Гидравлические струи. Силовое воздействие струи на преграду
Расчет силового воздействия круглой струи на твердую преграду для отверстия и двух типов насадков (внешний цилиндрический и коноидальный). Давление струи на плоскую твердую поверхность. Определение параметров свободной затопленной турбулентной струи.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.04.2021 |
| Размер файла | 2,8 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНСТИТУТ «МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ»
Кафедра строительства, теплоэнергетики и транспорта
Контрольная работа №1,2
по дисциплине «Гидравлика»
«Гидравлические струи.
Силовое воздействие струи на преграду»
Выполнил: Дерман В.В.
ЭСЭУс-18о-1
Проверил: Старший преподаватель
Караченцева Я.М.
Мурманск 2021
Содержание
|
Лист |
|||
|
Исходные данные. |
3 |
||
|
1 |
Определение параметров свободной затопленной турбулентной струи (круглой и плоской). |
4 |
|
|
2 |
Вычерчивание поперечных профилей распределения скоростей для плоской и круглой струи. |
6 |
|
|
3 |
Расчет силового воздействия круглой струи на твердую преграду для отверстия и двух типов насадков (внешний цилиндрический и коноидальный). |
9 |
Исходные данные
Перепад давления, Др = 0,12 МПа
Относительная плотность жидкости, д = 1,14
Радиус r0 или полувысота отверстия b0 = 8 мм
Рисунок 1 - Схема движения свободной затопленной турбулентной струи
Определение параметров свободной затопленной турбулентной струи (круглой и плоской)
струя насадка силовое
Основные расчетные зависимости для круглых и плоских свободных затопленных турбулентных струй приведены в Таблице 1.
Таблица 1 - Основные расчетные зависимости
|
Параметр |
Круглая струя |
Плоская струя |
|
|
Коэффициент турбулентной структуры, а |
0,08 |
0,09-0,12 Принимаю 0,12 |
|
|
Половина угла расширения, tgв |
3,4а = 0,272 |
2,4а = 0,288 |
|
|
Расстояние от полюса до начального сечения, х0 |
0.029 |
0,027 |
|
|
Длина начального участка, хн |
0,067 |
0,068 |
|
|
Радиус R или полутолщина В струи |
(Таблица 2) |
(Таблица 2) |
|
|
Скорость на оси основного участка, umax |
(Таблица 2) |
(Таблица 2) |
|
|
Расход на основном участке, Q |
(Таблица 2) |
(Таблица 2) |
Скорость в начальном сечении u0 определим по формуле:
Приведенный напор зависит от перепада давлений на свободной поверхности жидкости и в среде, в которую происходит истечение,
С учетом исходных данных найдем:
Формула для определения расхода струи в начальном сечении:
для плоской струи:
для круглой струи:
для плоской струи:
для круглой струи:
Расчетные значения радиуса r или полутолщины струи В, скорости на оси основного участка струи umax, расхода на основном участке Q целесообразно представить в табличной форме (Таблица 2).
Радиус r0 или полувысота отверстия b0 = 8 мм (по условию)
Таблица 2 - Сводная таблица по расчету струй
|
Сечения |
Плоская струя |
|||
|
B, м |
umax, м/с |
Q, м3/с |
||
|
х' = 0 |
0,008 |
26,302 |
0,007795 |
|
|
х' = хн= =0,068 |
0,02758 |
14,123 |
0,03521 |
|
|
х' = =2хн=0,136 |
0,04717 |
10,789 |
0,06263 |
|
|
х' = =4хн=0,272 |
0,08634 |
7,970 |
0,11747 |
|
|
Сечения |
Круглая струя |
|||
|
R, м |
umax, м/с |
Q, м3/с |
||
|
х' = 0 |
0,008 |
46,589 |
0,002935 |
|
|
х' = =хн=0,067 |
0,02622 |
14,074 |
0,009715 |
|
|
х' = =2хн=0,134 |
0,04445 |
8,288 |
0,016496 |
|
|
х' = =4хн=0,268 |
0,08089 |
4,549 |
0,030056 |
Вычерчивание поперечных профилей распределения скоростей для плоской и круглой струи.
Поперечные профили распределения скоростей в сечениях струи рассчитывают по формуле (1). (1) Радиус R или полутолщину струи В разбивают на отрезки через 0,2В. Результаты расчетов представляют в табличной форме для четырех сечений (Таблица 3).
