Самарский Государственный Аэрокосмический Университет имени академика С.П. Королёва

Кафедра Аэрогидродинамики

Домашнее задание

Вариант №17

Выполнил:

студент группы 331

Проверил преподаватель:

Васильев В.В.

Самара 2009

Задача 1.22

Дано:

Решение: 

Запишем основное уравнение гидростатики для газа для сечений 1 и 2

Для газа в нашем случае

Подставим и через пьезометрические высоты воздуха и воды в трубке.

Задача 1.13

Дано:

Решение:

Запишем основное уравнение гидростатики:

В нашем случае:

Задача 2.13

Дано

Решение:

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1 и 2:

По условию задачи:

Найдем давление газа в баке с покоящейся жидкостью из уравнения

гидростатики для трубки с покоящейся жидкостью:

Запишем уравнение Бернулли для сечений 1 и 2 в нашем случае, принимая поток в насадке турбулентным, коэф-т Кориолиса равным 1.

Расход через насадок:

Задача 2.22

Дано

Решение:

Этой задаче трубка Пито позволяет измерить пьезометрическую высоту и скоростной напор (по скорости V_max), а пьезометр - только пьезометрическую высоту, т.к скорость перпендикулярная сечению отсутствует.

Для пьезометра:

, отсюда , избыточное давление в трубе

Для трубки Пито:

Пренебрегая давлением столба жидкости между сечением 2 и насадком трубки Пито, получаем уравнение Бернулли:

В нашем случае, мы имеем вязкую жидкость и ламинарный поток в трубе (), =0,5

Расход жидкости в сечении с трубкой Пито равен:

Задача 3.13

Дано

Решение

1. При прислоненной заслонке на нее действует статическое давление (V=0)

2. Для случая x>0 применим II закон Ньютона:

Выразим силу F:

Найдем скорость v:

Найдем расход G:

Сила F₂:

При

Отношение

Задача 3.22

Дано

Решение:

Зададимся равенством расходов в жиклере Д и сопле С-А:

Найдем скорость на выходе из жиклера Д, используя уравнение Бернулли:

Отсюда V_д:

Найдем скорость на выходе из сопла С-А, приняв равенство коэффициентов на основании равенства коэф-тов расхода:

Отсюда V_С-А:

Запишем уравнение постоянства расхода в соответствии с найденными величинами, записывая площадь выходного сечения как площадь цилиндрической поверхности:

Отсюда

Задача 4.13

Дано

Решение:

Найдем число Re для диаметра d₁:

, имеем турбулентный режим течения, зададимся турбулентным режимом также во второй трубе (d₂)

Необходимо обеспечить условие:

Выразим потребный папор во втором трубопроводе:

Потребный напор во втором трубопроводе:

Таким образом, имеем условие:

Решение находим численно, с помощью метода итераций. Для этого задаемся рядом значений , по которым приближенно строим функцию . Затем на этой кривой отмечаем точку и находим значение , соответствующее располагаемому напору от насоса (наш случай). Для точности построим график с помощью пакета Mathcad.

Отсюда =0,02 м

Задача 4.22

Дано

Решение:

Уточним режим течения жидкости в трубе, для этого зададимся критическим значение числа Рейнольдса, найдя тем самым скорость потока в трубе:

Таким образом, имеем турбулентный режим.

Для нахождения в первом приближении примем

Найдем расход при этом

Найдем уточненное значение , учтя число Рейнольдса: