Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Приведенные выше выводы справедливы также для газа и используются при проектировании и строительстве воздушных шаров, дирижаблей и т.д




Рассмотрим некоторые примеры решения задач по данной теме.

3.1 Избыточное давление природного газа в газовом стояке на десятом этаже равно р гизб10=3,5 кПа. Определить избыточное давление газа на первом этаже р гизб1, если высота этажа равна hз = 3 м. Плотность газа одинакова по высоте стояка и равна rг = 0,6 кг/м3, а воздуха на первом этаже – rв = 7,29 кг/м3. Атмосферное давление на первом этаже ратм1=0,1 МПа. Температура окружающей среды равна 20 0С и одинакова на первом и десятом этажах.

Решение. Для решения задачи используем уравнение (3.15), считая вначале плотность воздуха одинаковой на первом и десятом этажах. В качестве начала отчета для давления в уравнении (3.15) примем пустоту, т.к. атмосферное давление на первом и десятом этажах различно и поэтому его нельзя использовать в качестве начала отсчета.

Определим атмосферное давление на 10-м этаже:

ратм10= ратм1 - rв g h1-10=0,1∙106-7,29∙9,8∙3∙10= 99785,7 Па.

Определим абсолютное давление газа на 10-м этаже:

ргабс10гизб10атм10=3500+99785,7=103285,7 Па.

Определим абсолютное давление газа на 1-м этаже:

ргабс1габс10 + rг g h1-10==103285,7+0,6∙9,8∙3∙10=103109,3 Па.

Окончательно определим избыточное давление газа на 1-м этаже

ргизб1габс1 - ратм1=103109,3-100000=3109,3 Па≈3,11 кПа.

В действительности плотность воздуха на1-м и 10-м этажах различна, поэтому определим атмосферное давление на 10-м этаже с помощью барометрической формулы (3.20):

ратм10= ратм1∙е-gh1-10 /(RT)= 0,1∙106∙2,72-9,8∙30/(287∙293)=99651 Па.

Проведя дальнейшие расчеты, аналогичные вышеприведенным, получим ргизб1≈3,33 кПа. Разница в расчетах по двум методикам составляет 6,4 %. Следует отметить, что расчеты по второй методике являются более точными.

 

3.2 Определить перепад давления на входе в топку печи, если высота дымовой трубы Н = 15 м. Плотность наружного воздуха rв = 1,27 кг/м3, плотность дымовых газов rд = 0,83 кг/м3.

Решение.Для решения воспользуемся уравнением (3.15). Перепад давления на выходе из печной трубы примерно равен нулю, т.е. давление воздуха и дымовых газов на выходе будет примерно равным: рв.вых » рд.вых.

давление воздуха и дымовых газов на входе в топку будет равно, соответственно: рв.вх = рв.вых + rв g Н и рд.вх = рд..вых + rд g Н.

Тогда перепад давления на выходе в топку печи будет равен:

Dр = рв.вх - рд.вх = = g Н (rв - rд) = 9,8×15(1,27 – 0,83) = 64,7 Па.

3.3 В канале прямоугольного сечения шириной B=3 м установлен плоский затвор (рис.3.18). Каким должен быть вес груза G, чтобы при наполнении канала водой на глубину H=4 м затвор открылся. Масса затвора равна m=50 кг, а коэффициент трения в направляющих затвора f=0,3.

Решение.Определим силу давления жидкости на затвор:

F=ρ g hc S= ρ g B H H/2= ρ g B H2/2=103∙9,8∙3∙42/2=176,4∙103 Н.

Затвор начнет открываться, когда вес затвора превысит сумму силы трения затвора в направляющих и вес затвора, т.е.

Gг> Gз+Fтр=m g+F f=50∙9,8+176,4∙103∙0,3=53,41∙103 Н=53,41 кН.

 

 
 

 


 

 

4кинематика жидкости и газа

 







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 746. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия