Гидравлика и гидромеханизация
Определение вакуума в сосуде, обеспечивающего равновесие в цилиндре. Расчет распределения расходов по параллельным ветвям участка. Расчет повышения давления при внезапном закрытии задвижки. Вычисление числа Рейнольдса при истечении жидкости из отверстия.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.02.2016 |
| Размер файла | 840,5 K |
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//
Размещено на http://www.allbest.ru//
Задача 1
Закрытый резервуар с морской водой снабжен открытым и закрытым пьезометрами. Определить приведенную пьезометрическую высоту hх поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если показания открытого пьезометра h при атмосферном давлении рат, а точка А расположена выше точки В на величину h1.
Дано:
|
h = 0,7 м |
||
|
h1 = 0,3 м |
||
|
с = 1020-1030 кг/ мі |
||
|
t = 15 °С |
||
|
г = 10-10,1 кН Найти: hх - ? |
давление гидравлика жидкость
Решение:
Абсолютное давление в точке В, со стороны открытого пьезометра равно:
(1)
Со стороны резервуара:
(2)
Следовательно, справедливо равенство:
Отсюда
Абсолютное давление в точке А:
Приведенная пьезометрическая высота:
(3)
Ответ: hх = 10,6 м
Задача 2
Цилиндрический резервуар диаметром D и весом G, заполненный водой на высоту а = 0,5м, весит на поршне диаметром d. К поршню через блоки подвешен груз, удерживающий систему в равновесии. Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие в цилиндре. Трением в системе пренебречь.
Дано:
|
D = 900 мм |
||
|
d = 850 мм |
||
|
G = 0,2 кН |
||
|
Найти: Рвак - ? |
Решение:
1. Запишем условия равновесия системы:
(1)
2. Вес водяного столба воды высотой а = 0,5м:
3. Сила суммарного давления на воду равна:
(2)
4. Приравняем полученные значения и определим разряжение (вакуум в сосуде):
Ответ: Рвак = 5,94 кПа
Задача 3
Плоский прямоугольный щит размерами axb, весом G= 26 кН, перекрывает выходное отверстие резервуара. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1, за щитом - h2. Определить начальную силу тяги Т троса, необходимую для открытия щита. Трением в шарнирах пренебречь.
Дано:
|
axb =6x7 м |
||
|
G = 26 кН |
||
|
h1 =8 м |
||
|
h2 =4 м |
||
|
Найти: Т- ? |
Решение:
1. Давление воды слева:
(1)
2. Давление воды справа:
(2)
3. Расстояние от шарниров до центров приложения сил:
(3)
4. Составим уравнение моментов сил относительно шарнира О:
(4)
Так как, б = 90-60=30°
Следовательно,
Ответ: Т = 3505,3 кН
Задача 4
Два бассейна сообщаются чугунным сифоном, имеющим обратный клапан с сеткой и углами поворотов б и в. Отметки уровней воды отличаются на величину Н. От нижнего бассейна отходит бетонная труба диаметром d, длиной L, с объемным расходом Q, с задвижкой. Магистральные асбестоцементные трубопроводы имеют последовательные и параллельные участки. Объемный расход в трубопроводе с параллельными участками - Q1, с последовательным соединением участков - Q2. На конечном участке последовательного соединения происходит равномерная путевая раздача qпут.
Определить:
Распределение расходов по параллельным ветвям.
Потери напора на последовательных участках.
Повышение давления при внезапном закрытии задвижки.
Объемный расход в сифоне Qсиф.
Дано:
|
d =0,3 м |
||
|
L = 250 м |
||
|
Q1 = 0,25 мі/с |
||
|
Q2 = 0,3 мі/с |
||
|
qпут = 0,02 л/с |
||
|
Н = 2,6 м |
||
|
б = 45° |
||
|
в = 90° |
||
|
Q = 0,021 мі/с |
||
|
д = 8 мм |
||
|
Найти: Qi. ?h, ?p, Qсиф |
Решение:
1. Расходы определяются по отдельным ветвям в соответствии с зависимостью:
(1)
Отсюда:
Т.к., длины и диаметры параллельных участков равны, получаем:
2. Полная потеря давления при последовательном соединении простых трубопроводов, определяется по формуле:
(2)
По таблицам Шевелева, в соответствии с диаметром, выбираем значения удельных сопротивлений для асбестоцементных труб, расход и длины участков известны по заданию:
3. При мгновенном закрытии задвижки повышение давления определяется по формуле:
(3)
Скорость распространения ударной волны:
(4)
где Е- модуль упругости воды, Па;
Етв - модуль упругости твердого тела (в данном случае бетон), Па
d - диаметр трубопровода, м;
д - толщина стенки трубопровода, м;
с - плотность воды, кг/мі.
