Файл: Учебное пособие по решению задач Допущено Учебно методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 586
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПО ГИДРОДИНАМИКЕ
Контрольное задание включает три задачи. Номер контрольного задания выдается преподавателем и состоит из двух цифр. Выбор варианта производит- ся по последней цифре номера, а численных данных – по предпоследней цифре номера контрольного задания.
Таблица вариантов
| Последняя цифра шифра | Номера задач |
| 0 | 10, 20, 30 |
| 1 | 1, 11, 21 |
| 2 | 2, 12, 22 |
| 3 | 3, 13, 23 |
| 4 | 4, 16, 24 |
| 5 | 5. 17. 25 |
| 6 | 6, 14, 26 |
| 7 | 7, 15, 27 |
| 8 | 8, 18, 28 |
| 9 | 9, 19, 29 |
В условиях задач могут быть не указаны физические свойства жидкости, шероховатость поверхности трубопровода или некоторые другие параметры, которые выбираются из таблиц в Приложениях.
Методика решения всех задач, по существу, сводится к следующему.
-
Записать уравнение или систему уравнений, выражающих законы со- хранения массы и энергии. -
Записать уравнение, выражающее условие равномерного движения твердого тела, находящегося в жидкости под силовым воздействием. -
Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной ве- личины.
Внимательно читайте условие задачи. Иногда в одной таблице приведены исходные данные для нескольких задач. В одной задаче нужно определить дав- ление при приведенном расходе. В другой - расход при известном давлении ( в этом случае расход в таблице считается неизвестным).
Все задачи решаются до конца в общем виде. Далее подставляются ис- ходные данные в системе СИ и производятся вычисления с точностью до трех значащих цифр. Результат записывается в виде степени числа 10.
Например, вычисляется расход, и на калькуляторе получено число: 0,00678954. Результат нужно записать в виде: Q= 6,7910 –3 м3/с.
ВНИМАНИЕ!
Перед выполнением контрольного задания изучите методику решения за- дач гидродинамики на базовых примерах.
Задача 1
Насос подает жидкость из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости. На всасывающей линии (длина l, диаметр d,трубы сварные, бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: при- ёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротив- ления кр.Показание вакуумметра на входе в насос равно рv, расход жидкости Q, температура tC.
Определить рабочую высоту всасывания насоса hвси предельную высоту из условия отсутствия кавитации на входе в насос. Объяснить также, почему при кавитации насос не всасывает жидкость и рабочее колесо насоса выходит из строя.
Рисунок к задачам 1, 2, 3, 4, 5
Указания
-
Определите hвсиз уравнения Бернулли для сечений 1-1и 2-2. -
Отрицательное избыточное давление в таблице данных – это вакууммет- рическое давление. -
При определении максимальной высоты всасывания примите давление в сечении 2-2равным давлению насыщенного пара рн.п.(Приложение 8). -
При ответе на вопрос по кавитации используйте материал раздела 4.6.3. и найдите аналогию между работой сифона и насоса.
Таблица исходных данных
| Вари- ант | l, м | d, м | pv, кПа | кр. | ри, кПа | Q, л/с | t, C | Жидкость |
| 0 | 8 | 0,1 | 50 | 7 | 10 | 20 | 20 | вода |
| 1 | 9 | 0,05 | 20 | 8 | -20 | 5 | 30 | бензин |
| 2 | 12 | 0,06 | 40 | 5 | 20 | 8 | 35 | вода |
| 3 | 14 | 0,08 | 20 | 1,5 | 30 | 10 | 25 | масло инд. 20 |
| 4 | 18 | 0,05 | 30 | 2 | -40 | 4 | 15 | керосин |
| 5 | 12 | 0,1 | 10 | 3 | 15 | 15 | 10 | бензин |
| 6 | 15 | 0,15 | 35 | 6 | -25 | 18 | 15 | вода |
| 7 | 20 | 0,2 | 55 | 4 | 10 | 25 | 25 | масло инд. 50 |
| 8 | 25 | 0,12 | 80 | 2,6 | 35 | 15 | 20 | диз. топливо |
| 9 | 10 | 0,04 | 25 | 3,5 | 20 | 3 | 30 | масло турбинное |
Задача 2
Решите задачу 1 при условии, что высота подъёма жидкости hвсзадана, а расход Qнужно определить.
Указания
Определите расход Qграфическим способом (раздел 4.6.2.).
| Вар-нт | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| hвс, м | 3 | 4 | 3,5 | 2,8 | 5 | 4,6 | 3,6 | 5,3 | 4,1 | 2,5 |
Задача 3
Решите задачу 1 при условии, что высота подъёма жидкости hвсзадана, а диаметр трубы dнужно определить.
Указания
Определите диаметр трубы dграфическим способом (раздел 4.6.2.).
| Вар-нт | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| hвс, м | 3 | 4 | 3,5 | 2,8 | 5 | 4,6 | 3,6 | 5,3 | 4,1 | 2,5 |
Задача 4
Решите задачу 1 при условии, что высота подъёма жидкости hвсзадана, а нужно определить максимальный расход в трубопроводе из условия отсутствия кавитации.
Указания
При определении максимального расхода примите давление в сечении 2-2равным давлению насыщенного пара рн.п.(Приложение 8). Далее определите из уравнения Бернулли расход графическим способом ((раздел 4.6.2.).
| Вар-нт | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| hвс, м | 3,2 | 5,1 | 3,2 | 4,2 | 4,6 | 3,9 | 4,7 | 5,1 | 3,7 | 4,8 |
Задача 5
Решите задачу 1 при условии, что высота подъёма жидкости hвсзадана, а нужно определить минимальный диаметр трубопровода из условия отсутствия кавитации.
Указания
При определении минимального диаметра трубопровода примите давле- ние в сечении 2-2 равным давлению насыщенного пара рн.п.(Приложение 8). Далее определите из уравнения Бернулли диаметр графическим способом (раз- дел 4.6.3.).
| Вар-нт | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| hвс, м | 3,2 | 5,1 | 3,2 | 4,2 | 4,6 | 3,9 | 4,7 | 5,1 | 3,7 | 4,8 |