Файл: Учебное пособие по решению задач Допущено Учебно методическим объединением вузов Российской Федерации по высшему.docx

Задача 25

Решите задачу 24 при условии, что к отверстию присоединен внешний цилиндрический насадок.

Указание

Изменился коэффициент расхода .Для насадка  =0,82, а для отверстия

 =0,6 (при Re>10⁵). При Re<10⁵ коэффициент  следует уточнить по Прило- жению 9.

Задача 26

Жидкость плотностью  перетекает из левого отсека бака в правый через отверстие в перегородке диаметром d. Над жидкостью находится газ. Показа- ние ртутного манометра равно h_рт, а показание пружинного вакуумметра равно р_v. Расстояния от поверхности жидкости в отсеках до центра тяжести отверстия равны H₁и H₂.

Определить неизвестную величину.


^hрт

Рисунок к задачам 26 и 27

Указания

1. 
   Расход через отверстие определяется по формуле:
   

Q   s

2. 
   Абсолютное давление на входе в отверстие равно
   

р_ат+_ртgh_рт+gH₁.

3. 
   Абсолютное давление на выходе из отверстия равно
   

р_ат-р_v+gH₂.

4. 
   Коэффициент расхода принять равным  = 0,6 для отверстия.
   

Таблица исходных данных

Ва- риант	, кг/м3	hрт, м	d,мм	H1, м	Q, л/с	H2, м	pv, МПа
0	900	0,5	5	1	0,5	1,8	?
1	850	0,4	6	1,2	?	1,9	0,03
2	920	0,3	7	1,30	1,5	2,2	?
3	870	0,55	8	1,40	?	2,1	0,06
4	830	0,45	9	1,10	0,8	1,7	?
5	910	0,25	10	1,15	0,6	1,95	?
6	860	0,36	6,5	1,25	?	2,05	0,04
7	940	0,28	5,6	1,35	?	2,4	0,07
8	910	0,2	7,2	1,05	0,9	1,65	?
9	880	0,3	8,2	1,20	?	1,82	0,05

---

Задача 27

Решите задачу 26 при условии, что к отверстию присоединен внешний цилиндрический насадок.

Указание

Изменился коэффициент расхода .Для насадка  =0,82, а для отверстия

 =0,6 (при Re>10⁵). При Re<10⁵ коэффициент  следует уточнить по Прило- жению 9.

Задача 28

Жидкость плотностью  перетекает из цилиндра через отверстие в дне диаметром dв резервуар. В цилиндре находится поршень диаметром D, на поршень действует сила R. Расстояния от поверхности жидкости до дна цилин- дра равно H. Дно цилиндра расположено на глубине h под уровнем жидкости в резервуаре.

Определить неизвестную величину.
R

s- площадь отверстия;

 - площадь поршня

H

h
Рисунок к задачам 28 и 29
Указания

1. 
   Расход через отверстие определяется по формуле:
   

Q     .

2. 
   Абсолютное давление на входе в отверстие равно
   

р_ат+R/ +gH.

3. 
   Абсолютное давление на выходе из отверстия равно
   

р_ат+gh.

4. 
   Коэффициент расхода принять равным  = 0,6 для отверстия.
   

Таблица исходных данных

Вари- ант	, кг/м3	h, м	d,мм	H1, м	Q, л/с	D, мм	R, н
0	900	0,5	5	1	0,5	40	?
1	850	0,4	6	1,2	?	50	100
2	920	0,3	7	1,30	1,5	60	?
3	870	0,55	8	1,40	?	70	120
4	830	0,45	9	1,10	0,8	80	?
5	910	0,25	10	1,15	0,6	90	?
6	860	0,36	6,5	1,25	?	55	150
7	940	0,28	5,6	1,35	?	65	140
8	910	0,2	7,2	1,05	0,9	76	?
9	880	0,3	8,2	1,20	?	82	110

---

Задача 29

Решите задачу 28 при условии, что к отверстию присоединен внешний цилиндрический насадок.

Указание

Изменился коэффициент расхода .Для насадка  =0,82, а для отверстия

 =0,6 (при Re>10⁵). При Re<10⁵ коэффициент  следует уточнить по Прило- жению 9 .

Задача 30

Газ течет по трубопроводу длиной l и диаметром d при температуре t C. Движение установившееся и изотермическое. Давление в начале трубопровода равно р₁, в конце трубопровода р₂, массовый расход газа равен Q_m.

Определить неизвестную величину, а также объёмный расход газа, при- веденный к атмосферному давлению.

Таблица исходных данных

Ва- риант	14, кг/кмоль	t ,C	d,мм	p1, Мпа	р2, Мпа	Qm, кг/с	l, км	газ
0	29	15	200	?	3,2	5,2	100	Воздух
1	32	15	300	3,7	2,5	?	120	Кислород
2	2,02	15	250	4,2	?	4,5	140	Водород
3	44	15	400	2,9	1,8	?	150	Углек. Газ
4	29	-20	?	3,8	2,5	6,3	250	Воздух
5	29	0	280	?	3,2	4,6	280	Воздух
6	29	10	320	5,2	4,0	?	290	Воздух
7	29	20	430	3,5	2,4	?	300	Воздух
8	29	30	380	3,2	?	4,,9	350	Воздух

---

¹⁴  - молекулярная масса газа, то есть масса одного киломоля.

9

29

40

410

4,5

3,2

?

180

Воздух

Указания

1. 
   При неизвестном расходе или диаметре задать в первом приближении коэффициент гидравлического трения  =0,02.
   
2. 
   Далее необходимо решить уравнение (52) или (53) относительно неиз- вестной величины, определить число Re, уточнить значение  и далее значение расхода или диаметра.
   
3. 
   При определении плотности и вязкости газа использовать Приложения
   

3 и 4.

---

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Зависимость плотности  и кинематического коэффициента вязкости 

некоторых жидкостей от температуры

	, кг/м3 при t C		, 10-4 м2/с при t C
Жидкость	20	50	20	40	60	80
Вода	998	-	0,010	0,0065	0,0047	0,0036
Нефть легкая	884	-	0,25	0,15	-	-
Нефть тяжелая	924	-	1,4	1,2	-	-
Бензин	745	-	0,0073	0,0059	0,0049	-
Керосин Т-1	808	-	0,025	0,018	0,012	0,010
Дизтопливо	846	-	0,38	0,12	-	-
Глицерин	1245	-	9,7	8,3	0,88	0,25
Ртуть	13550	-	0,0016	0,0014	0,0010	-
Масла:
касторовое	960	-	15	3,5	0,88	0,25
трансформаторное	884	880	0,28	0,13	0,078	0,048
АМГ-10	-	850	0,17	0,11	0,085	0,65
веретенное АУ	-	892	0,48	0,19	0,098	0,059
индустриальное 12	-	883	0,48	0,19	0,098	0,059
индустриальное 20	-	891	0,85	0,33	0,14	0,08
индустриальное 30	-	901	1,8	0,56	0,21	0,11
индустриальное 50	-	910	5,3	1,1	0,38	0,16
турбинное	-	900	0,97	0,38	0,16	0,088
Указания Плотность жидкости при другой температуре можно определить по фор- муле: t= 0/(1+t), где t- плотность жидкости при температуре t=t0+t;t-изменение темпера- туры; t0- температура, при которой плотность жидкости равна 0;  -коэффициент температурного расширения (в среднем для минеральных масел и нефти можно принять =0,0007 1/ C, для воды. бензина. керосина =0,0003 1/ C) . Вязкость при любой температуре определяется по формуле: ln t2     e (t20 );    t1 . t 20 t  t 2 1

---