Контрольна робота - Гідростатика. Гідродинаміка

n1.docx (3 стор.)
Оригінал


  1   2   3

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ

МОГИЛЕВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ПРОДОВОЛЬСТВА


Кафедра «Теплохладотехнікі»

Контрольна робота № 1

з дисципліни «Гідравліка і гідропривід»

студента 4 курсу

група

шифр:

Дата відправлення: ______2008г


Домашня адреса:

2008
Гідростатика
Завдання № 1
Закритий резервуар заповнений вщерть рідиною Ж температури t 1.

У вертикальній стінці резервуара мається прямокутний отвір, закрите кришкою. Кришка повертається навколо осі О. Мановакуумметри показує манометричний тиск Р м або вакуум Р в.

Рідина нагрівається до температури t 2.

Вагою кришки знехтувати.

Резервуар вважається абсолютно жорстким.

Визначити мінімальне початкове F 1 і кінцеве F 2 зусиль, які слід докласти для утримання кришки.

Побудувати епюри гідростатичного тиску рідини на стінку, до якої прикріплена кришка.
Вихідні дані

Н

А

d

В

Ж

t 1

t 2

h

Р м

Р в

R

м

м

м

м

0 С

0 С

м

кПа

кПа

м

12

8

4

8

Спирт

20

40

1,5

7

1

0,6


Малюнок
























Рішення
Для визначення зусиль F 1 і F 2, які слід докласти для утримання кришки, необхідно визначити горизонтальну складову сили сумарного тиску рідини на циліндричну стінку (кришку) посудини які в нашому випадку змінюються в залежності від зміни значення температури рідини знаходиться в об'ємі посудини.

























Спроектуємо всі сили на вісь Ох:
F x + P 0 - R x = 0

F = R x = ρg h c S x + P 0 S x
Де:

ρ - густина рідини при певному значенні температури (кг / м 3)

g - прискорення вільного падіння (9,81 м / с 2)

h c - Глибина центру ваги вертикальної проекції криволінійної поверхні (м)

S x - Площа вертикальної поверхні проекції АВС (м 3)

P 0 - Тиск на вільній поверхні (Па)
Виходячи з початкових умов задачі, візьмемо з довідника значення щільності рідини (спирту) при температурі t 1 = 20 0 С, - ρ 1 = 790 кг / м 3, а щільність рідини при температурі t 2 = 40 0 С, визначаємо за допомогою формули :
ρ 2 = ρ 1 / (1 ​​+ βΔ t)
Де:

β - об'ємний коефіцієнт теплового розширення Спирт - 1,1 · 10 -3 (1 / К);

Δ t - різниця температур (t 2-t 1) (К).
ρ 2 = 790 / (1 ​​+1,1 · 10 -3 · 20) = 772,99 кг / м 3
Розрахуємо глибину центру ваги криволінійної поверхні h c:
h c = Н - h + R = 12 - 1,5 + 0,6 = 11,5 (м)
Розрахуємо площу вертикальної поверхні проекції АВС:
S x = D · 2 R = 4.2.0, 6 = 4,8 (м 3)
З умови - посудина перебуває під надлишковим тиском Р м = 7000 Па цей тиск і буде тиском на вільній поверхні рідини в посудині Р 0 тобто Р м = Р 0.
Розрахуємо зусилля F 1 необхідне для утримання кришки:
F 1 = ρ 1 g h c S x + P 0 S x = 790.9, 81.11, 5.4, 8 + 7000.4, 8 = 427794,48 + 33600 =

= 461394,48 (Н)
Розрахуємо зусилля F 2 необхідне для утримання кришки:
F 2 = 772,99 · 9,81 · 11,5 · 4,8 + 7000.4, 8 = 418583,36 + 33600 = 452183,36 (Н)
Побудуємо епюру гідростатичного тиску рідини на стінку, до якої прикріплена кришка:
Р Н = ρgН + P 0 = 790.9, 81.11, 5 + 7000 = 89033 + 7000 = 96033 (Па)
Вертикальна складова сили тиску дорівнює вазі рідини в об'ємі тіла тиску:

V = π R 2 d / 2 = (3,14 · 0,6 2 · 4) / 2 = 2,26 (м 3)

F y = G = ρ · g · V = 790.9, 81.2, 26 = 17514,8 (Па)




















Епюра гідростатичного тиску

Завдання № 2
Визначити витрату рідини витікає через насадок з резервуара, в якому підтримується постійний рівень рідини Н. Діаметр насадка d.

Побудувати епюру тиску на стінку, в якій розташований насадок.

Визначити довжину насадка.
Вихідні дані Малюнок

Н

α

d

h

м

0

м

м

14

6

0.03

8
Навчальний матеріал
© ukrdoc.com.ua
При копіюванні вкажіть посилання.
звернутися до адміністрації