Физика в гидравлике
Определение максимального объема жидкости, который можно залить в резервуар. Расчет увеличения отрывного усилия при создании в резервуаре избыточного давления. Исчисление кинематического коэффициента вязкости для снижения момента силы трения вдвое.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 15.06.2016 |
| Размер файла | 40,8 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/
Задача 1
Определить максимальный объем жидкости W, который можно залить в резервуар при условии, что она не выльется из него при нагревании от начальной температуры до конечной температуры . Вычислить высоту столба жидкости при .
Решение:
Находим разность температур:
Находим объем резервуара:
Объем жидкости после нагрева
Объем жидкости при
Высота столба жидкости при
где S - площадь резервуара
Высота столба жидкости при
Задача 2
Определить усилие на днище сосуда и разрывное усилие в сечении 1-1 при наполнении на высоту . Построить эпюры давлений на днище и боковые стенки.
Дано:
Решение:
Давление на дно сосуда:
Усилие на плоские поверхности:
где F- площадь дна
Разрывное усилие в плоскости 1-1:
где - площадь плоскости 1-1
Задача 3
Определить отрывное усилие, действующее на крышку люка диаметром , расположенного на боковой стенке резервуара. Во сколько раз увеличится отрывное усилие при создании в резервуаре избыточного давления .
Дано:
Решение:
Сила давления на плоские стенки:
где S - площадь люка
Р - давление в центре тяжести люка
Если
Усилие увеличится в 7 раз.
Задача 4
Зазор между цапфой и опорой постоянен и равен Цапфа вращается с частотой Считать, что скорость жидкости в зазоре изменяется по линейному закону от 0 у стенки опоры до у поверхности цапфы. Определить мощность, требуемую на преодоление трения в подшипнике, если зазор заполнен жидкостью, заданной в исходных данных. Каким должен быть кинематический коэффициент вязкости , чтобы снизить момент силы трения вдвое?
Дано:
Решение:
Градиент скорости в зазоре:
Площадь цапфы:
Динамический коэффициент вязкости
Сила трения подшипника
Момент силы трения
Мощность:
Снижаем момент силы вдвое:
Находим динамический коэффициент вязкости:
Задача 5
Определить высоту цилиндрического поплавка , обеспечивающего открытие тарельчатого клапана с диаметром седла в днище резервуара, при погружении в жидкость 2/3 объема. Вес клапана с тягой и поплавком принять равным , а диаметр поплавка .
Дано:
Решение:
Сила давления на клапан:
Из условия равновесия поплавок-клапан
из условия
Высота поплавка
Задача 6
Определить максимальное время разгона резервуара на подвижной платформе в направлении, параллельном размеру 1 до скорости 60 км/ч при наполнении на высоту , чтобы жидкость не вылилась из резервуара.
Дано: резервуар давление кинематический
Решение:
При поступательном движении сосуда с ускорением свободная поверхность жидкости образует с горизонталью угол .
Угол определяем:
Задача 7
Определить расход жидкости Q через отверстие полностью открытого клапана в днище резервуара при его наполнении на высоту . Диаметр отверстия принять равным диаметру клапана. Определить время истечения всей жидкости и половины жидкости из резервуара. Отверстие считать малым с коэффициентом расхода .
Во сколько раз увеличится время истечения всей жидкости при уменьшении диаметра отверстия вдвое? Во сколько раз уменьшится время истечения при создании в резервуаре постоянного избыточного давления .
Дано:
Решение:
Расход через малое отверстие:
где S - площадь отверстия
- действительный напор,
Время истечения жидкости
где - начальная высота жидкости
Площадь резервуара
Время истечения половины жидкости
Отверстие уменьшаем наполовину
Время истечения
Время увеличится примерно в 4 раза
Время истечения при
Время уменьшится примерно в 4,3 раза
Задача 8
Определить требуемую производительность насоса для заполнения резервуара на высоту , за время . Выбрать диаметры всасывающего и нагнетающего трубопроводов по заданной скорости в нагнетающем трубопроводе , скорость во всасывающем трубопроводе принять на 30% меньше .
Дано:
Решение
Определяем расход
Где W- объем жидкости
Диаметры трубопроводов:
Всасывающий
Принимаем стандарт
Нагнетающий
Принимаем стандарт
Задача 9
Рассчитать напорные характеристики всасывающего и нагнетающего трубопроводов в диапазоне от 0 до 1,4 при заданной высоте всасывания и нагнетания . Длину нагнетающего трубопровода принять , а длину всасывающего трубопровода . Эквивалентную шероховатость стенок трубопроводов принять . Считать, что всасывающий трубопровод имеет один плавный поворот на с коэффициентом местного сопротивления и приемный клапан с коэффициентом сопротивления . Нагнетающий трубопровод имеет один плавный поворот на , колено с коэффициентом сопротивления и стандартный вентиль с коэффициентом сопротивления (полностью открытый):
Местное сопротивление на входе в резервуар считать равным . Повышением уровня жидкости в резервуаре по мере его наполнения пренебречь.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет кинематического коэффициента вязкости масла при разной температуре. Применение формулы Убеллоде для перехода от условий вязкости к кинематическому коэффициенту вязкости. Единицы измерения динамического и кинематического коэффициентов вязкости.
