Гидравлика
.docxЗадача №2
Определить силу суммарного давления воды на плоский щит, перекрывающий канал (см. рис.) и усилие, которое необходимо приложить для подъема щита. Ширина канала b= x м. глубина воды в канале h= у м.; вес щита G= z (кг). Коэффициент трения щита по опорам F=0,25.
Исходные данные |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Ширина канала, b |
1,5 |
2 |
2,5 |
1,8 |
1,5 |
3 |
4 |
3,5 |
1,7 |
1,6 |
Глубина воды в каналe, h |
2 |
1 |
1,5 |
3 |
3,5 |
2,5 |
4 |
2 |
1 |
3 |
Вес щита. G, кг, кН |
150000 15 |
200000 20 |
100000 10 |
250000 25 |
50000 5 |
150000 15 |
1000000 10 |
200000 20 |
250000 25 |
15000 0 15 |
Решение:
1)Сила суммарного давления жидкости на стенку определяется по формуле:
Р= ρ*g*hс*ωB= рс* ωB (Н) ,
где р- плотность жидкости;
hс - глубина погружения центра тяжести площади сов. в нашем случае hс = h/2;
ωB - площадь вертикальной стенки
ωB = h*b (м2)
Р= ρ*g*hc* ωB = p*g*hc* h*b= (p*g*h2*b)/2 (Н)
2) Усилие, необходимо для подъема щита определяем по формуле: T=G+F*P (H),
где G- вес щита, Н
F- коэффициент трения щита
Р- сила давления жидкости на щит (Н)
Задача №3
Средняя скорость V течения нефти плотностью р = 900 кг/м3 в трубопроводе с наружным диаметром D= х мм., толщиной стенки δ= у мм., равна z m/c. Определить годовую пропускную способность нефтепровода Gг (т), считая, что нефтепровод работает 350 дней в году.
Исходные данные |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Наружный диаметр т/п D, мм |
76 |
89 |
114 |
156 |
214 |
237 |
325 |
420 |
273 |
156 |
Толщина стенки трубопровода 8, мм |
6 |
8 |
12 |
12 |
12 |
14 |
8 |
10 |
12 |
12 |
Средняя скорость течения нефти V, м/с |
1,0 |
1,0 |
1,5 |
1,0 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
2,0 |
1,5 |
1,0 |
Решение:
1)Определяем внутренний диаметр трубопровода:
d= D- 2δ (м)
, где D- наружный диаметр трубопровода, м.
d- толщина стенки трубопровода, м.
2)Определяем пропускную способность нефтепровода за 1 с.
Qc=ρ*V*S=ρ*V*(π*d2/4) (кг/с) . где ρ - плотность нефти, кг/м3
V- средняя скорость нефти в трубопроводе, м/с
S- площадь сечения трубопровода, м3
3)Определяем годовую пропускную способность нефтепровода
Gг=350*24*3600*Qc (кг/год) (т/год)
Задача №4
Нефтепровод состоит из 2 последовательно соединенных участков: 1-го с наружным диаметром Д1= x1 мм., и толщиной стенки δ1= y1 мм. и второго с наружным диаметром Д2 =х2 мм и толщиной стенки δ2= y2 мм. Скорость течения нефти на первом участке составляет V1= z м/с. Какая скорость течения нефти во втором участке? Исходные данные:
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6
|
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
Наружный диаметр Дк 1 -го участка |
76 |
89 |
114 |
156 |
214 |
236 |
273 |
325 |
420 |
156 |
|||
Толщина стенки 1го участка δ2, мм |
4 |
6 |
8 |
8 |
10 |
10 |
8 |
12 |
14 |
10 |
|||
Наружный диаметр Дг 2-го участка |
89 |
114 |
156 |
214 |
236 |
273 |
325 |
420 |
156 |
420 |
|||
Толщина стенки 2-го участка δ2 , мм. |
4 |
6 |
8 |
8 |
10 |
8 |
10 |
14 |
12 |
14 |
|||
Скорость течения на первом участке V. м/с. |
1,1 |
1,2 |
1,4 |
1,3 |
1,5 |
1,6 |
1,0 |
1,2 |
1,1 |
1,4 |
Решение:
-
Находим внутренние диаметры на первом и на втором участке соответственно:
d1 = Д1-2δ1; d2= Д2- 2δ2 (м)
-
Находим скорость течения нефти во втором участке исходя из уравнения: V1*S1= V2*S => V1*(π*d12/4)= V2*(π*d22/4)
V1*d12 = V2*d22 => V2= Vi*( d1/ d2)2 (м/с)