Вопросы

1. Как определяется равнодействующая сил гидростатического давления жидкости на плоские стенки?

2. Что называется центром тяжести площади, воспринимающей давление, и центром давления, и как они определяются?

2. Гидродинамика 2.1. Уравнение Бернулли и сопротивление движению жидкости Основным уравнением динамики является уравнение Бернулли, которое для установившегося плавноизменяющегося потока реальной жидкости имеет вид: (2.1) где Z – геометрическая высота, т.е. расстояние от произвольной горизонтальной плоскости сравнения до рассматриваемой точки в сечении (рис. 2.1); индексы относятся к номерам сечений, проведенным нормально линиям тока; Р/γ – пьезометрическая высота, соответствующая полному или манометрическому давлению; является высотой столба жидкости в пьезометре в данном сечении, αν/2g – скоростной напор; представляет собой высоту в трубке Пито, у которой нижний конец направлен так, чтобы скорость была направлена во входное отверстие трубки, hтр – потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений между сечениями. Все члены уравнения (2.1) имеют линейную размерность. Сумма трех членов называется гидродинамическим напором и обозначается Н.

С энергетической точки зрения эта сумма выражает суммарную (потенциальную и кинетическyю удельную энергию потока, т. е. энергию, отнесенную к единице веса протекающей жидкости; h_тр – та часть удельной энергии, которая затрачивается на преодоление сопротивлений между сечениями.

Средняя скорость в сечении (ν) определяется из уравнения неразpывности, которое при установившемся движении записывается в виде:

(2.2)

где Q - расход потока, (м3/с);

ω - площадь живого сечения, (м2).

Коэффициент Кориолиса α принимают в практических расчетах равным 1,0 – 1,1.

Задача 1

На трубопроводе, установлен водомер Вентури. Определить расход воды, протекающий по трубопроводу, если разность показаний пьезометров h, диаметр трубопровода d1, а горловины d2 (рис. 2.2). При расчете потерями напора, сжатием струи в горловине пренебречь.

Задача 2

Прене6регая потерями напора, определить диаметр горловины d2 (рис. 2.3), чтобы при пропуске расхода воды по трубопроводу Q вода по трубке подсасывалась на высоту h. Диаметр трубопровода d1, а мaнометрическое давление в сечении (1-1) Р1.

Задача 3

Вода из реки по самотечному трубопроводу длиной L и диаметром d подается в водоприемный колодец, из которого насосом с расходом Q она перекачивается в водонапорную башню. Диаметр всасывающей линии насоса – d_вс, длина – L_вс. Ось насоса расположена выше уровня воды в реке на величину H (рис. 2.4).Определить давление при входе в насос (показания вакуумметра в сечении 2-2).

Рис.2.4

Задача 4

Резервуар создает напор Н, от него отходит короткая труба длиной L и диаметром D, которая имеет посередине кран. Требуется определить расход воды в трубе и построить пьезометрическую линию.

Н

l/2 l/2

D

L

Рис.2.5

Дата добавления: 2014-01-05