Примерный перечень лабораторных работ
1. Приборы для измерения давления и скорости жидкости.
2. Изучение режимов движения жидкости.
3. Сопротивление движению жидкости по длине трубопровода. Определение гидравлического коэффициента сопротивления трения для прямолинейного участка трубы.
4. Экспериментальное определение коэффициентов местного сопротивление.
5. Построение диаграммы уравнения Бернулли.
РАЗДЕЛ 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ РЕШЕНИЯ КОНТРОЛЬНЫХ И ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ
В этом разделе пособия даны основные теоретические сведения и формулы необходимые для решения задач, они являются дополнением к изложению основных положений однойменных тем раздела 2 пособия и могут быть использованы при изучении теоретической части курса. Изучение отдельных глав этого раздела следует производить совместно с подготовкой теоретического курса по учебникам. Примеры решения задач по основным главам дисциплины рекомендуется разбирать одновременно с изучением теоретической части и указаний разделов 2 и 3 пособия.
ГИДРОСТАТИКА
Гидростатическое давление
Указания для решения контрольных задач № 1÷3.
Гидростатическое давление – давление, обусловленное действием только массовых сил, приложенных к частицам жидкости.
Гидростатическое давление: направлено по внутренней нормали к площадке действия; по всем направлениям одинаково; зависит от положения точки в покоящейся жидкости.
|
|
|
В международной системе единиц СИ за единицу давления принято давление, при котором на площадь в 1 м2 действует сила в 1 Н (Ньютон). Основные соотношения единиц измерения давления таковы:
| кГ/см2* | н/м2 (Па) | Бар | |
| Физическая атмосфера | 1,033 | 101324 | 1,013 |
| Техническая атмосфера | 1 | 98066,5 | 0,981 |
| Миллиметр ртутного столба | 0,00136 | 133,32 | 0,0133 |
| Миллиметр водяного столба | 0,0001 | 9,80665 | 9,81 х 10-5 |
| * эта единица допускалась к применению до 1 января 1980 г. | |||
Для несжимаемой жидкости. Находящейся под действием силы тяжести в равновесии, абсолютное гидростатическое давление в точке равно
(3.1 - 1)
или
,
где р0 – давление на свободной поверхности, которое может быть равным и атмосферному давлению;
р1 = γ h – вес столба жидкости высотой h с площадью поперечного сечения, равной единице;
h – глубина погружения точки под свободной поверхностью жидкости;
γ – удельный вес, под которым понимают вес (силу тяжести) единицы объема жидкости; его размерность в системе СИ - н/м3.
Величина превышения абсолютного давления в точке над атмосферным давлением называется избыточным (манометрическим) давлением:
|
|
|
, (3.1 – 2)
если
.
Плотность ρ и удельный вес γ различный жидкостей см. в приложении.
Для любой точкив объёме жидкости, находящейся в покое справедливо равенство:
, (3.1 - 3)
где р – давление в произвольной точке;
р0 - давление на поверхности жидкости;
z и z0 – координаты рассматриваемой произвольной точки и свободной поверхности относительной горизонтальной плоскости сравнения положения точек.
Уравнение (3.1 - 3) называется основным уравнением гидростатистики.
ПРИМЕРЫ
1. Найти давление на свободной поверхности в закрытом сосуде с бензином (γ = 7350 н/м3, или 0,75 т/м3), если уровень жидкости в открытом пьезометре (рис. 3.1- 1) возвышается над уровнем жидкости в сосуде на 2,00 м.
Решение
1) Из основного уравнения гидростатики 
следует, что во всех точках, лежащих в одной горизонтальной плоскости, давления одинаковы. Значит, давление в точке А, находящейся в открытом пьезометре на уровне свободной поверхности жидкости в сосуде, равно р0.
|
|
|
2) С другой стороны давление в точке А равно:
,
где ра – атмосферное давление.
Значит,
2. В U-образный сосуд (рис. 3.1 - 2) налиты ртуть и вода. Линия раздела жидкостей расположена ниже свободной поверхности ртути на hрт = 8 см. Определить разность уровней h в обеих частях сосуда.
Решение
Давления в точках А и В равны, так как они лежат в одной горизонтальной плоскости, проходящей в однородной жидкости.
Значит,
,
откуда
.
Искомая разность уровней h равна:
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 988; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!