиме при высоте всасывания hв = 1 м?
22194. Определить допускаемую высоту всасывания центробежного насоса, который при частоте вращения n = 2900 мин-1 имеет подачу Q = 17,5 л/с, если длина всасывающей трубы lв = 12 м, ее диаметр d = 120 мм, сумма коэффициентов местных сопротивлений Ec = 8, шероховатость стенок трубы d = 0,2 мм, температура перекачиваемой воды t = 20°С, атмосферное давление ра = 100 кПа, диаметр всасывающего патрубка dв = 120 мм. Как изменится допускаемая высота всасывания насоса при увеличении диаметра всасывающего трубопровода до d1 = 150 мм? Коэффициент с в формуле С.С. Руднева принять равным 900.
22195. Определить наибольшее допускаемое расстояние l2 от колодца до центробежного насоса, который при частоте вращения n = 2900 мин-1 имеет подачу Q = 8 л/с, если температура воды t = 20°С, высота всасывания hвс = 6,9 м, длина вертикального участка трубопровода l1 = 8,2 м, диаметр трубопровода d = 100 мм, шероховатость d = 0,2 мм, коэффициент сопротивления всасывающего клапана c1 = 5, коэффициент сопротивления колена c2 = 0,3 (рис. ).
22196. Поршневой насос двухстороннего действия (рис. ) диаметром цилиндра D = 280 мм, ходом поршня h = 200 мм и диаметром штока dш = 120 мм заполняет бак вместимостью V = 1,6 м3 за 1,5 мин. Определить объемный КПД насоса, если частота вращения кривошипа n = 50 мин-1.
22197. Поршневой насос двухстороннего действия (рис. ) подает воду с расходом Q = 10 л/с на высоту Hг = 40 м по трубопроводу длиной l = 80 м и диаметром d = 100 мм. Определить диаметры цилиндра и штока D и dш, ход поршня h и мощность насоса, если частота вращения кривошипа n = 100 мин-1, объемный КПД насоса hо = 0,9, полный КПД h = 0,8. Заданы отношения h/D = 1,5 и dш/D = 0,20, коэффициент потерь на трение L = 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений Ec = 25.
22198. Поршневой насос дифференциального действия (рис. ) имеет диаметр поршня D = 250 мм, ход поршня h = 300 мм, объемный КПД ho = 0,9. Определить подачу насоса при частоте вращения n = 60 мин-1, а также диаметр его штока из условия равенства подачи при прямом и обратном ходе поршня.
22199. Трехпоршневой насос одностороннего действия развивает давление р = 0,64 МПа и подачу Q = 10 л/с. Определить частоту вращения вала насоса и его мощность, если диаметр поршня D = 150 мм, радиус кривошипа r = 60 мм, объемный КПД насоса ho = 0,94, полный КПД h = 0,80.
22200. Определить допускаемую высоту всасывания поршневого насоса двухстороннего действия при частоте вращения n = 60 мин-1, если диаметр цилиндра D = 220 мм, диаметр штока dш = 50 мм, ход поршня h = 240 мм, объемный КПД ho = 0,9, сопротивление всасывающего клапана hкл = 0,7 м, температура воды t = 20°С. Всасывающая труба длиной l = 8,0 м и диаметром d = 150 мм имеет три колена (cк = 0,3), задвижку (cз = 4,5) и приемный клапан (cкл = 2,5). Коэффициент потерь на трение L = 0,03. Как изменится допустимая высота всасывания насоса после установки воздушного колпака, разделяющего всасывающий трубопровод на два участка: l1 = 7 м и l2 = 1 м?
22201. Определить допускаемую частоту вращения кривошипа поршневого насоса двухстороннего действия (рис. ), который откачивает воду с температурой t = 10°С из колодца глубиной hвс = 3,8 м, если диаметр цилиндра D = 200 мм, диаметр штока dш = 80 мм, ход поршня h = 250 мм, объемный КПД ho = 0,95, потери напора во всасывающем клапане hкл = 0,6 м. Всасывающая труба имеет длину l = 10 м и диаметр d = 140 мм, суммарный коэффициент сопротивления L l/d + Ec = 15. Как изменится допускаемая частота вращения кривошипа после установки перед насосом воздушного колпака, разделяющего всасывающий трубопровод на два участка длиной l1 = 9 м и l2 = 1 м?
