Студопедия — Глава 5.Гидромеханика
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

Глава 5.Гидромеханика






Задачи

1. В замкнутом сосуде находится вода под давлением Уровень воды в пьезометре, подсоединенного к стенке сосуда, равен 1 м над уровнем жидкости в сосуде. Плотность жидкости 1000 кг/ Определить внешнее давление на жидкость.

Ответ: Запишем основное уравнение гидростатики относительно точки подсоединения пьезометра: ,

где h высота подсоединения пьезометра над уровнем жидкости в сосуде.

+1000·9,8·1=1,08· Па

2. Определить высоту вакуума в точке А, точке подсоединения пьезометра к сосуду с жидкостью. Абсолютное давление в т.А равняется 0,4 . Плотность жидкости 1000 кг/

Ответ: Абсолютное давление в т. А:

со стороны жидкости, находящейся в пьезометре: (1).

со стороны жидкости, находящейся в сосуде: = = 0,4·9,8·104 Па.

Тогда из уравнения (1):

hвак = =0.6 м

3.Определить абсолютное и избыточное давление и силу давления жидкости на днище, если высота жидкости в сосуде h= 1м. Поверхность днища сосуда равна 1м2. Плотность жидкости 1000 кг/м3. Давление над жидкостью равняется атмосферному.

Ответ: Абсолютное давление жидкости на днище сосуда: = Па.

Избыточное давление, создаваемое жидкостью: = 9,8·103 Па.

Сила давления на днище сосуда: P = Н.

 

4.Вода из вертикально расположенного трубопровода а) диаметром d=100 мм; б) движущаяся со скоростью w = 6 м/с, растекается в пространстве между двумя горизонтальными параллельно расположенными дисками-плоскостями, наружный диаметр которых D =1200 мм. Расстояние между дисками h=100 мм., вода со скоростью ω=0,25 м/с вытекает в атмосферу. Определить давление в точке, удаленной от оси вертикальной трубы на расстояние 0,3 м. Так же определить а) скорость воды в трубе; б) диаметр вертикального трубопровода.

Ответ: Для сечения 1-1:

.

Для сечения 2-2:

.

Расход жидкости: 0,0942 м3.

Тогда скорость воды во втором сечении:

.

Уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2:

; ;

а) Находим площадь поперечного сечения трубопровода:

S= = =0,00785м2;

Из уравнения расхода:

= / S= 0,0942/0,00785=12м/с.

б) Из уравнения расхода находим:

S= / = 0,0942/6=0,0157м2;

=0,141м.

 

 

5.Из бака переменного сечения вытекает вода через нижнее отверстие диаметром d=50 мм. Диаметр верхней части бака =3000 мм, нижней - =1000мм. Время истечения жидкости из верхней части бака =60 мин., нижней части - 3 мин. Коэффициент расхода = 0,62. Определить объем жидкости в баке.

Ответ: Время истечения жидкости из верхней части бака:

τ1= ·( - ) = ·( - )

Время истечения жидкости из нижней части бака:

τ1= · = ·

 

6.Из цилиндрической емкости, диаметр которой D =1000мм, вода вытекает через нижнее, боковое отверстие, расположенное на расстоянии h=20 мм от днища. Диаметр отверстия d=20 мм. Время опорожнения емкости 30 мин. Коэффициент расхода = 0,62. Определить количество жидкости, находившейся в емкости.

Ответ: Время истечения воды из бака:

τ1= ·( - );

 

 

7.Из бака диаметром D=1000мм при постоянном напоре h =25 м выливается вода через нижнее отверстие диаметром d=20 мм. Коэффициент расхода . Определить скорость истечения воды из отверстия бака.

Ответ: = 0,62 · = 4,35 м/с.

 

8. В кожухотрубном теплообменнике число труб n=111 штук. Диаметр кожуха равен 400 мм. Диаметр трубок 25х2 мм. Определить эквивалентный диаметр межтрубного пространства.

Ответ: м=32мм.

 

9. В межтрубном пространстве кожухотрубчатого теплообменника с числом труб n=111 штук протекает вода, расход которой равен 5000 кг/ч. Диаметр кожуха равен 400 мм. Диаметр трубок 25х2 мм. Определить режим течения воды в межтрубном пространстве. Плотность жидкости принять равным 1000 кг/ .

