трусики женские украина

На головну

 Закони руху і рівноваги рідин - Фізика

Гідравліка Завдання 1

На рис.1.1 і 1.2 показані розрахункові схеми. На них зображені плоскі прямокутні поверхні ABMN, що знаходяться під тиском води зліва. Ширина стінок і затворів.

Потрібно:

1. Визначити абсолютне і надлишковий тиск в точці, зазначеної в табл.1.1.

2. Побудувати епюру надлишкового тиску.

3. Визначити силу надлишкового тиску на зазначену в табл.1.1 частина змоченою поверхні.

Розрахунки та побудови виконати для одного з варіантів за даними, наведеними в табл.1.1 і 1.2.

Вихідні дані:

 Вихідні дані Остання цифра номера залікової книжки Вихідні дані Передостання цифра номера залікової книжки Малюнок

 3 січня

 Відстані:

 Ширина,, м 8

 , М 1,8 Кути

 , М 1,6

 , Град 90

 , М 1,2

 , Град 45

 Точка M

 , Град 90

 Поверхня MN Номер рисунка 1.1

Рішення:

1. Виконуємо розрахункову схему плоскій поверхні ABMN згідно вихідних даних (рис.1). Абсолютний тиск в точкеопределяем, використовуючи основне рівняння гідростатики:

,

де- тиск на поверхні води, вона одно в даному випадку атмосферному давленіюПа [1, табл.2.1];

- Надлишковий тиск в точці, що визначається за формулою

,

де- питома вага рідини; для води прінімаемН / м3 [2, табл.1.1] при температуреС;

- Висота занурення точки воді; з рис.1 маємо

м.

Таким чином, надлишковий тиск в точкебудет одно

Па.

Абсолютний тиск

Па.

2. Будуємо епюру надлишкового тиску на поверхню ABMN. Для цього будуємо епюри на кожній окремій ділянці поверхні.

Оскільки резервуар відкритий, то епюра надлишкового тиску на прямокутну стінку AB буде являти собою прямокутний трикутник з висотойм і основаніемПа. Будуємо даний трикутник, використовуючи масштаб (рис.1).

Епюра надлишкового тиску на похилу прямокутну стінку BM буде являти собою трапецію з основаніяміПа ІПА і висотою, равнойм. Будуємо епюру надлишкового тиску на ділянці BM.

Епюра надлишкового тиску на вертикальну прямокутну стінку MN буде являти собою також трапецію з основаніяміПа ІПА і висотою, равнойм. Будуємо епюру надлишкового тиску на ділянці MN.

Рис.1. Розрахункова схема до задачі 1 і епюра надлишкового тиску.

3. Силу надлишкового тиску на зазначену ділянку MN змоченою поверхні визначимо за допомогою формули [1, с.30]

,

де- площа відповідної епюри тиску;

- Ширина стінки.

Площа епюри давленіяопределяем за формулою площі трапеції

.

Тоді шукана сила буде дорівнює

НКН.

При цьому висоту точки прикладання цієї сили від поверхні води можна визначити за формулою [1, с.32]

м.

Відповідь: Па; Па;

кН.

Завдання 2

Для подачі води з резервуара, в якому підтримується постійний рівень, передбачений короткий трубопровід, що складається з труб різного діаметру, з'єднаних послідовно (рис.2.1 і 2.2). Над горизонтом води в резервуарі підтримується зовнішній тиск.

Потрібно:

1. З'ясувати режим руху на кожній ділянці короткого трубопроводу.

2. Визначити напорс урахуванням режиму руху. У разі турбулентного режиму руху для визначення коеффіціентаіспользовать універсальну формулу А.Д. Альтшуля, справедливу для всіх зон опору цього режиму, формула має вигляд

.

Висота еквівалентної шероховатостідля технічних труб задана в таблиці вихідних даних.

Розрахунок виконати для одного з варіантів за даними, наведеними в табл.2.1 і 2.2.

