Файл: Сборник типовых задач содержание введение физические свойства жидкостей 1 Сведения из теории 1 Плотность.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 53
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
. (3.14)
Постоянную интегрирования определим из условия, что при и , т.е. . После подстановки в (3.14) окончательно имеем:
. (3.15)
Для частиц жидкости расположенных на одной вертикали можем записать:
(3.16)
где
,
т.е. существует обычный гидростатический закон распределения давления.
3.2. Примеры решения задач
Пример 1. Сосуд с прямоугольным основанием наполнен водой до высоты h и движется по горизонтальной поверхности с ускорением a (рис. 3.3). Определить избыточное давление воды на дно сосуда у передней и задней стенок в точках 1 и 2.
Решение: При горизонтальном движении сосуда с ускорением a свободная поверхность жидкости станет наклонной к горизонту под углом . Так как , то . Учитывая что объем воды не изменяется, поэтому свободная поверхность повернется вокруг оси О, расположенной на середине длины сосуда, а повышение и понижение свободной поверхности у торцовых стенок будет одинаковым и равным .
.
Избыточное давление в точке 1 будет равно:
.
В точке 2 избыточное давление составит:
.
Пример 2. Цилиндрический сосуд радиусом R1 наполнен жидкостью плотностью до уровня a в открытой трубке малого диаметра, установленной на крышке сосуда на расстоянии R2 от центра, и приведен в равномерное вращение относительно центральной вертикальной оси (рис. 3.4). Определить угловую скорость вращения сосуда, при которой избыточное давление под крышкой в центре сосуда будет равно 0.
Решение: Используя уравнение (3.15) найдем закон распределения избыточного давления в жидкости, заполняющей сосуд, учитывая что
находим, используя граничное условие: при и
откуда
.
Подставляя, получим искомый закон распределения давления.
.
Для точек на поверхности крышки имеем
.
Искомую угловую скорость вращения определяем из условия при
,
откуда
.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Некоторые физические свойства жидкостей при давлении 0,1 Мпа
Жидкость | Температура, 0С | Плотность, кг/м3 | Удельный вес, Н/м3 | Вязкость 104,м2/с | ||
Бензин | авиационный | 20 | 739-780 | 7250-7652 | 0,49 для 20 0С | |
автомобильный | 712-761 | 6980-7470 | ||||
Масло | веретенное АУ (ГОСТ 1642-75) | 50 | 888-896 | 8711-8790 | ||
для гидравлических систем АМГ-30 (ГОСТ 6794-75) | 850 | 8340 | ||||
индустриальное общего назначения без присадок (ГОСТ 20799-75) | И-5А | 890 | 8731 | 0,04-0,06 | ||
И-8А | 900 | 8829 | 0,06-0,08 | |||
И-12А | 880 | 8633 | 0,10-0,14 | |||
И-20А | 885 | 8682 | - | |||
И-25А | 890 | 8731 | 0,24-0,27 | |||
И-30А | 890 | 8731 | 0,28-0,33 | |||
И-40А | 895 | 8780 | 0,35-0,45 | |||
И--100А | 920 | 9025 | 0,90-1,18 | |||
соляровое | 20 | 885-902 | 8680-8850 | | ||
трансформаторное | 50 | 886 | 8692 | | ||
турбинное (ГОСТ 32-74) | 22 | 900 | 8829 | | ||
30 | 900 | 8829 | 0,28-0,36 | |||
46 | 900 | 8829 | 0,44-0,48 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Кинематическая вязкость масел при различных температурах
Масло | 104, м2/с при 0С | |||||||
100 | 50 | 10 | 0 | -5 | -10 | |||
веретенное АУ (ГОСТ 1642-75) | 0,036 | 0,13 | 0,90 | 1,80 | 2,80 | 4,40 | ||
для гидравлических систем АМГ-30 (ГОСТ 6794-75) | 0,047 | 0,11 | 0,30 | 0,44 | 0,54 | 0,67 | ||
индустриальное (ГОСТ 20799-75) | И-20 | 0,048 | 0,18 | 1,13 | 2,75 | 4,20 | 6,40 | |
И-45 | 0,081 | 0,42 | 5,01 | 11,90 | 19,50 | 59,90 | ||
И-50 (машинное СУ) | 0,085 | 0,50 | 8,33 | 22,90 | 41,70 | 83,80 | ||
трансформаторное с присадкой ионол | 0,030 | 0,09 | 0,05 | 0,89 | 1,24 | 1,77 | ||
турбинное (ГОСТ 32-74; 9972-74) | ТП-22 | 0,060 | 0,22 | 2,13 | 4,76 | 7,73 | 9,10 | |
ТП-22 (из сернистых нефтей) | 0,050 | 0,21 | 1,72 | 3,75 | 5,68 | 25,30 | ||
ТП-30УТ | 0,060 | 0,42 | 3,59 | 8,63 | 14,40 | 33,10 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Динамическая вязкость масел при различных температурах
Жидкость | 0C | 10-1 Па с при давлении МПа | |||||
0,1 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | ||
Автол | 37 | 1,440 | 1,940 | 2,450 | 3,030 | 3,672 | 4,896 |
Машинное | 22 | 2,880 | 3,416 | 4,176 | 5,184 | 6,822 | 8,640 |
Трансформаторное | 22 | 0,346 | 0,374 | 0,418 | 0,489 | 0,562 | 0,650 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
,
где p – абсолютное давление, равное 101325 Па; T – абсолютная температура; R – удельная газовая постоянная, Rвозд = 287 Дж/кг К, Rгаза = 334 Дж/кг К
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Чугаев Р. Р. Гидравлика. – Л.: Энергия, 1982. – 672 с.
2. Угинчус А. А., Чугаева Е. А. Гидравлика – Л.: Стройиздат, 1971. – 350 с.
3. Альтшуль А. Д., Киселев П. Г. Гидравлика и аэродинамика. – М.: Стройиздат, 1975 – 323 с,
4. Константинов Н. М., Петров Н. А., Высоцкий Л. И. Гидравлика, гидрология и гидрометрия: В 2-х частях. Ч. 1. Общие законы. – М.: Высшая школа, 1987. – 304 с.
5. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы / Башта Т. М., Руднев С. С., Некрасов Б. Б. и др. – М.: Машиностроение, 1982. –422 с.
6. Юшкин В. В. Гидравлика и гидравлические машины. – Минск: Вышейшая школа, 1974. – 270 с.
7. Угинчус А. А. Гидравлика гидромашины и гидроприводы. – Л.: ГЭИ, 1970. – 390 с.
8. Примеры гидравлических расчетов / Под ред. Н. М. Константинова. – М.: Транспорт, 1987. – 498 с.
9. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам / Под общей ред. Б. Б. Некрасова. – Минск: Вышейшая школа, 1985. –365 с.