Ответ: Критерий Рейнольдса: =756

Re=756<2320 режим ламинарный

10. Скорость движения воды в трубном пространстве двухходового кожухотрубчатого теплообменника 0,08 м/с. Длинно труб – 2 м, диаметр трубок 25х2 мм. Определить сопротивление трубного пространства на трение, если температура воды 20ºС.

Ответ.: Критерий Рейнольдса: =1680

Так как Re =1680<2320, режим течения будет ламинарным.

Коэффициент трения при ламинарном режиме: =0,038.

Сопротивление от потери давления на трение:

∆p =: = 0,038 = 2310 Па.

11. Скорость движения воды в трубном пространстве четырехходового кожухотрубчатого теплообменника =1 м/с. Диаметр кожуха равен 600мм. Длина труб - 3м, диаметр трубок 25х2. Общее число труб n= 210. Относительная шероховатость е =0,2мм. Определить сопротивление трубного пространства на трение, если температура воды 20 ºС.

Ответ Потеря давления на трение

12(7). Из вертикального отверстия диаметром 20 мм, расположенного в тонкой стенке бака вытекает компактная струя под напором Н =15 м. Коэффициент расхода . Определить силу воздействия струи на вертикальную площадку, расположенную на пути ее воздействия.

Ответ: Скорость струи:

= µ = 0,62 · = 10,63 м/с.

Сила воздействия на площадку:

R = ρS0 = 1000·0,785·0,022·10,632 = 35 Н.

13(8).Из вертикального отверстия диаметром 25мм, расположенного в тонкой стенке бака вытекает компактная струя под напором Н =25 м. Коэффициент расхода . Определить силу воздействия струи на площадку, расположенную на пути воздействия струи, если она смещается от бака со скоростью 0,3 м/с

Ответ:: Скорость струи:

= µ = 0,62 · = 13,73 м/с.

Сила воздействия на площадку:

R = ρS0( 0 -υ)2 = 1000·0,785·0,0252·(13,73-0,3)2 = 88,3 Н.

 

14(9). Вода движется по разветвленному трубопроводу к точкам потребления Д и С из начальной т.А. Потребной напор в т. С 10·1 МПа, в т. Д 3·1 МПа. Объемный расход в т. С 8 м/ч, т. Д 15 м/ч Геометрические напоры в т.А -12м, т. Б - 8 м, т. С - 7 м, т. Д- 10 м, длина участков АБ – 100 м, БС- 60 м, БД -80 м. Определить потери напора на участках АБ, БС, БД и диаметры труб всех линий трубопровода и напор в т.А

Ответ 9

15. По длинному трубопроводу диаметром 800 мм и толщиной стенки 10 мм, длиной 200м протекает вода под давлении 3 МПА и температуре 20 ºС со скоростью 5 м/с. Модуль упругости воды равен, стали. Определить рост давления в трубопроводе при гидравлическом ударе, возникший при мгновенной остановки движения воды в нем, а также скорость распространения волны гидравлического удара.

Ответ

16 Пленочное течение жидкости задача потеряна

17.Движение пленки жидкости, взаимодействущей с газовым потоком

18.По трубопроводу квадратного сечения 100х100мм движется вода. Определить эквивалентный диаметр трубопровода: а) при напорном течение; б) без напорном течение когда жидкость заполняет половину сечению трубопровода

Ответ.

19.На основе примера 10 определить потери давления на от местных сопротивлений на трубных пространствах. Скорость воды в трубах 0,4м/с, температура 20С

20.Определить на основе примера 10 и 19 определить полное сопротивление трубного пространства







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 1188. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Законы Генри, Дальтона, Сеченова. Применение этих законов при лечении кессонной болезни, лечении в барокамере и исследовании электролитного состава крови Закон Генри: Количество газа, растворенного при данной температуре в определенном объеме жидкости, при равновесии прямо пропорциональны давлению газа...

Ганглиоблокаторы. Классификация. Механизм действия. Фармакодинамика. Применение.Побочные эфффекты Никотинчувствительные холинорецепторы (н-холинорецепторы) в основном локализованы на постсинаптических мембранах в синапсах скелетной мускулатуры...

Шов первичный, первично отсроченный, вторичный (показания) В зависимости от времени и условий наложения выделяют швы: 1) первичные...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.012 сек.) русская версия | украинская версия