Механика жидкости и газов
![]()
|
МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ И ГАЗОВ контрольная работа Вариант 9 ![]() Задача 1. Пластина площадью ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() ![]() ![]() Решение: Сила вязкого трения вычисляется по формуле: ![]() Определим градиент скорости: ![]() Подставляя полученное выражение в формулу (1), находим: ![]() Касательное напряжение в жидкости на поверхности соприкосновения с пластиной: ![]() Ответ: ![]() ![]() Задача 2. Определить абсолютное давление воздуха в сосуде ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Решение: 1. Покажем плоскость равного давления О-О. 2. Давление в точке 1 создается давлением ![]() ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() 3. С другой стороны в точке 2, это давление уравновешивается атмосферным давление: ![]() 4. Составим уравнение равновесия: ![]() ![]() Отсюда ![]() Переведём ![]() ![]() Подставим численные значения физических величин в формулу (4) и произведём вычисления: ![]() Так как ![]() ![]() Ответ: ![]() ![]() Задача 3. Определить силу давления воды на крышку люка. Диаметр люка ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() ![]() Решение: Сила давления жидкости на крышку люка равна: ![]() Где ![]() ![]() ![]() Давление слева на крышку люка создается абсолютным давлением газа над свободной поверхностью воды и гидростатическим давлением воды: ![]() Где ![]() ![]() ![]() После подстановки абсолютного давления газов в формулу (2), имеем: ![]() Подставляя в формулу (1) выражения ![]() ![]() ![]() Подставим численные значения физических величин в расчётную формулу (4) и произведём вычисления: ![]() Ответ: ![]() Задача 4. Определить показания мановакуумметра ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() ![]() ![]() Решение: Составим уравнение равновесия: ![]() Где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() После подстановки соответствующих значений в формулу (1), получаем: ![]() ![]() ![]() Подставим численные значения физических величин в расчётную формулу (2) и произведём вычисления: ![]() Ответ: ![]() Задача 5. Напорный трубопровод имеет прямоугольное сечение со сторонами ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Исходные данные: ![]() ![]() ![]() ![]() Решение: Чтобы определить число Рейнольдса для труб некруглого сечения используем известную для круглых труб формулу: ![]() В этой формуле необходимо произвести замену диаметра ![]() ![]() ![]() Где ![]() Гидравлический радиус равен отношению площади живого сечения ![]() ![]() ![]() Смоченный периметр трубы – это часть периметра трубы, совпадающая с периметром живого сечения потока. Критическое число Рейнольдса остается прежним (т.е. для круглой трубы, ![]() Для рассматриваемой задачи: ![]() ![]() ![]() ![]() Число Рейнольдса: ![]() ![]() ![]() Подставим численные значения физических величин в формулу (4) и вычислим число Рейнольдса: ![]() ![]() Таким образом, режим движения жидкости турбулентный. Ответ: режим движения жидкости турбулентный. Использованная литература: 1. Суров Г.Я., Вихарев А.Н., Долгова И.И., Барабанов В.А. 2010 г. Гидравлика и гидропривод в примерах и задачах 161-162 с. 2. Лапшев Н. Н. Гидравлика: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Н. Н. Лапшев. –М.:Издательский центр «Академия», 2008. –269 с. 3. Лапшев Н. Н. Основы гидравлики и теплотехники: учебник для студ. учреждений высш. проф. образования / Н. Н. Лапшев, Ю. Н. Леонтьева. –М.: Издательский центр «Академия», 2003. –399 с. 4. Киселев П. Г. Справочник по гидравлическим расчетам / П. Г. Кисе-лёв. –М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. –352 с. с черт. 5. Гиргидов А. Д. Механика жидкости и газа (гидравлика) / А.Д. Гир-гидов. –Инфра-М, 2018. –704 с. |