22202. Найти высоту воздушного колпака однопоршневого насоса одностороннего действия, диаметр цилиндра которого D = 100 мм, ход поршня h = 150 мм. Диаметр колпака dк = 200 мм.
22203. При испытании насоса одностороннего действия (рис. ), диаметр цилиндра которого D = 220 мм, ход поршня h = 280 мм, измерены: частота вращения n = 60 мин-1, среднее показание манометра Pман = 0,23 МПа, среднее показание вакуумметра Pвак = 40 кПа, вертикальное расстояние между центром манометра и точкой подключения вакуумметра dz = 0,8 м, время наполнения водой мерного бака объемом V = 0,6 м3, Т = 63 с, площадь индикаторной диаграммы W = 800 мм2, крутящий момент М = 670 Н·м. Определить КПД насоса, а также его механический, объемный, гидравлический и индикаторный КПД, если масштаб давления на индикаторной диаграмме равен М1 = 5·10-5 мм/Па, а основание индикаторной диаграммы lин = 42 мм.
22204. Поршневой насос одностороннего действия с рабочим объемом V0 = 7,2 л подает воду на высоту hг = 25 м по трубопроводу длиной l = 420 м и диаметром d = 100 мм. Определить подачу и напор насоса, если частота вращения n = 60 мин-1, коэффициент гидравлического трения трубопровода L = 0,03, суммарный коэффициент местных сопротивлений c = 24, а характеристика насоса выражается уравнением Q = V0n/60 - 0,03 p/pg, где р — давление насоса. Как необходимо изменить частоту вращения вала насоса, чтобы уменьшить его подачу на 30 %?
22205. Шестеренный насос развивает давление рн = 6,5 МПа при частоте вращения n = 1200 мин-1. Определить потребляемую им мощность, если ширина шестерни b = 30 мм, диаметр начальной окружности Dн = 60 мм, число зубьев z = 8, объемный КПД ho = 0,85, КПД насоса h = 0,72.
22206. Построить зависимость подачи шестеренного насоса от частоты вращения для трех значений противодавления (p1 = 0, p2 = 10 МПа, p3 = 20 МПа), а также зависимость подачи от давления при n = 1440 мин-1, принимая утечки пропорциональными противодавлению (коэффициент пропорциональности k = 0,5·10-8 л/(с·Па)). Ширина шестерни b = 31,85 мм, диаметр окружности головок Dг = 48 мм, число зубьев z = 10.
22207. Определить мощность трехвинтового насоса при частоте вращения n = 2900 мин-1, если развиваемое им давление р = 2,2 МПа, наружный диаметр ведомого винта dн = 62 мм, объемный КПД ho = 0,8, КПД насоса h = 0,78.
22208. Аксиально-поршневой насос должен создавать подачу Q = 3,5 л/с и давление рн = 22 МПа при частоте вращения n = 1440 мин-1. Рассчитать основные геометрические параметры насоса — диаметр цилиндра d, ход поршня h, диаметр делительной окружности ротора D, а также мощность насоса, если число цилиндров z = 7, угол наклона диска у = 20°, объемный КПД ho = 0,95, механический КПД hм = 0,9, h = 2d.
22209. Определить основные геометрические размеры шестеренного насоса (диаметр начальной окружности, диаметр окружности выступов, ширину шестерни) и мощность по следующим исходным данным: подача насоса Q = 2 л/с, давление рн = 16 МПа, частота вращения n = 1440 мин-1, объемный КПД ho = 0,9, КПД насоса h = 0,85, число зубьев z = 16, модуль зацепления m = 4 мм.
22210. Определить угол наклона диска у аксиально-поршневого гидромотора, при котором частота вращения его вала n = 1200 мин-1, если расход рабочей жидкости Q = 3 л/с, перепад давлений dргм = 12 МПа, количество цилиндров z = 7, диаметр цилиндра d = 30 мм, диаметр окружности, на которой расположены оси цилиндров, D = 160 мм, объемный КПД ho = 0,98, механический КПД hм = 0.90. Каким будет при этом крутящий момент на валу гидромотора?
