курсовая атмосферная коллона. 02 кр_160502_Костюченко. Задача в отопительный котел поступает воды при температуре. Какой объем воды будет выходить из котла при нагреве воды до
![]()
|
1 Плотность жидкостей. Сжимаемость и температурное расширение жидкостей. Вязкость жидкостей Задача 1. В отопительный котел поступает ![]() ![]() ![]() ![]() Решение Тепловое расширение жидкости характеризуется температурным коэффициентом объемного расширения, представляющим собой относительное изменение объема жидкости при изменении температуры на ![]() ![]() отсюда определяем дополнительный объем воды при нагревании ![]() ![]() коэффициент температурного расширения находим по таблице теплофизических свойств воды. Таким образом, из котла при нагревании будет выходить объем воды: ![]() ![]() Ответ: ![]() 2 Основное уравнение гидростатики Задача 2. Избыточное давление воды в океане на глубине h=300 м равно 31,5∙105 Па. Требуется определить: плотность морской воды на этой глубине в общем виде; плотность морской воды на этой глубине в районах Северного полюса и экватора (gпол=9,831 м/с², gэкв=9,781 м/с²). Решение Плотность воды на глубине ![]() ![]() ![]() Плотность воды в районе Северного полюса: ![]() ![]() Плотность воды в районе экватора: ![]() ![]() Ответ: ρ1070 кг/м³, ρпол1068 кг/м³, ρэкв1074 кг/м³. 3 Сила давления жидкости на стенку (плоскую и криволинейную) Задача 3. Определить силы давления жидкости на стенки и основание открытого сосуда, если l=5 м; b=3 м; ρ=1000 кг/м³; h=2 м; α=60° (рис. 1). ![]() Рисунок 1 Решение Для определения площади стенки найдем сторону ![]() ![]() ![]() Площадь трапеции: ![]() ![]() Координата центра тяжести трапеции: ![]() ![]() Сила давления жидкости на переднюю стенку: ![]() ![]() Сила давления жидкости на боковую стенку: ![]() ![]() Сила давления жидкости на основание сосуда: ![]() ![]() Ответ: Рпер113 кН, Рбок60 кН, Росн300 кН. 4 Уравнение неразрывности. Уравнение Бернулли Задача 4. Через трубопровод диаметром d100мм движется вода с расходом Q8 л/с (рис. 2). С помощью U-образного ртутного манометра между сечениями 1-1 и 2-2, расположенными на расстоянии l=50 м друг от друга, берется разность показаний h52 мм. Относительная плотность ртути δ13,6. Определить коэффициент потери напора на трение λ. ![]() Рисунок 2 Решение Составляем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2, относительно плоскости сравнения проходящей по оси трубопровода: ![]() Так как трубопровод горизонтальный и постоянного диаметра то ![]() ![]() ![]() По формуле Дарси – Вейсбаха для определения гидравлических потерь по длине имеем: ![]() где ![]() ![]() ![]() тогда ![]() ![]() Ответ: λ0,0247. 5 Режим течения жидкости в трубах. Гидравлические потери Задача 5.1 Как изменится число Рейнольдса при изменении диаметра трубопровода от меньшего к большему и при сохранении постоянного расхода жидкости Qconst? Решение Число Рейнольдса определяется по формуле ![]() Ответ: число Рейнольдса уменьшится во столько раз, во сколько раз увеличится диаметр трубы. Задача 5.2 По трубопроводу диаметром d100 мм транспортируется нефть. Определить критическую скорость, соответствующую переходу ламинарного движения в турбулентное, и возможный режим движения нефти. Решение Критическое число Рейнольдса: ![]() откуда ![]() По справочным данным находим для нефти ![]() ![]() В нефтепроводе редко возможна скорость движения меньше полученной, поэтому движение нефти в трубе диаметром ![]() Ответ: υкр0,16 м/c Библиографический список 1 Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа:Учеб.пособие для ун-тов и втузов [Текст] / Л.Г.Лойцянский – М.: Физматгиз, 1959. - 784 с. 2 Рабинович, Е.З. Гидравлика [Текст] /Е.З. Рабинович – М.: Недра, 1974. - 295 с. 3 Гукасов, Н.А.Механика жидкости и газа: Учеб.для вузов[Текст] /Н.А.Гукасов – М.: Недра, 1996. - 443 с. 4 Арустамова, Ц. Т. Гидравлика: учеб.пособие для вузов[Текст] /Ц. Т.Арустамова,В. Г. Иванников – М.: Недра, 1995. - 198 с. 5 Кудинов, В.А.Гидравлика: Учеб.пособие для вузов по специальностям в обл. техники и технологии [Текст] /В. А. Кудинов, Э. М. Карташов. - М.: Высш. шк., 2006. - 175 с. 6 Штеренлихт, Д.В.Гидравлика: Учеб.для вузов по направлениям в обл. техники и технологии, сел. и рыб. хоз-ва[Текст] / Д. В. Штеренлихт – М.: Колос, 2006. - 656 с. |