Механика жидкости и газа. Яруков К.А. 24 вариант ГТУ19-1бзу МЖиГ.docx. Контрольная работа Дисциплина Механика жидкости и газа
Скачать 1.03 Mb.
|
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет» Кафедра «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» Контрольная работа Дисциплина «Механика жидкости и газа» Вариант 24 Выполнил: студент гр. ГТУ-19-1бзу: Яруков К.А. г. Пермь 2021 Задача 1 Пластина площадью S движется со скоростью u0 = 0,3 м/с параллельно неподвижной горизонтальной плоскости 0-0, образуя с ней зазор b = 8 мм. Принять линейный закон изменения скорости по сечению зазора Динамическая вязкость жидкости μ = 0,24 Па·с, площадь пластины S = 0,1 м2. Определить силу вязкого трения Т и касательное напряжение τ в жидкости на поверхности соприкосновения с пластиной. Найти: Т, τ - ?. Решение: По закону Ньютона сила вязкого трения равна: Т = τ·S, где - касательное напряжение в жидкости на поверхности соприкосновения с пластиной; μ - динамическая вязкость жидкости; S -площадь пластины; - градиент скорости. Таким образом, Ответ: Задача 2. Определить абсолютное давление воздуха в сосуде рb при следующих исходных данных: плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3; плотность воды ρв = 1000 кг/м3; атмосферное давление ра = 736 мм.рт.ст. = 97,9 кПа; h = 450 мм; Н = 0,7 м. Найти: рb - ?. Решение: Давление в точках А и В, принадлежащих одной поверхности уровня, одинаково: рА = рВ, где рА = ра; рА = ρртgh + ρвgН + рb; ρв – плотность жидкости; рb – абсолютное давление воздуха в сосуде. Таким образом, ра = ρртgh + ρвgН + рb; рb = ра – g(ρртh + ρвН) = 97,9·103 – 9,81·(13600·0,450 + 1000·0,7) = 31,0 кПа. Ответ: рb = 31,0 кПа. Задача 3. Определить силу давления воды на крышку люка. Диаметр люка = 1,5 м, высота = 4,0 м. Показания манометра . Найти: F - ?. Решение: Абсолютное давление в центре С крышки люка слева равно: где - расстояние от свободной поверхности жидкости до точки С; ра – атмосферное давление. Площадь крышки люка равна: Сила давления жидкости на крышку люка равна: F = (pc– pa) Sл = Ответ: F = 223,6 кН. Задача 4. Определить показания мановакуумметра , если к штоку приложена сила = 0,40 кН, его диаметр = 140 мм, высота , плотность . Решение. Искомая величина давления р определяется из равенства силы давления на поршень со стороны жидкости и силы приложенной к штоку. Отсюда, 14,2 кПа. Ответ: 14,2 кПа. Задача 5. Напорный трубопровод имеет прямоугольное сечение со сторонами 0,14 м и = 0,20 м. Средняя в сечении скорость . Кинематическая вязкость жидкости . Определить режим движения жидкости. Решение: Для определения числа Рейнольдса для труб некруглого сечения воспользуемся формулой: где v – средняя в сечении скорость потока; d = 4R – эквивалентный диаметр некруглой трубы; - гидравлический радиус; S = a·b – площадь поперечного сечения трубопровода; - смоченный периметр поперечного сечения трубопровода; - кинематический коэффициент вязкости. Критическое значение числа Рейнольдса для некруглого сечения равно Reкр = 2320. Так как Re > Reкр, то режим движения турбулентный. Ответ: режим движения турбулентный |