22211. Определить расход рабочей жидкости Q и давление p1 на входе в радиально-поршневой гидромотор, при которых крутящий момент на его валу будет равным М = 1,5 кН·м, а частота вращения вала n = 120 мин-1, если давление на выходе p2 = 0,20 МПа. Рабочий объем гидромотора V0 = 1000 см3, механический КПД hм = 0,96, объемный КПД hо = 0,94.
22212. Определить крутящий момент и частоту вращения вала шестеренного гидромотора при расходе рабочей жидкости Q = 0,8 л/с, если давление на входе в гидромотор p1 = 10,5 МПа, а давление на выходе p2 = 0,5 МПа. Ширина шестерни b = 32 мм, модуль зацепления m = 4 мм, число зубьев z = 20, механический КПД hм = 0,8, объемный КПД ho = 0,90.
22213. Определить мощность пластинчатого насоса однократного действия, если вакуум на входе Pвак = 30 кПа, манометрическое давление, развиваемое насосом, Pман = 1,5 МПа, радиус статора R = 30 мм, число пластин z = 8, толщина пластин d = 2 мм, ширина пластины b = 30 мм, эксцентриситет е = 3 мм, частота вращения ротора n = 1000 мин-1, объемный КПД hо = 0,65, полный КПД насоса h = 0,55. Диаметры всасывающей и напорной гидролиний одинаковы.
22214. Реверсирование гидроцилиндра объемного гидропривода поступательного движения (рис. , б) производится с помощью золотника (рис. ). Определить усилие на штоке гидроцилиндра, если его диаметр d = 25 мм, диаметр цилиндра D = 50 мм, расход рабочей жидкости Q = 0,6 л/с, давление перед золотником p1 = 15 МПа, диаметр золотника D1 = 15 мм, его смещение x = 1 мм, коэффициент расхода ц = 0,65, плотность рабочей жидкости р = 890 кг/м3. Потерями давления в гидролиниях пренебречь.
22215. Определить перестановочную силу, приложенную к золотнику четырехлинейного распределителя (рис. ) в момент открытия щели на величину х = 2 мм, когда скорость равномерного движения золотника составляла vз = 5 мм/с, а перепад давления dрз = 1 МПа. Диаметр золотника D = 20 мм, радиальный зазор между гильзой и золотником d = 0,05 мм, коэффициент расхода ц = 0,6. Рабочая жидкость — масло ИС-50 с температурой Т = 50°С. Принять а = 69°.
22216. Скорость движения поршня гидроцилиндра регулируется с помощью дросселя, проходное сечение которого в данный момент равно Sдр = 40 мм2, а коэффициент расхода ц = 0,65. Диаметр поршня D = 80 мм, его ход h = 360 мм. Определить время движения поршня, если усилие на штоке R = 4 кН, давление перед дросселем p1 = 1,3 МПа. Жидкость — масло АМГ-10 (р = 850 кг/м3). Потерями давления в гидролинии между дросселем и гидроцилиндром пренебречь.
22217. Жидкость (р = 900 кг/м3) через дроссель подается в поршневую полость гидроцилиндра диаметром D = 100 мм. Определить давление жидкости перед дросселем, при котором поршень будет перемещаться со скоростью vп = 5 см/с, если усилие на штоке R = 4 кН, проходное сечение дросселя Sдр = 8 мм2, а коэффициент расхода ц = 0,66 (рис. , б). Объемный КПД гидроцилиндра ho = 0,98. Трением в гидроцилиндре и давлением в штоковой полости пренебречь.
22218. Определить основные параметры четырехлинейного золотникового распределителя (рис. ) — площадь щели, максимальный ход плунжера, осевую гидродинамическую силу в движении золотника, если диаметр плунжера D = 16 мм, номинальный расход через распределитель Q = 0,8 л/с, перепад давления dpз = 0,25 МПа, плотность рабочей жидкости р = 900 кг/м3, угол а = 69°.
