МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
СЫКТЫВКАРСКИЙ ЛЕСНОЙ ИНСТИТУТ (ФИЛИАЛ) ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕНОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАНИЯ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ЛЕСОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени С.М.КИРОВА».
Кафедра _____________________________.
РГР по гидравлике
Выполнил студент: Ганов Ю.Н.
Гр.52А, «строительство»,ЛТФ
Проверил руководитель практики: Илларионов В.А.
Сыктывкар 2012г.
Задача № 1.
Найти давление
воздуха в резервуаре В
(рис. 1), если избыточное давление на
поверхности воды в резервуаре А
равно ри,
разности уровней ртути (
=
13600 кг/м3)
в двухколенном дифференциальном
манометре h1
и h2,
а мениск ртути в левой трубке манометра
ниже уровня воды на h.
Пространство между уровнями ртути в
манометре заполнено спиртом
(
=
800 кг/м3).
Рис. 1
Д
ано:
Решение:
ри = 30 кПа; Так как давления в точках С и С/ равны, то найдем давление в точке С,
h1 = 190 мм; используя условие равновесия для плоскости 0-0:
h2
= 230 мм; ратм + ри+
,
где
h = 0,65 м; рс =
ратм + ри+ g
= 98100 + 30000 + 9,81·(1000·0,65 - 13600·0,19) = 109128 Па =
109,128 кПа ;
Н
айти:
рс = рс/ ;
рв -? Рассмотрим правую часть двухколенного манометра:
рс/ + ρсп·g·h1 = ρрт·g·h2 + рв → рв = рс/ + g(ρсп·h1 - ρрт· h2) =
= + 9,81(800·0,19 - 13600·0,23) = 68917 Па = 68,9 кПа;
Очевидно, что в резервуаре вакуум.
Ответ: рв = 68,9 кПа
Задача № 2.
Колокол 1 газгольдера диаметром D весит G (рис. 2). Определить разность уровней Н под колоколом газгольдера и в его станине 2.
Рис. 2
Д
ано:
Решение:
D = 6,1 м; Для обеспечения равновесия колокола, сила суммарного давления газа Р
G = 32,5 кН; на верхнее перекрытие колокола должна быть равна весу колокола G.
В то время сила суммарного
давления на воду под колоколом:
Н айти: Р = р0·S;
Н - ? где р0- давление газа под колоколом; S – площадь колокола;
т.к. Р = G,
то
м2;
Па;
Давление р0, действующее на поверхности воды под колоколом, должно
быть уравновешенно разностью уровней воды Н.
Поэтому: р0 = ρв·g·Н,
Откуда:
м
= 114 мм;
Ответ: Н = 0,114 м.
Задача № 3.
Щит, перекрывающий
канал, расположен под углом
к горизонту и закреплен шарнирно к опоре
над водой (рис. 3). Определить усилие,
которое необходимо приложить к тросу
для открытия щита, если ширина щита b,
глубина воды перед щитом Н1,
а после щита Н2.
Шарнир расположен над высоким уровнем
воды на расстоянии Н3.
Весом щита и трением в шарнире пренебречь.
l3
l2
l1
Рис. 3
Д
ано:
Решение:
b = 1,85
H1 = 2,3 м; Сила суммарного давления воды:
H2 = 1,5 м; слева:
H3 =1,03 м; Р1 = рс·S;
α = 60о рс = ρ·g·
;
S = b·
;
Н
айти:
Р1 =
Н;
Т - ?
справа:
Р2 =
Н;
Находим расстояние от шарнира до центров приложения сил давления:
м;
3.27
м;
Составим уравнение моментов сил относительно шарнира О:
М0 = -Р1·l1 + P2·l2 + T·l3 =0;
где l3 = (H1 + H3)·ctgα = (2.3 + 1,03)·ctg60o = 1.92 м;
Тогда:
45.3
кН.
Ответ: Т = 45.3 кН.
Задача № 4.
Определить высоту
вытяжной трубы вентиляционной системы,
осуществляемой за счет разности веса
теплового газа в сети и веса атмосферного
воздуха. Газ вытесняется через трубу
1, а воздух
притекает через зазоры крышки колодца
2 (рис. 4).
Разность напоров
.
Определить количество и диаметр d
приемных отверстий 3,
если скорость газа в трубе
,
диаметр D.
Температура газа в сети t1,
температура воздуха t2.
Рис. 4
Дано: Решение:
Δh = 4,2 м.вод.ст.; 1.Определим плотности:
ω = 0,18 м/с; Т.к. в условии не сказано какой газ участвует в процессе,
D = 0,14 м; то принимаем за этот газ – воздух, только с более высокой
t1 = 19,5 оС; температурой.
t2 11 оС; При t1 = 19,5 оС; ρ1 = 1,185 кг/м3;
При t2
= 11 оС; ρ2 = 1,23 кг/м3;
Найти:
H - ?
n - ?
d - ?
Разность напоров связана с разностью давлений формулой:
4.2·1000·9,81
= 41202 Па;
Разность давлений можно представить и как:
Δp = g·H·(ρ2 – ρ1);
Откуда:
93333.3 м;
2. Массовый расход в трубе:
0.0034
м3/с;
-
массовый расход через одно приемное
отверстие диаметра d;
Всего отверстий n, необходимо, чтобы V2 = n·V1;
Тогда:
;
Произвольно задаем количество отверстий: n = 15;
Тогда:
=
0,037 м ;
Ответ: Н = 93333.3 м; n = 15; d = 0.037 м = 37 мм.