Скорость движения воды до закрытия трубопровода:
(5)
Следовательно, повышение давления составит:
4.Объемный расход в сифоне Qсиф., определяется по формуле:
(6)
Ответ: 1. ;
2. Н = 21641,5 м;
3. ;
4.
Задача 5
Из открытого резервуара по короткому стальному трубопроводу постоянного поперечного сечения d1 и длиной l1 с краном, коэффициент сопротивления которого жкр, заканчивающимся соплом диаметром dс = 0,5 d1, вытекает вода в атмосферу при t = 30 °С. Истечение происходит под напором Н1. С другой стороны к резервуару присоединен коноидальный насадок диаметром выходного сопла dн и длиной lн = 5 dн, истечение из которого происходит при разности уровней в резервуарах Н с коэффициентом расхода насадки мн.
Определить:
Скорость истечения из сопла vc и расход воды по короткому трубопроводу Qc.
Расход воды через затопленный коноидальный насадок Qн.
Дано:
|
t = 30 °С |
||
|
Н1.=8 м |
||
|
Н= 2 м |
||
|
мн = 0,97 |
||
|
Найти: vc Qc, Qн. |
Решение:
1.Число Рейнольдса при истечении жидкости из отверстия определяют по формуле:
(1)
следовательно, трубопровод работает в квадратичной зоне.
2. При расчете коротких трубопроводов следует учитывать не только местные потери напора, но и потери на трение. Расход жидкости из трубопровода (истечение в атмосферу) постоянного диаметра d и длиной l, работающего под напором Н, определяют по формуле:
(2)
3. Для определения коэффициента расхода системы, необходимо найти коэффициент гидравлического трения и учесть местные сопротивления (сопло рассчитать, а сопротивление крана дано по заданию):
Коэффициент сжатия равен:
(3)
(4)
Коэффициент местного сопротивления при внезапном сужении:
(5)
Коэффициент гидравлического трения:
(6)
Коэффициент расхода системы:
(7)
По формуле (2) определим расход:
4. Скорость вытекания жидкости из отверстия определяют по формуле:
(8)
Коэффициент скорости, учитывает потери напора, обусловленные протеканием жидкости через отверстие:
(9)
Определим скорость истечения:
5.Расход через затопленный насадок определяется по формуле:
(10)
Так как, размеры отверстие малы по сравнению с размерами емкости
Ответ: 1. , ;
2.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Создание модели движения жидкости по сложному трубопроводу с параллельным соединением труб и элементов. Уравнения механики жидкости и газа для подсчета потерь на трение. Определение числа Рейнольдса. Система уравнений Бернулли в дифференциальной форме.
контрольная работа [383,5 K], добавлен 28.10.2014Определение силы гидростатического давления жидкости на плоские и криволинейные поверхности, в закрытом резервуаре. Специфические черты гидравлического расчета трубопроводов. Определение необходимого давления рабочей жидкости в цилиндре и ее подачу.
контрольная работа [11,4 M], добавлен 26.10.2011Три 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 18.05.2019Вычисление параметров и характеристик напора при истечении через отверстие в тонкой стенке и насадке с острой входной кромкой (цилиндрической и наружной), с коническим входом, с внутренней цилиндрической, с конически сходящейся и расходящейся насадками.
задача [65,4 K], добавлен 03.06.2010Расчет потерь напора при турбулентном режиме движения жидкости в круглых трубопроводах и давления нагнетания насоса, учитывая только сопротивление трения по длине. Определение вакуума в сечении, перемешивания жидкости, пульсации скоростей и давлений.