22219. Работа шарикового предохранительного клапана характеризуется следующими параметрами: максимальный расход Q = 0,4 л/с, давление на входе p1 = 10 МПа, давление на выходе p2 = 0, плотность рабочей жидкости р = 850 кг/м3. Определить усилие пружины в момент открытия клапана и величину подъема шарика, необходимую для пропуска заданного расхода (рис. ).
22220. В гидроприводе с машинным управлением (рис. а) применен регулируемый аксиально-поршневой насос, характеризующийся следующими параметрами: количество поршней z = 7, диаметры поршней d = 15 мм, диаметр окружности центров цилиндров D = 40 мм, частота вращения n = 960 мин-1, угол наклона диска у может изменяться от 0 до 30°. Построить график изменения скорости перемещения поршня гидроцилиндра в зависимости от угла у, если диаметр цилиндра D1 = 80 мм, диаметр штока D2 = 40 мм. Утечками жидкости пренебречь.
22221. Определить КПД объемного гидропривода вращательного движения (рис. , а), насос которого развивает давление рн = 9,5 МПа, а аксиально-поршневой гидромотор имеет следующие параметры: частота вращения n = 1100 мин-1, диаметры цилиндров d = 16 мм, количество цилиндров z = 12, диаметр окружности центров цилиндров D = 82 мм, угол наклона диска у = 20°, механический КПД hм = 0,85. Характеристика насоса приведена на рис. Напорная гидролиния имеет длину lн = 6 м и диаметр dн = 21 мм, сливная — lс = 9 м и dc = 33 мм. Рабочая жидкость — масло индустриальное ИС-30 — имеет температуру 50°С (р = 890 кг/м3). Потери давления в местных сопротивлениях трубопроводов принять равными 90 % потерь давления на трение, а потерями давления во всасывающей гидролинии пренебречь.
22222. Определить мощность и КПД объемного гидропривода поступательного движения (рис. , б), если гидроцилиндр имеет диаметр D = 200 мм, механический КПД hм = 0,96, объемный КПД hо = 0,99, а насос, характеристика которого приведена на рис. , имеет подачу Qн = 1,1 л/с. Всасывающий трубопровод имеет приведенную длину lв = 2 м и диаметр dв = 39 мм, напорный — lн = 6 м и dн = 19,2 мм, сливной — lc = 10 м и dc = 24 мм. Рабочая жидкость — масло турбинное 30 — имеет температуру 50°С, плотность р = 900 кг/м3.
22223. Регулирование скорости вращения вала гидромотора осуществляется дросселем, установленным последовательно в напорной гидролинии (рис. , а). Определить минимальную частоту вращения вала гидромотора из условия допустимой потери мощности в гидроклапане Nкл = 1,5 кВт, установленном параллельно насосу, если давление нагнетания насоса р = 6,3 МПа, его подача Q = 30 л/мин, рабочий объем гидромотора Vо = 22,8 см3, его объемный КПД ho = 0,95.
22224. Насос, работающий в составе объемного гидропривода вращательного движения (рис ,a), имеет подачу Qн = 36,9 л/мин и давление рн = 4,23 МПа. Определить частоту вращения вала гидромотора с рабочим объемом Vом = 46 см3 и КПД гидропривода, если крутящий момент на валу гидромотора М = 30 Н·м, объемные КПД насоса и гидромотора равны hон = 0,96, hом = 0,95, механические КПД насоса и гидромотора равны hмн = 0,98, hмм = 0,97, потери давления в гидролиниях и гидроаппаратах dр = 54 кПа.
22225. В объемном гидроприводе вращательного движения с управлением гидродроссель установлен на выходе (рис. ). Частота вращения гидромотора n = 1600 мин-1, момент на валу М = 22 Н·м, рабочий объем гидромотора Vом = 32 см3, механический КПД hмм = 0,90, объемный hом = 0,94. Потери давления в золотниковом гидрораспределителе, дросселе и фильтре соответственно равны: dPр = 0,2 МПа, dPдр = 0,5 МПа, dPф = 0,10 МПа. Потери давления в трубопроводах составляют 5 % перепада давления в гидромоторе. Подача насоса на 10 % больше расхода гидромотора, КПД насоса hн = 0,88. Определить КПД гидропривода.