Таблица 3 - Расчет для построения поперечных профилей распределения скоростей
|
Сечения |
Параметры плоской струи |
Относительное расстояние от рассматриваемой точки до оси струи |
||||||
|
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1 |
|||
|
x'=0 |
Скорость струи в точке u, м/с |
26,302 |
21,807 |
14,677 |
7,535 |
2,128 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,0016 |
0,0032 |
0,0048 |
0,0064 |
0,008 |
||
|
x'=xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
14,123 |
11,709 |
7,881 |
4,046 |
1,143 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,0552 |
0,1103 |
0,1655 |
0,2206 |
0,2758 |
||
|
x'=2xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
10,789 |
8,945 |
6,021 |
3,091 |
0,873 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,0094 |
0,0189 |
0,0283 |
0,00377 |
0,0472 |
||
|
x'=4xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
7,970 |
6,608 |
4,448 |
2,283 |
0,645 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,0173 |
0,0345 |
0,0518 |
0,0691 |
0,0863 |
||
|
Параметры круглой струи |
||||||||
|
x'=0 |
Скорость струи в точке u, м/с |
46,589 |
38,627 |
25,998 |
13,347 |
3,769 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
x'=xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
14,074 |
11,668 |
7,853 |
4,031 |
1,138 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,00 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
||
|
x'=2xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
8,288 |
6,871 |
4,624 |
2,374 |
0,670 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,00889 |
0,01778 |
0,02667 |
0,03556 |
0,04445 |
||
|
x'=4xн |
Скорость струи в точке u, м/с |
4,549 |
3,771 |
2,538 |
1,303 |
0,368 |
0 |
|
|
Абсолютное расстояние от точки до оси струи B, м |
0 |
0,016178 |
0,032356 |
0,048534 |
0,064712 |
0,08089 |
Расчет силового воздействия круглой струи на твердую преграду для отверстия и двух типов насадков (внешний цилиндрический и коноидальный)
Силовое воздействие круглой струи на твердую преграду рассчитывают при тех же исходных данных по формулам: струя вытекает из отверстия перпендикулярно к поверхности , где kн -коэффициент, определяемый влиянием неучтенных факторов, равный 0,92...0,96%, под углом a к поверхности , .
=p/pв => p=*pв; r=1,14*1000=1140.
=; =e*w.
Определим wc для каждого насадка и отверстия:
1) круглое отверстие в тонкой стенке:
=0,64*=0,00033984
2) внешний цилиндрический насадок:
щ=
3) коноидальный насадок:
щ=
4. Давление струи на плоскую твердую поверхность, расположенную перпендикулярно струе:
а) круглое отверстие в тонкой стенке:
б) внешний цилиндрический насадок:
в) коноидальный насадок:
Давление струи на плоскую твердую поверхность, наклоненную на угол a
Расчет выполняют для отверстия и двух типов насадков (внешний цилиндрический и коноидальный), б = 45є. Результаты расчетов сравнивают и делают выводы.
а) круглое отверстие в тонкой стенке:
36,834H
52,091H
б) внешний цилиндрический насадок:
H
H
в) коноидальный насадок:
48,596H
68,725H
Вывод
В ходе выполнения контрольной работы были рассчитаны скорости течения струи при плоском и круглом отверстии, давление струи на плоскую твердую поверхность, расположенную перпендикулярно струе больше, чем при б = 45є. Наименьшее силовое воздействие струи на преграду будет при круглом отверстии в тонкой стенке, а наибольшее при коноидальном насадке.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Три случая относительного покоя жидкости в движущемся сосуде. Методы для определения давления в любой точке жидкости. Относительный покой жидкости в сосуде, движущемся вертикально с постоянным ускорением. Безнапорные, напорные и гидравлические струи.
презентация [443,4 K], добавлен 18.05.2019- Определение эффективности действия ударника по преграде и его рациональных конструктивных параметров
Определение рациональных конструктивных параметров кумулятивного снаряда. Расчет изменения скорости схлопывания кумулятивной облицовки, изменения угла схлопывания, скорости элементов кумулятивной струи, изменения диаметра и глубины отверстия в преграде.
контрольная работа [538,8 K], добавлен 04.09.2010 Использование магнитокалорического эффекта в коллоидном растворе ферромагнитного однодоменного порошка. Энергия магнитного поля. Среднестатистическая скорость хаотического движения молекул в веществе. Использование свойства непрерывности струи жидкости.
статья [74,6 K], добавлен 24.10.2013Описания детских годов, учебы в школе и университете, работы в лаборатории. Анализ первых работ Бора по исследованию колебаний струи жидкости. Исследование квантовой теории водородоподобного атома. Становление квантовой механики. Принцип дополнительности.
