гидрач.....курсовая

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра Промышленной теплоэнергетики

.

курсовАЯ работа

по гидрогазодинамике

Вариант № 1

Выполнил:

Студент гр. ПТ 12-1

Мальчихина Е.С.

.Проверил:

Челомбитко С.И

Тюмень, 2013

Цилиндрический резервуар, диаметром D = 2м, имеющий плоскую крышку и полусферическое дно, заполнен водой (рис. 1) на высоту Н = 5м. Манометр, присоединенный к нижней точке показывает 1,2 ат.

1. Определить абсолютное давление на свободной поверхности воды.

2. Построить эпюры избыточного и абсолютного давления для боковой цилиндрической стенки.

3. Определить положение пьезометрической плоскости и величину силы действия жидкости на дно и боковую стенку сосуда.

К

ак изменится величина силы действия жидкости на дно и боковую стенку резервуара, если манометр поместить на верхнюю крышку, причем Р_м=0,3 ат.

Дано: D= 2 м H= 5 м p_M= 1.2 am

Найти: P= ?

1. Определяем абсодютное давление на поверхности воды

р_м= р_изб+ρ∙ g∙H , отсюда

р_изб=р_М – ρ∙g∙H = 117680 – 1000∙ 9.81∙5= 68630 Па

Абсолютное давление р_абс = р_атм + р_изб = 101325 + 68630 = 169955 Па

2.Посторение эпюры избыточного и абсолютного давления

Эпюра избыточного давления

Эпюра абсолютного давления

Эпюра избыточного давления

Эпюра атмосферного давления

3.Положение пьезометрической плоскости

Высота расположения пьезометрической плоскости над плоскостью свободной поверхности воды определяется избыточным давлением воздуха (газа) над свободной поверхностью воды

Сила давления жидкости на дно сосуда определяется весом жидкости тела давления. Тело давления образуется пьезометрической плоскостью и вертикальными границами сосуда равна

Где - объем полусферического дна сосуда

- объём цилиндрической части сосуда с учётом пьезометрической плоскости

Подставляя значения в (1) получим

Сила давления на боковую стенку определяется по формуле

- глубина погружения центра тяжести проекции стенки сосуда ( цилиндра) на вертикальную плоскость

- давление жидкости в центре тяжести проекции

р_изб = избыточное давление над свободной поверхностью воды в сосуде.

(H∙D) - площадь поверхности проекции

Подставляя значения в (2) получим

Р₁ = (68630 +1000 ∙ 9,81∙ (5/2)) ∙ (5∙ 2) =931550 Н

4. При избыточном давлении над свободной поверхностью

Р_м = 0,3am =0,3∙98067 = 29420 Па

Сила давления жидкости на дно сосуда определяется весом жидкости в сосуде и избыточным давлением над свободной поверхностью

Здесь - сила давления воды на дно от избыточного давления

- объём воды в сосуде

Подставляя значения в (3) получим

Сила давления на боковую стенку определяется по формуле

- глубина погружения центра тяжести, проекции стенки сосуда ( цилиндра) на вертикальную плоскость

- давление жидкости в центре тяжести проекции

- избыточное давление над свободной поверхностью воды в сосуде

( H ∙ D) – площадь поверхности проекции

Подставляя значение в (2) получим

Сила давления на дно и стенку сосуда уменьшится

Ответ :