22226. Произвести расчет объемного гидропривода, схема которого показана на рис. ,1,б, при следующих исходных данных: усилие на штоке гидроцилиндра R = 200 кН, ход поршня h = 500 мм, скорость движения поршня vп = 2,5 см/с, длина напорной гидролинии lн = 4 м, сливной — lс = 7 м. В напорной гидролинии необходимо установить шесть угольников (c = 1,2), а в сливной — восемь. Гидропривод должен работать при высоком давлении и среднем режиме эксплуатации. Интервал рабочих температур — 0...50°С. Сопротивлением гидродросселя пренебречь.
22227. Определить мощность, потребляемую насосом объемного гидропривода с дроссельным регулированием (рис. ), потери мощности из-за слива масла через гидроклапан и КПД гидропривода, если усилие на штоке гидроцилиндра R = 63 кН, потери давления в напорной гидролинии при движении поршня вправо dрп = 0,2 МПа, расход масла через гидроклапан Qк = 1,55 л/мин, объемный и механический КПД гидроцилиндра ho = 1, hм = 0,97, КПД насоса hн = 0,80. Диаметр поршня D = 125 мм, диаметр штока d = 63 мм. Дроссель настроен на пропуск расхода Qдр = 12 л/мин. Утечками масла в гидроаппаратуре пренебречь.
22228. Насос объемного гидропривода c дроссельным регулированием (рис. ) развивает давление рн = 10 МПа и постоянную подачу, при которой максимальная частота вращения вала гидромотора n = 2200 мин-1. Определить потери мощности из-за слива рабочей жидкости через гидроклапан при частоте вращения вала гидромотора n1 = 1500 мин-1, если рабочий объем гидромотора Vo = 20 см3, а его объемный КПД ho = 0,97.
22229. В объемном гидроприводе гидромотор и гидроцилиндр включены параллельно (рис. ). Какую подачу должен создавать, насос, чтобы поршень гидроцилиндра диаметром D = 50 мм перемещался влево со скоростью vп = 6 см/с, а вал гидромотора с рабочим объемом Vo = 16 см3 вращался с частотой n = 20 c-1, если объемные КПД гидроцилиндра и гидромотора hоц = 1, hом = 0,98? Утечкой масла в гидроаппаратуре пренебречь.
22230. В объемном гидроприводе (рис. ) гидроцилиндр (D = 125 мм, d = 63 мм) и гидромотор с рабочим объемом Vo = 20 см3 соединены параллельно. Потери давления в напорной гидролинии гидроцилиндра dp1 = 0,23 МПа, в напорной и сливной линиях гидромотора — dp2 = 0,3 МПа, утечки масла в гидроаппаратуре q = 5 см3/с. Определить КПД гидропривода и момент на валу гидромотора, если постоянная подача насоса Qн = 42 л/мин, а его КПД hн = 0,83. Усилие на штоке гидроцилиндра при движении поршня вправо со скоростью vп = 5 см/с равно R = 50 кН. Полные и объемные КПД гидроцилиндра и гидромотора соответственно равны: hц = 0,95, hоц = 1; hм = 0,90, hом = 0,98.
22231. Насос объемного гидропривода (рис. ) развивает давление рн = 7,5 МПа и постоянную подачу Qн = 30 л/мин. Поршни гидроцилиндров (D = 160 мм, d = 80 мм) перемещаются вверх с одинаковой скоростью. Определить скорость движения поршней и потери мощности из-за слива масла через гидроклапан, если гидродроссель настроен на пропуск расхода Qдр = 7,2 л/мин, а объемные КПД гидроцилиндров hо = 0,99. Утечками масла в гидроаппаратуре пренебречь.
22232. Вал гидромотора 1 с рабочим объемом Vo1 = 25 см3 вращается с частотой n1 = 800 мин-1. Определить частоту вращения вала гидромотора 2 (рис. ) с рабочим объемом Vo2 = 32 см3, если подача насоса Qн = 42 л/мин, утечки масла в гидроаппаратуре q = 5 см3/с, а объемные КПД обоих гидромоторов ho = 0,98.