Вихідні дані:

 Вихідні дані Остання цифра номера залікової книжки Вихідні дані Передостання цифра номера залікової книжки

 3 січня

 Витрата, л / с 10

 Довжина,, м 150

 Зовнішній тиск, Па - 10 Травня 1,05

 Довжина,, м 100

 Діаметр, мм 75

 Еквівалентна шорсткість, мм 0,45

 Діаметр, мм 100

 Температура води, ° С 13

 Номер рисунка 2.2 Номер рисунка 2.2

Рис.2. Розрахункова схема до задачі 2

Рішення:

Розглянемо усталений рух води в заданому трубопроводі (рис.2).

1. Складаємо рівняння Бернуллі в загальному вигляді для перерізів 0-0 і 1-1 (перетин 0-0 збігається з вільною поверхнею води в лівому резервуарі, перетин 1-1 - з вільною поверхнею правого резервуара):

, (1)

гдеі- відстань від довільно обраної горизонтальній площині порівняння до центру ваги живих перетинів 0 і 1;

и- тиск в центрах тяжкості живих перетинів 0 і 1;

и- середня швидкість руху рідини в живих перетинах 0 і 1;

и- коефіцієнт Коріоліса. Для турбулентного режиму руху рідини;

- Сумарні втрати напору на подолання сил опору при русі потоку в заданому трубопроводі;

- Питома вага рідини. Для води пріпрінімаемН / м3 [1, табл.1.2].

2. Намічаємо горизонтальну площину порівняння. В якості такої беремо площину, що збігається з віссю трубопроводу.

З'ясовуємо значення окремих членів, що входять в рівняння (1) щодо площини порівняння:

; (Розрахунок виробляємо для надлишкового тиску);

. (2)

3. Підставляючи (2) в (1), отримуємо розрахункове рівняння для визначення шуканої величини:

Або. (3)

4. Визначаємо швидкість руху води в трубопроводі:

на ділянці

м / с;

на ділянці

м / с.

5. Визначаємо режим руху води на ділянках трубопроводу. Для цього обчислюємо число Рейнольдса за формулою

,

гдем2 / с - коефіцієнт кінематичної в'язкості води при ° С [1, табл.1.13].

Тоді будемо мати:

;

.

Оскільки маємо, де для круглих труб критичне число Рейнольдса, то режим руху води в трубопроводі - турбулентний.

6. Визначаємо втрати напору. Маємо

. (4)

де- втрати напору по довжині трубопроводу;

- Місцеві втрати при переміщенні води в системі.

Сумарні втрати по довжині трубопроводу дорівнюють сумі втрат на кожній з ділянок, тобто

. (5)

Втрати по довжині на кожній ділянці визначаємо за формулою Дарсі

, (6)

де-коефіцієнт гідравлічного тертя.

Для визначення коеффіціентаіспользуем універсальну формулу А.Д. Альтшуля, справедливу для всіх зон опору турбулентного режиму

.

Маємо

;

.

Знаходимо втрати по довжині

м;

м;

м.

Втрати напору в місцевих опорах обчислюємо за формулою Вейсбаха

, (6)

де- середня швидкість за даними опором; - коефіцієнт місцевого опору.

Знаходимо втрати на вхід в трубопровід

м,

де-коефіцієнт опору при вході в трубопровід, вважаючи, що вхід прямий, закріплений урівень в стінку [1, с.83].

Знаходимо втрати при раптовому розширенні трубопроводу з діаметрадо діаметру. При цьому для визначення втрат скористаємося формулою Борда [1, с.85]

м.

Визначаємо втрати при виході води з труби в правий резервуар під рівень

м.

Визначаємо сумарні місцеві втрати

м.

Знаходимо сумарні втрати напору в трубопроводі

м.

7. Використовуючи рівняння (3), обчислюємо необхідний напір

м.

Знак мінус свідчить про те, що рівень води в правому резервуарі розташований вище рівня води в лівому резервуарі.

Відповідь: м.Задача 3

На рис.3.1 і 3.2 показані резервуари, в оболонці яких зроблені круглі отвори, до яких приєднані зовнішні циліндричні насадки діаметромОтметкі рівня води в резервуарах, центру отворів, дна вказані в табл.3.1 і 3.2.

Швидкість в резервуарах. Відмітка рівня води тримається постійною. Довжину насадка прийняти рівною.

Потрібно:

1. Визначити витрату, що випливає через зовнішній циліндричний насадок.

