Контрольная работа по дисциплине Гидравлика Вариант 11 студент 2изод8е иуп чугунов М. О. Принял Задача 2
 Скачать 77.31 Kb.
|
Институт заочного образования Контрольная работа по дисциплине «Гидравлика» Вариант 11 Выполнил: студент 2-ИЗО-Д8Е ИУП Чугунов М.О. Принял: Задача 2. Зазор А между валом и втулкой заполнен маслом. Длина втулки L. К валу, диаметр которого D, приложен вращающий момент М. При вращении вала масло постепенно нагревается и скорость вращения увеличивается. Определить частоту вращения вала при температуре масла 40ºС.
Запишем формулу Ньютона:  где F – сила трения; – динамическая вязкость масла; S – площадь соприкосновения твердой поверхности с жидкостью; dv/dx – градиент скорости. Площадь соприкосновения вала с жидкостью определим по формуле:  Динамическую вязкость жидкости определяем по формуле:  где ν – кинематическая вязкость масла; ρ – плотность масла. Поскольку толщина слоя масла мала, можно считать, что скорости в нем изменяются по прямолинейному закону. Тогда формула приобретает вид:  Силу трения определяем из формулы момента:  Из-за малости зазора вторым членом δ/2 в скобках можно пренебречь. При малом зазоре, когда  , кривизной слоя жидкости пренебрегаем, рассматривая ее движение в зазоре как плоскопараллельное. Считая, что скорости v в слое масла изменяются по прямолинейному закону, эпюра касательных напряжений τ имеет вид прямоугольника. Следовательно, сила трения F проходит через центр тяжести этой эпюры, т. е. посередине слоя масла.Частоту n вращения вала и угловую скорость ω определяем при помощи известных формул:  Выведем формулу для определения частоты n вращения вала:   Задача 4. Закрытый резервуар заполнен дизельным топливом, температура которого 20ºС. В вертикальной стенке резервуара имеется прямоугольное отверстие (Dхb), закрытое полуцилиндрической крышкой. Она может поворачиваться вокруг горизонтальной оси А. Мановакуумметр MV показывает давление pм или вакуум pвак. Глубина топлива над крышкой равна Н, масса крышки m. Определить усилие F, которое необходимо приложить к нижней части крышки, чтобы она не открылась.     Fx Fy F  mg
Решение. Разложим действующую силу на вертикальную и горизонтальную составляющие. Горизонтальная составляющая:    Вертикальная составляющая:  Результирующая сила давления:  Сила тяжести, действующая на крышку:  Сила F, приложенная к крышке, должна вместе с силой тяжести уравновесить силу давления жидкости.   Задача 10. Из открытого резервуара с постоянным уровнем Н идеальная жидкость по горизонтальной трубе вытекает в атмосферу. Определить уровень жидкости в пьезометре h. 
Уравнение Бернулли для первого и второго участка трубопровода примет вид:   Так как расход по всему трубопроводу постоянен, справедливо следующее соотношение:  Откуда  Высота в пьезометре будет равна:  Задача 13. Чему должно быть равно манометрическое давление рм на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А для того, чтобы обеспечить подачу жидкости Ж в количестве Q при температуре 20ºС в открытый резервуар Б. Разность уровней в резервуарах Н. Трубопровод имеет длину 2l и диаметр d. Посередине его установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого ξкл, эквивалентная шероховатость труб Δэ=0,75 мм. Построить пьезометрическую и напорную линии. 
 I II Запишем уравнение Бернулли для двух сечений. За нулевой уровень примем уровень жидкости в резервуаре А.  Вычислим число Рейнольдса:  Коэффициент гидравлического сопротивления:  Скорость потока в трубопроводе:  Определим манометрическое давление:   Для построения напорной и пьезометрических линий определим потери по участкам:  А также местные потери в обратном клапане:  Скоростной напор:    III II I    Самара 2020 |