22233. Определить пределы регулирования частоты вращения вала гидромотора, рабочий объем которого может изменяться от Vo1 = 10 см3 до Vo2 = 50 см3, если подача насоса Qн = 14,6 л/мин, утечки жидкости в гидроаппаратуре гидропривода q = 200 см3/мин, объемный КПД гидромотора ho = 0,98.
22234. Какими процессами обусловлен уход заряженных частиц из ловушек с магнитными пробками при предельно низких давлениях (p -- > 0) в опытах С. Н. Родионова , Гибсона и др. , А. Н. Дубининой и др. ?
22235. Оценить размеры дрейфовых траекторий пролетного и запертого ионов водорода с энергией 1 кэВ в токамаке Т-10 (напряженность продольного магнитного поля H = 50 кГс), продольный ток I = 800 кА, большой радиус тороидальной камеры R = 1,5 м, радиус диафрагмы а = 0,2 м).
22236. За какое время продрейфует вокруг Земли электрон с энергией 1 МэВ, инжектированный в магнитное поле Земли на магнитном экваторе на высоте h = R3 = 6,4·103 км перпендикулярно силовой линии? Как изменится время дрейфа при наклонной инжекции (под углом 45°) электрона. Насколько повлияют на этот дрейф случайные электрические поля в ионосфере (E = 0,1 мВ/см)? Не уйдет ли электрон за время дрейфа вокруг Земли в «конус потерь» из-за столкновений с частицами геокороны? Из-за воздействия случайных электромагнитных полей? То же для протона с энергией 1 МэВ.
22237. Как дрейфуют электроны и ионы в магнитной ловушке «бейсбольного типа» ?
22238. Как должна меняться во времени мощность, подводимая к единице площади плоского слоя газа (масса газа на единицу площади равна М) для осуществления его бесконечного безударного сжатия (имплозии) ? (Показатель адиабаты соответствует вырожденному электронному газу y = 5/3.) То же для трехмерного сжатия .
22239. Как должна меняться во времени мощность, подводимая к единице площади системы двух параллельных тонких пластин (с массами на единицу площади, соответственно равными m и М) с невесомым изэнтропическим газом между ними, для осуществления его бесконечного сжатия? Что произойдет, eсли подводить мощность быстрее или медленнее? То же для сферического случая.
22240. До какой скорости можно разогнать золотую фольгу толщиной I = 10 мкм, испаряя вещество с ее поверхности? Плотность выделяемой энергии Q = 100 Дж/мм2.
22241. Оценить скорость v, до которой нужно разогнать твердый водород, чтобы при безударной сферической изэнтропической имплозии сжать его в 103 раз. Насколько сожмется разогнанный до такой скорости водород при ударном сжатии?
22242. Насколько тормозится струя водородной плазмы v = 100 м/с, T = 30·103 К, проходящая между наконечниками магнита с полем напряженностью 1 кГс?
22243. Свернется ли в спираль струйка ртути диаметром 5 мм, длиной 5 см в продольном магнитном поле напряженностью 300 Гс, если по струйке пропустить ток 400 А ? То же для плазменного шнура (в водороде) диаметром 40 см в токамаке Т-10 (большой радиус 1,5 м, продольное магнитное поле 50 кГс, ток 800 кА).
22244. Возникнут ли «перетяжки» в струйке ртути диаметром 5 мм в продольном магнитном поле напряженностью 300 Гс, если по струйке пропустить ток 400 А ? То же в плазменном шнуре (в водороде) диаметром 40 см, при продольном магнитном поле напряженностью 50 кГс и токе 800 кА.
22245. Как изменится положение тороидального плазменного шнура при пропускании через него «вертикального» тока I?
22246. Оценить скорость конвекции плазмы в тороидальном шнуре и скорость «диффузии» плазмы.
22247. Найти длительность сжатия столба водородной плазмы (z-пинч) с начальным давлением 10-3 мм рт. ст. в вакуумной камере длиной l = 1 м и радиусом а = 10 см при разряде батареи конденсаторов напряжением V0 = 100 кВ, емкостью 20 мкФ. Индуктивность подводящих проводов L0 = 0,1 мГн. Оценить температуру плазмы в момент сжатия .