2. Визначити швидкість в стиснутому перерізі насадка.

Розрахунки виконати для одного з варіантів за даними, наведеними в табл.3.1 і 3.2.

Вихідні дані:

 Вихідні дані Остання цифра номера залікової книжки Вихідні дані Передостання цифра номера залікової книжки

 3 січня

 Зовнішній тиск, Па - 10 Травня 1,09 Відмітка А, м 10

 Діаметр, см 7

 , М 7,6

 Температура води, ° С 19

 , М 7,6

 Номер рисунка 3.2

Рис.3. Розрахункова схема до задачі 3

Рішення:

Визначаємо розрахунковий напір, використовуючи формулу 6.4 [1, с.101]

,

де- напір над центром насадка;

- Надлишковий тиск на поверхні води в резервуарі;

Н / м3-питома вага води присівши [1, табл.1.2].

Маємо:

м.

м.

Далі знаходимо число Рейнольдса за формулою [1, с.106]

,

гдем2 / с - кінематична в'язкість води присівши [1, табл.1.13].

Тоді отримаємо

.

Визначаємо коефіцієнт витрати зовнішнього циліндричного насадка, використовуючи емпіричну формулу [1, с.106]

.

Визначаємо витрату, що випливає через зовнішній циліндричний насадок за формулою [1, с.104]

,

де- площа вихідного перетину.

Таким чином, отримуємо

м3 / с.

Швидкість в стиснутому перерізі насадкаопределім за формулою [1, с.104]

,

де-коефіцієнт швидкості. Для зовнішнього циліндричного насадка

де-коефіцієнт стиснення для зовнішнього циліндричного насадка.

Тогдаі знаходимо

м / с

Відповідь: м3 / с; м / с.Задача 4

З напірного бака з постійним рівнем вода подається споживачам по трубопроводу, що складається з двох послідовно з'єднаних ділянок гідравлічно довгих труб (рис.4).

Потрібно:

1. Визначити розрахунковий витрата на кожній дільниці.

2. Визначити втрати напору на кожній ділянці, користуючись таблицями для гідравлічно довгих труб.

3. Визначити позначку води в напірному баку.

Розрахунки виконати для одного з варіантів за даними, наведеними в табл.4.1 і 4.2.

Вихідні дані:

 Вихідні дані Остання цифра номера залікової книжки Вихідні дані Передостання цифра номера залікової книжки

 3 січня

 Витрата, л / с 50

 Довжина, м 480

 Витрата, л / с 0

 Довжина, м 500

 Витрата, л / с 20

 Відмітка п'єзометричної лінії наприкінці системи, м 0

 Діаметр, мм 200

 Діаметр, мм 150 Вид труби нові сталеві

Рішення:

Виконуємо схему трубопроводу згідно з вихідними даними (рис.4)

Рис.4. Розрахункова схема до задачі 4

1. Оскільки ділянки трубопроводу 1 (AB) і 2 (BC) з'єднані послідовно, то маємо

,

де- розрахункова витрата на першій ділянці;

- Розрахункова витрата на другій ділянці.

Розрахунковий витрата на другій ділянці визначаємо за формулою 8.26 [1, с.131]

надлишковий тиск епюра трубопровід

;

л / с.

Таким чином,

л / с.

2. Втрати напору на кожній ділянці визначимо за формулою 8.25 [1, c.131]

,

де- довжина ділянки;

- Видаткова характеристика трубопроводу;

- Розрахункова витрата на даній ділянці трубопроводу.

Для першої ділянки імеемм, мм, л / с (табл.8.1 [1, с.116]) для нових труб. Тоді

м.

Аналогічно для другої ділянки отримуємо: м, мм, л / с

м.

3. Визначаємо відмітку води в напірному баку. Оскільки за умовою, то відмітка в напірному баку буде дорівнює сумі гідравлічних втрат, тобто

м.

Відповідь: л / с; м; м;

м.

Список використаної літератури

1. Некрасов Б.Б. Довідковий посібник з гідравліки, гідромашин і гідроприводів. Мн .: Вища школа, 1985.

2. Альтшуль А.Д. Приклади розрахунків з гідравліки. М .: Стройиздат, 1977.

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка