МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І Науки УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ

Кафедра “Водопостачання, водовідведення та охорона водних ресурсів”

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ПО САМОСТІЙНІЙ РОБОТІ

ДО ВИРІШЕННЯ ЗАДАЧ

З ДИСЦИПЛІНИ „ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА РІДИНИ ТА ГАЗУ”

ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНОСТІ „ПЦБ” освітньо-кваліфікаційного рівня „Бакалавр”-6.092100

Автор - доцент Балінченко О.Й.

Завідуючий кафедрою : доцент,

д.т.н. В.І. Нездоймінов.

Затверджено на засіданні кафедри ВВ і ОВР

7.10.2013 Р. Протокол №2.

Макіівка - 2013

УДК 532

Методичні вказівки до самостійній роботи по вирішенню задач з дісципліни "технічна механіка рідини та газу" для спеціальності "ПЦБ" освітньо-кваліфікаційного рівня "бакалавр"/Укладено: О.Й Балінченко –Макіївка: ДОННАБА, 2013.-18 с.

Містять 5 типових задач, передбачених навчальною програмою курсу дисципліни. Кожна задача має 10 варіантів даних. Також передбачені основні розрахункові залежності до рішення кожного типу задач. В кінці завдань надається список літератури і в додатку - приклад виконання одного з варіантів.

Призначені для покращення підготовки студентів по курсу відповідної дисципліни за рахунок практичних обчислень гідравлічних об´єктів.

Укладач доц., к.т.н. Балінченко

Рецензенти: доц., к.т.н. Рожков В.С.

ас. Лісний В.І.

Відповідний за випуск: проф., д.т.н. Нездоймінов В.І.

зміст

Стор.

Задача №1.............................................................................................................4

Задача №2.............................................................................................................5

Задача №3.............................................................................................................6

Задача №4.............................................................................................................7

Задача №5.............................................................................................................9

Література.............................................................................................................10

Додаток 1.(малюнки)...........................................................................................12

Додаток 2.Приклад розрахунків до самостійної контрольної роботи...........14

Контрольна робота

Задача №1

Побудувати епюри додаткового гідростатичного тиску води на поверхню ґреблі, розрахувати силу тиску на 1 метр довжини вертикальної та похилої її частин (мал .1).Знайти координати точки їх дії, якщо:

глибина води h,

висота вертикальної частини плотини h_АВ,

кут нахилу стінки ВС до горизонту  = 30^о.

Варіанти/ Вихідні дані	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h, м	3	4.5	5.5	7	7	5	6	8	5.5	4
hАВ, м	2	3	4	5	3	4	5	3.5	3.5	2.5

Примітка. Малюнки поданы в Додатку1, приклад розрахунку – в Додатку 2.

Варіант изначається по останній цифрі заликової книжки студента.

Вказівки до рішення

Для збудування епюр гідростатичного тиску треба розрахувати збитковий тиск у точках А, В та С згідно з формулою:

р_зб =  g h, Па

де  = 1000 кг/м³;

g = 9,8 м/с²;

h - глибина відповідної точки, м.

Рівнодіюча сила розраховується так:

Р =р_зб*=  g h_ц.т* , Н,

де h_ц.т. - глибина центру ваги поверхні, перпендикулярної до сили;

ω - площа поверхні, на яку діє рідина.

К оордината центру тиску, тобто точка прикладення сили Р:

де l_ц.в.- координата центра ваги поверхні, перпендикулярної до сили;

I_o- центральний момент інерції тій самій поверхні:

- для прямокутної площини:

• для трикутника:

• для кола:

Задача №2

Розрахувати силу тиску води на 1 м ширини затвору та кут її нахилу до горизонту , якщо його діаметр D (мал. 2).

Вихідні дані	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
D, м	1.5	2	2.5	3	1.3	1.7	2.2	2.8	3.5	1

Вказівки до рішення

С умарна сила тиску:

де Р_х - горизонтальна складова сили;

Р_z - вертикальна складова сили.

Р_х =  g h'_с. _yoz,

де h'_с - глибина центру ваги вертикальної проекції затвору;

_yoz - площа цієї вертикальної проекції.

Р_z =  g W_т.т.,

W _т.т - об’єм тіла тиску, тобто об’єм, який розміщений над затвором: зверху розміщена вільна поверхня рідини, а бокова поверхня - це сукупність вертикальних променів, проведених з крайніх точок затвору до вільної

поверхні рідини. Знизу – поверхня затвору.

Якщо тіло тиску містить рідину, P_z діє униз (негативна), якщо не містить – вгору(позитивна).