контрольная работа [269,2 K], добавлен 30.06.2011Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число. Расчет давления насыщенных паров толуола и ксилола. Определение объемов пара и жидкости, проходящих через колонну. Средние мольные массы жидкости. Определение числа тарелок, их гидравлический расчет.
курсовая работа [262,6 K], добавлен 27.01.2014Построение эпюры гидростатического давления жидкости на стенку, к которой прикреплена крышка. Расчет расхода жидкости, вытекающей через насадок из резервуара. Применение уравнения Д. Бернулли в гидродинамике. Выбор поправочного коэффициента Кориолиса.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 24.03.2012Определение плотности бензина при заданных данных без учета капиллярного эффекта. Расчет давления жидкости, необходимого для преодоления усилия, направленного вдоль штока. Вычисление скорости движения воды в трубе. Определение потерей давления в фильтре.
контрольная работа [358,4 K], добавлен 09.12.2014Расчет оптимального забойного давления, потенциального дебита скважины, оптимальной глубины погружения насоса. Расчет изменения давления на устье скважины от изменения давления в затрубном пространстве и распределения температуры по стволу скважины.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 09.01.2013Расчет газодинамических параметров. Визуализация распределения скорости в прямом тракте газовода. Основные показатели статического давления при заданной высоте канала. Асимметрия распределения давления. Число Нуссельта, Рейнольдса, Прандтля, Стантона.
курсовая работа [15,1 M], добавлен 10.01.2015Расчет характеристик установившегося прямолинейно-параллельного фильтрационного потока несжимаемой жидкости. Определение средневзвешенного пластового давления жидкости. Построение депрессионной кривой давления. Определение коэффициента продуктивности.
контрольная работа [548,3 K], добавлен 26.05.2015Произведение расчета кривых потребного напора трубопроводов (расход жидкости, число Рейнольдса, относительная шероховатость, гидравлические потери) с целью определение затрат воды в ветвях разветвленного трубопровода без дополнительного контура.
контрольная работа [142,7 K], добавлен 18.04.2010Понятия и устройства измерения абсолютного и избыточного давления, вакуума. Определение силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности. Границы ламинарного, переходного и турбулентного режимов движения. Уравнение неразрывности для потока.
контрольная работа [472,2 K], добавлен 08.07.2011Определение поля скоростей и вихревого поля. Нахождение критических точек, расчет обтекаемого контура и линий тока. Определение распределения давления на обтекаемый контур, направления и величины главного вектора сил давления. Построение эпюр напряжений.
курсовая работа [230,9 K], добавлен 04.05.2011Демонстрация режимов течения жидкости и экспериментальное определение критических чисел Рейнольдса для труб круглого сечения. Структура и основные элементы установки Рейнольдса, ее функциональные особенности и назначение, определение параметров.
лабораторная работа [29,2 K], добавлен 19.05.2011Задачи ориентировочного расчета паровой турбины. Определение числа ступеней, их диаметров и распределения тепловых перепадов по ступеням. Вычисление газодинамических характеристик турбины, выбор профиля сопловой лопатки, определение расхода пара.
курсовая работа [840,0 K], добавлен 11.11.2013Упрощенная тепловая схема парогазовой установки с высоконапорным парогенератором. Расход пара до и после парозапорной задвижки. Степень повышения давления в компрессоре. Расход воздуха через компрессор. Температура пара после парозапорной задвижки.
курсовая работа [388,3 K], добавлен 19.12.2010Назначение, устройство и действие клапана. Определение площадей проходных сечений. Построение графической зависимости коэффициента расхода рабочей щели основного клапана от числа Рейнольдса и гидродинамической силы от открытия рабочей щели клапана.
курсовая работа [468,5 K], добавлен 08.05.2011Порядок определения площади поверхности охлаждения батареи, изготовленной из оребренных труб. Вычисление геометрических характеристик теплопередающего элемента. Расчет степени теплообмена со стороны рабочего тела. Определение критерия Рейнольдса.
контрольная работа [111,1 K], добавлен 14.01.2011Изучение механики материальной точки, твердого тела и сплошных сред. Характеристика плотности, давления, вязкости и скорости движения элементов жидкости. Закон Архимеда. Определение скорости истечения жидкости из отверстия. Деформация твердого тела.
реферат [644,2 K], добавлен 21.03.2014