22248. Оценить температуру и плотность плазмы, устанавливающиеся в Q-пинче. Как возникает «замкнутая конфигурация» магнитного поля?
22249. Оценить скорость v, необходимую для генерации крупномасштабного магнитного поля в движущейся плазме, и характерное время у-1 нарастания напряженности поля на Солнце.
22250. Оценить размер полости за спутником, движущимся со скоростью v в плазме .
22251. Оценить величину магнитного поля, возникающего при облучении поверхности фольги (толщиной I) сфокусированным лазерным импульсом (с энергией Q и длительностью t) вследствие нагрева «плазменной термопары» (рис. ) и протекания тока. Для простоты следует считать, что диаметр светового пятна порядка толщины фольги.
22252. Найти распределение токов в сетке проводников, если вольт-амперная характеристика (ВАХ) отдельного проводника сетки имеет вид, изображенный на рис. , для случая, когда электроды расположены, как на рис. ,а и б. Полный ток равен 1 А.
22253. Оценить нормальную плотность тока в тлеющем разряде .
22254. Рассчитать ВАХ фарадеевского магнитогазодинамического (МГД) генератора .
22255. Рассчитать ВАХ холловского МГД-генератора.
22256. Рассчитать ВАХ диагонального МГД-генератора.
22257. Оценить характерное время Г-1 нарастания тока в фарадеевском МГД-генераторе с самовозбуждением.
22258. Найти эффективное сопротивление рЭф слоистой плазмы в магнитном поле.
22259. Найти эффективную постоянную Холла bЭф в слоистой плазме.
22260. Оценить степень ионизации стекла, изохорически нагретого до температуры 0,5 кэВ. Какова его электронная и лучистая теплопроводность? Электропроводность? Чему равно давление? Эффективный показатель адиабаты?
22261. Найти росселандов пробег в водороде, аргоне, воздухе при температурах 0,1; 1; 10; 100 эВ; 1; 10; 100 кэВ.
22262. При каких условиях сжатие плазмы внешней оболочкой, прозрачной для тормозного излучения, будет адиабатическим?
22263. Сцинтиллятор Nal площадью S = 55 см2 с рентгеновским телескопом (телесный угол W = 10-5 ср) принимает излучение из объема гелиевой плазмы с горячими электронами, находящейся в ловушке с магнитными пробками. Давление гелия р = 3·10-5 мм рт. ст., длина плазменного сгустка l = 10 см, площадь его поперечного сечения S1 = 2 см2. Расстояние от телескопа до плазмы равно R (рис. ). Логарифм числа фотонов lgN, в зависимости от энергии Е (в МэВ), равен lgN = { 2 + 10E, E < 0,1; 3 (1 - E - 0,1/0,3), 0,1 < E < 0,4. Оценить температуру и плотность горячих электронов.
22264. Каким процессом определяется характерное время (0,1 с) падения интенсивности рентгеновского излучения из плазмы с горячими электронами? Газ — гелий при давлении 3·10-5 мм рт. ст. .
22265. Оценить температуру солнечной короны, исходя из того, что в спектрах испускания наблюдаются линии 9 - 14-кратно ионизованных атомов Fe, Ni, Са. То же для «горячих точек» вакуумной искры, где наблюдаются линии Fe^xxv.
22266. Как зависит от магнитного поля пороговая напряженность ВЧ-пробоя в цилиндрическом резонаторе?
22267. Где больше концентрация многозарядных ионов в токамаках: на периферии плазменного шнура или на его оси?
22268. Пояснить ход зависимости проводимости s и теплопроводности х азота (при давлении 1 атм) от температуры.
22269. Какой особенностью обладает теплопроводность плазмы, у которой Т < hwр?
22270. Найти максимально возможное значение коэффициента диффузии турбулентной плазмы поперек магнитного поля при наличии трения электронов и ионов о покоящийся газ плазмонов.
22271. Найти скорость течения неоднородной турбулентной плазмы поперек магнитного поля при наличии процессов вынужденного испускания плазмонов электронами и поглощения их ионами.
