3. Задача 1
К резервуару, заполненном газом, давлением Р0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью. Определите высоту h, на которую поднимется ртуть в трубке, если вакуум в резервуаре составляет 3 м.в.ст., а атмосферное давление Ра=98,1 кПа.
Решение
Сделаем чертёж к задаче.
ра
Плотность ртути:
Так как 1м.в.ст = 9810Па, то давление в резервуаре с газом:
Р0 = 9810 × 3 = 29430Па.
С другой стороны: Ро = Ра – ρpgh.
Отсюда выражаем искомую высоту, на которую поднимется ртуть в трубке:
Ответ: 51 см.
4. Задача 2
По трубке диаметром d=50мм движется вода. Определите расход, при котором турбулентный режим движения сменится ламинарным, если температура воды t=15 градусов Цельсия.
Решение
Кинематическая
вязкость воды при температуре t=15oC:
Критическое число Рейнольдса: Reкр = 2300.
С другой стороны:
Отсюда критическая
скорость движения воды:
Площадь поперечного
сечения трубки:
Искомый расход
воды в трубке:
Ответ: 0,104 л/с.
5. Задача 3
Центробежный вентилятор, подающий Q = 5,1 м3/с воздуха, работает в сети всасывающего и нагнетательного воздуховодов диаметром d = 400 мм. Сопротивления всасывающего и нагнетательного воздуховодов соответственно равны 28 и 36 мм водяного столба. Определите полное давление, создаваемое вентилятором.
Решение
Так как 1м.в.ст = 9810Па, то потери давления во всасывающем и нагнетательном воздуховодах соответственно:
Площадь поперечного сечения воздуховода:
Скорость движения воздуха в воздуховоде:
Плотность воздуха,
например, при температуре 20оС
будет равна:
.
Тогда динамическое давление воздуха:
Искомое полное давление, создаваемое вентилятором:
Ответ: 1621 Па.
Список использованных источников
А.Д. Альтшуль и др. Примеры расчета по гидравлике. Уч. пособие. 1977 г.
П.Г. Киселев и др. Справочник по гидравлическим расчетам. 1972 г.
М.Я. Кордон, В.И. Симакин, И.Д. Горешник. Гидравлика. Уч. пособ. 2005г.
Ртищева А. С. Теоретические основы гидравлики и теплотехники: Учебное пособие. 2007 г.
Вахвахов, Г. Г. Работа вентиляторов в сети. - М.: Стройиздат, 1975. - 101 с.