презентация [110,9 K], добавлен 21.02.2013Физико-химические процессы при воздействии плазменной струи (дуги). Тепловые процессы, материалы при плазменном нагреве. Фазовые и структурные превращения при плазменном нагреве металлов. Влияние скорости нагрева и охлаждения на величину зерна аустенита.
монография [4,5 M], добавлен 10.09.2008Основные понятия гидродинамики. Условие неразрывности струи, уравнение Бернулли. Внутреннее трение (вязкость) жидкости. Течение вязкой жидкости. Факторы, влияющие на вязкость крови в организме. Особенности течения крови в крупных и мелких сосудах.
реферат [215,7 K], добавлен 06.03.2011Оценка характера радиоизлучения выхлопной газовой струи. Нахождение корреляции между изменением характера радиоизлучения и возникновением конкретных неисправностей в момент их зарождения. Исследования собственного радиоизлучения газотурбинных установок.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 24.03.2013Физические свойства жидкости и уравнение гидростатики. Пьезометрическая высота и вакуум. Приборы для измерения давления. Давление жидкости на плоскую наклонную стенку и цилиндрическую поверхность. Уравнение Бернулли и гидравлические сопротивления.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 30.11.2014Схемы электрических сетей здания. Подсчет электрических нагрузок и определение основных расчётных параметров. Расчет сечений проводов и кабелей. Выбор типов электропроводок. Составление сметы по проекту силового оборудования (по укрупненным показателям).
курсовая работа [99,9 K], добавлен 06.12.2010Вакуум как разность между атмосферным или барометрическим и абсолютным давлением. Расчет линейной потери напора по формуле Дарси-Вейсбаха. Свойства гидростатического давления. Особенности применения уравнения Бернулли. Давление жидкости на плоскую стенку.
реферат [466,0 K], добавлен 07.01.2012Виды вещества. Реакция твердого тела, газа и жидкости на действие сил. Силы, действующие в жидкостях. Основное уравнение гидростатики. Дифференциальное уравнение равновесия жидкости. Определение силы давления столба жидкости на плоскую поверхность.
презентация [352,9 K], добавлен 28.12.2013Физические свойства жидкости. Гидростатика и гидродинамика: движение жидкости по трубопроводам и в каналах; ее истечение через отверстия и насадки. Сельскохозяйственное водоснабжение и мелиорация. Сила давления на плоскую и криволинейную поверхности.
методичка [6,3 M], добавлен 08.04.2013Определение основных электрических величин. Расчет размеров трансформатора и его обмоток. Определение параметров короткого замыкания. Окончательный расчет магнитной системы и параметров холостого хода. Тепловой расчет и расчет системы охлаждения.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 21.06.2011Расчет основных электрических величин и изоляционных расстояний. Определение геометрических параметров магнитной системы. Расчет параметров трансформатора типа ТМ-250/6 при различных значениях коэффициента загрузки. Параметры короткого замыкания.
курсовая работа [160,1 K], добавлен 23.02.2013Потенциальная энергия жидкости. Определение теоретической скорости и теоретического расхода (идеальная жидкость). Сравнение истечения через отверстие и внешний цилиндрический насадок. Кавитация в цилиндрическом насадке. Гидравлический удар в трубопроводе.
презентация [337,3 K], добавлен 29.01.2014Назначение и типы трансформаторов; конструктивная схема. Проект силового трансформатора мощностью 400 кВА: определение основных электрических величин, расчет обмоток высокого и низкого напряжения, магнитной системы и параметров короткого замыкания.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 21.12.2012Расчет основных размеров и массы трансформатора. Определение испытательных напряжений обмоток и параметров холостого хода. Выбор марки, толщины листов стали и типа изоляции пластин, индукции в магнитной системе. Расчет параметров короткого замыкания.
курсовая работа [812,3 K], добавлен 20.03.2015Определение основных электрических величин и коэффициентов трансформатора. Расчет обмотки типа НН и ВН. Определение параметров короткого замыкания и сил, действующих на обмотку. Расчет магнитной системы трансформатора. Расчет размеров бака трансформатора.
курсовая работа [713,7 K], добавлен 15.11.2012Выбор электродвигателя и расчет электромеханических характеристик. Расчет мощности и выбор силового трансформатора и вентилей преобразователя. Определение индуктивности уравнительных и сглаживающих реакторов. Определение параметров привода и построение.
контрольная работа [4,3 M], добавлен 06.02.2016Проектирование силового трансформатора ТМ-10000/35. Выбор изоляционных расстояний. Расчет размеров трансформатора, электрических величин, обмоток, параметров короткого замыкания, магнитной системы, коэффициента полезного действия при номинальной нагрузке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 10.12.2013