лабораторная работа [404,7 K], добавлен 02.02.2022Сущность метода Стокса по определению коэффициента вязкости. Определение сил, действующих на шарик при его движении в жидкости. Оценка зависимости коэффициента внутреннего трения жидкостей от температуры. Изучение ламинарных и турбулентных течений.
лабораторная работа [1001,4 K], добавлен 15.10.2010Определение 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 26.10.2011Характеристика приближенных методов определения коэффициента трения скольжения, особенности его расчета для различных материалов. Значение и расчет силы трения по закону Кулона. Устройство и принцип действия установки для определения коэффициента трения.
лабораторная работа [18,0 K], добавлен 12.01.2010Причина возникновения сил вязкого трения в жидкостях. Движение твердого тела в жидкости. Определение вязкости жидкости по методу Стокса. Экспериментальная установка. Вязкость газов. Механизм возникновения внутреннего трения в газах.
лабораторная работа [61,1 K], добавлен 19.07.2007Силы и коэффициент внутреннего трения жидкости, использование формулы Ньютона. Описание динамики с помощью формулы Пуазейля. Уравнение Эйлера - одно из основных уравнений гидродинамики идеальной жидкости. Течение вязкой жидкости. Уравнение Навье-Стокса.
курсовая работа [531,8 K], добавлен 24.12.2013Изучение конструктивных особенностей резервуара для хранения нефтепродуктов. Построение переходной характеристики объекта при условии мгновенного изменения величины входного потока. Определение уровня жидкости в резервуаре нефтеперекачивающей станции.
реферат [645,4 K], добавлен 20.04.2015Понятия 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 веса находящейся в баке жидкости. Расход жидкости, нагнетаемой гидравлическим насосом в бак. Вязкость жидкости, при которой начнется открытие клапана. Зависимость расхода жидкости и избыточного давления в начальном сечении трубы от напора.
контрольная работа [489,5 K], добавлен 01.12.2013Расчет 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 26.05.2015Определение увеличение объема жидкости после ее нагрева при атмосферном давлении. Расчет величины и направления силы гидростатического давления воды на 1 метр ширины вальцового затвора. Определение скорости движения потока, давления при входе в насос.
контрольная работа [474,0 K], добавлен 17.03.2016Определение высоты и времени падения тела. Расчет скорости, тангенциального и полного ускорения точки окружности для заданного момента времени. Нахождение коэффициента трения бруска о плоскость, а также скорости вылета пульки из пружинного пистолета.
контрольная работа [95,3 K], добавлен 31.10.2011Построение 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 24.03.2012Изучение кинематики и динамики поступательного движения на машине Атвуда. Изучение вращательного движения твердого тела. Определение момента инерции махового ко-леса и момента силы трения в опоре. Изучение физического маятника.
методичка [1,3 M], добавлен 10.03.2007Экспериментальная проверка формулы Стокса и условий ее применимости. Измерение динамического коэффициента вязкости жидкости; число Рейнольдса. Определение сопротивления жидкости, текущей под действием внешних сил, и сопротивления движущемуся в ней телу.
лабораторная работа [339,1 K], добавлен 29.11.2014Определение вязкости глицерина и касторового масла, знакомство с методом Стокса. Виды движения твердого тела. Определение экспериментально величины углового ускорения, момента сил при фиксированных значениях момента инерции вращающейся системы установки.
лабораторная работа [780,2 K], добавлен 30.01.2011Вязкость - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одного слоя вещества относительно другого. Определение коэффициента вязкости жидкости методом Стокса. Законы и соотношения, использованные при расчете формулы.
лабораторная работа [531,3 K], добавлен 02.03.2013Определение абсолютного и избыточного гидростатического давления воды на определенной глубине от поршня, максимальной глубины воды в водонапорном баке, силы избыточного гидростатического давления на заслонку, предельной высоты центробежного насоса.
контрольная работа [195,9 K], добавлен 26.06.2012Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Сущность закона определения максимальной силы трения покоя. Зависимость модуля силы трения скольжения от модуля относительной скорости тел. Уменьшение силы трения скольжения тела с помощью смазки. Явление уменьшения силы трения при появлении скольжения.
презентация [265,9 K], добавлен 19.12.2013