22272. Оценить радиус rмин фокального пятна при прохождении через электростатическую линзу с фокусным расстоянием 100 см электронного пучка I = 100 мА, U = 10 кВ, с круговым сечением радиуса r0 = 1 см.
22273. Оценить длину продольной волны на поверхности заряженного электронного пучка в продольном магнитном поле .
22274. Возможен ли фазовый переход в разреженной электронной плазме ?
22275. Найти показатель преломления n(w) и дисперсионное соотношение w = w (k) для электромагнитных волн с правой круговой поляризацией, распространяющихся в холодном электронном газе вдоль магнитного поля. То же для волн с левой круговой поляризацией. Как изменяются n (w) и w (k) при распространении волны под углом к магнитному полю?
22276. Найти показатель преломления n(w) и дисперсионное соотношение w = w (k) для обыкновенной электромагнитной волны, распространяющейся в холодном электронном газе поперек магнитного поля. То же для необыкновенной волны. Как изменяются n (w) и w (k) при распространении волны под углом к магнитному полю?
22277. Найти дисперсионное соотношение w = w (k) для продольной ленгмюровской волны, распространяющейся в холодном электронном газе вдоль магнитного поля. То же для распространения волны под углом к магнитному полю.
22278. Найти дисперсионное соотношение w (k) для поперечных магнитогидродинамических волн в плазме в магнитном поле.
22279. Найти дисперсионное соотношение w = w (k) для продольных гидродинамических (ионно-звуковых) волн, распространяющихся в плазме вдоль магнитного поля. То же для распространения волны под углом к магнитному полю.
22280. Найти скорость вращения плоскости поляризации а = dф/dx электромагнитной волны, распространяющейся вдоль магнитного поля в плазме при w >> wрe >> wне (dф — поворот плоскости поляризации при прохождении волной расстояния dx).
22281. Оценить коэффициент усиления электромагнитной волны (на электронной циклотронной частоте wне = 5,7 ГГц) в ксеноне при давлении 10-4 мм рт. ст. при наличии электронов с энергией 3,7 эВ и плотностью, соответствующей току 0,1 мА .
22282. Можно ли вводить пучок необыкновенных СВЧ-волн (L = 8 мм), предназначенных для электронно-циклотронного нагрева электронов, в токамаках Т-10 с внешней стороны тороида ?
22283. Оценить плотность n и тепловую скорость электронов vTe плазмы Na в Q-машине «Ариадна» , исходя из экспериментально измеренных зависимостей частоты f и пространственного декремента затухания ki электронных колебаний от длины волны L = 2п/k (табл. 6.1). Радиус плазменного столба 13,5 мм, температура вольфрамового катода 2200 - 2600 К.
22284. Оценить скорость течения плазмы v в Q-машине «Ариадна» , если известно, что в установке частоты ионных колебаний w1 = 0,4 k, w2 = 0,2 k (w — в МГц, k — в см-1).
22285. Оценить коэффициент поглощения лазерного импульса в плазменной мишени.
22286. Оценить, какая доля энергии электромагнитной волны превратится в энергию ленгмюровских колебаний в результате линейной трансформации при падении на плазму.
22287. Какой величины можно ожидать для инкремента ионно-звуковой волны, возбуждаемой ионным пучком в установке с «двойной плазмой» ?
22288. Оценить коэффициент усиления электромагнитной волны в «мазере на циклотронном резонансе» (МЦР) .
22289. Положение z минимума амплитуды ионно-звуковой волны, возбуждаемой круглой сеткой диаметром 28 см, укрепленной в алюминиевом кольце диаметром 34 см в плазме мультипольной установки с постоянными магнитами, приведено в табл. 6.2 для различных частот f. Таблица f, кГц 30 50 70 z, см 10 25 40 Параметры плазмы: аргон; nе = 5·108 см-3; Те = 3 эВ; р = 2·10-5 мм рт. ст. Чему равен эффективный радиус R сетки? Оценить амплитуду потенциала волны при потенциале на сетке 1 В.
22290. Вывести систему «гидродинамических» уравнений для I-плазмонов из кинетического уравнения.