Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методические рекомендации к проведению расчетов. При решении задач на определение давления в некоторой точке покоящейся жидкости следует:




При решении задач на определение давления в некоторой точке покоящейся жидкости следует:

1) выбрать поверхность равного давления – любая горизонтальная плоскость на произвольной глубине;

2) рассмотреть на этой плоскости любые две точки и записать выражение для определения абсолютного давления в этих точках, используя основное уравнение гидростатики. При этом, необходимо обратить внимание на знак перед вторым членом правой части уравнения: знак «+» ставится в случае увеличения глубины (давление возрастает), «-» – при подъеме (давление уменьшается);

3) записать уравнение равенства давлений в точках, приравняв правые части записанных выражений;

4) из полученного уравнения выразить неизвестную величину (см. пример 2.1).

При решении задач, в которых даны поршни или система поршней, следует:

1) составить уравнение сил, приложенных к поршню;

2) записать формулы для нахождения каждой из сил, действующих на тело. При этом, давление со стороны жидкости нужно определить, используя основное уравнение гидростатики;

3) подставить полученные зависимости в уравнение равновесия сил и выразить неизвестную величину (см. пример 2.2).

 

Задачи

Задача 2.1.Определить избыточное и абсолютное давления в точке, расположенной на дне открытого резервуара, если уровень жидкости в резервуаре h = 2 м, а плотность жидкости ρ = 1000 кг/м3. Атмосферное давление ра = 0,1 МПа.

Задача 2.2. Определить высоту наполнения резервуара жидкостью с относительной плотностью δ = 0,85, если в точке, расположенной на дне открытого резервуара, абсолютное давление рабс = 135 кПа. Атмосферное давление ра = 0,1 МПа (см. рис. к зад. 2.1).

Задача 2.3.Определить абсолютное и избыточное давление в точке А, расположенной на глубине h = 1,5 м, если плотность жидкости ρ = 800 кг/м3. Атмосферное давление ра = 750 мм рт.ст.

Задача 2.4.Определить абсолютное и избыточное давление в точке С под поршнем и в точке b на глубине h = 2 м, если диаметр поршня d = 0,2 м, а сила, действующая на поршень, Р = 3 кН. Плотность жидкости ρ = 850 кг/м3.

Задача 2.5.Определить абсолютное давление р0 в закрытом резервуаре, если в трубке, присоединенной к резервуару, ртуть поднялась на h = 0,2 м. Атмосферное давление ра = 0,1 МПа, плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.

Задача 2.6.Определить при каком значении вакуумметрического давления р0вак в закрытом резервуаре жидкость поднимается на высоту h = 0,5 м, плотность жидкости ρ = 1100 кг/м3, атмосферное давление ра = 0,1 МПа.

Задача 2.7.На какую высоту h поднимется ртуть в трубке, присоединенной к закрытому резервуару, вакуумметрическое давление в котором р0вак = 0,6·105 Па. Плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.

Задача 2.8. Определить избыточное давление р в закрытом резервуаре при условии: h1 = 0,6 м, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3. Атмосферное давление ра = 0,1 МПа. Чему равно абсолютное давление на дно резервуара при h2 = 1,0 м. Построить эпюру избыточного давления на боковую поверхность резервуара.

Задача 2.9.В U-образную трубку налиты ртуть и вода. Определить h, если hрт = 80 мм; плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3, воды – ρв = 1000 кг/м3 .

Задача 2.10.При измерении уровня жидкости в резервуаре барботажным методом по трубке продувают воздух. Показания манометра рм = 75 кПа. Определить уровень жидкости в резервуаре Н. Относительная плотность жидкости δ = 0,86, h = 0,2 м.

Задача 2.11.Определить манометрическое давление в трубопроводе А, если высота столба ртути по пьезометру h2 = 25 см. Центр трубопровода расположен на h2 = 40 см ниже линии раздела между водой и ртутью.

Задача 2.12.Абсолютное давление в трубопроводе В рв = 1,5·105 Па. Определить избыточное давление в трубопроводе С, если оба трубопровода заполнены водой, а показания дифференциального ртутного манометра h = 20 см (ρрт = 13600 кг/м3).

Задача 2.13.Определить разность давлений в трубопроводах В и С, если оба трубопровода заполнены водой, а показания дифференциального ртутного манометра h = 320 мм (ρрт = 13600 кг/м3).

Задача 2.14.Вакуумметрическое давление в трубопроводе В рв = 25 кПа. Определить абсолютное и избыточное давление в трубопроводе С, если трубопровод В заполнен жидкостью с относительной плотностью δ =1,18, трубопровод С – водой. Показания дифференциального ртутного манометра h = 0,25 м, Н = 0,85.

Задача 2.15. Определить избыточное давление воды в трубе по показаниям батарейного ртутного манометра. Отметки уровней от оси трубы z1 = 1,75 м, z2 = 3 м, z3 = 1,5 м, z4 = 2,5 м. Плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3, воды - ρв = 1000 кг/м3

 

Задача 2.16.Для опрессовки водой подземного трубопровода (проверки на герметичность) применяется ручной поршневой насос. Определить объем воды (Е = 2000 МПа), который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до 1,0 МПа. Длина трубопровода L = 500 м, диаметр – d = 100 мм. Чему равно усилие на рукоятке насоса в последний момент опрессовки, если диаметр поршня насоса dн = 40 мм, а соотношение плеч рычажного механизма а/b = 5?

Задача 2.17. Определить абсолютное давление в точке А и вес груза G, лежащего на поршне 2, если для его подъема к поршню 1 приложена сила F = 500 Н. Диаметры поршней D = 300 мм, d = 80 мм. Высота Н = 1,5 м. Плотность масла ρм = 850 кг/м3.

Задача 2.18. Определить силу, прижимающую всасывающий клапан диаметром D2 = 150 мм к седлу, имеющему диаметр D3 = 80 мм, если диаметр насосного цилиндра D1 = 250 мм, а усилие, действующее на шток, Р = 500 Н. Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на h1 = 0,9 м и выше свободной поверхности жидкости на h2 = 4,5 м, причем труба под клапаном заполнена водой.

Задача 2.19. Паровой прямодействующий насос подает воду на высоту H = 50 м. Каково рабочее давление пара, если диаметр парового цилиндра D = 200 мм и d = 100 мм? Давление на поршнях со стороны штоков считать атмосферным.

Задача 2.20. Определить силу F, которую необходимо приложить к штоку поршня для удержания в равновесии, если мановакууметр показывает давление выше атмосферного ризб = 35 кПа. Диаметр поршня d = 150 мм, высота Н = 1,85 м, плотность жидкости ρ = 920 кг/м3.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие силы действуют на жидкость, находящуюся в состоянии равновесия?

2. Перечислите свойства гидростатического давления.

3. Запишите основное уравнение гидростатики и объясните его физический смысл.

4. В чем заключается практическое использование основного уравнения гидростатики?

5. Дайте формулировку закона Паскаля. Приведите примеры его практического применения.

6.Что такое абсолютное, атмосферное, избыточное давление и давление вакуума? В чем различие между ними?

7. Какие единицы давления используются при технических расчетах. Покажите пересчет давления из одной системы в другие.

8. Что понимают под геометрической, пьезометрической высотой и поверхностью уровня?

 







Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 1326. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия