Определить наименьший объем расширительного резервуара, чтобы он полностью не опорожнялся, если минимальная температура в топке T1, а максимальная Т2. Объем воды в системе W.
W, куб.м
T1,°C
T2,°C 0,5
65
95
Коэффициент температурного расширения определяется из соотношения
βt=ΔWW·Δt
βt=14·10-4
W- объем воды в системе
Откуда
ΔW=W·Δt·βt=0,5·(95-65)∙14·10-4=0,021 м3
Δt=T2-T1=300 C
2.6 Для схемы, представленной на рис.5, определить давление в сосуде с водой p0 и абсолютное давление в т.С (рА)С,, если атмосферное давление равно рат =0,099 МПа.
2.6 h1, мм
h2, мм 0,20
1,0
Решение
Запишем равнение Бернулли для точки С
p0+ρв∙g∙h2=pат-ρрт∙g∙h1
Откуда
p0+ρв∙g∙h2=pат-ρрт∙g∙h1
3.6 Труба прямоугольного сечения bха=0,2х0,5 м для выпуска нефти из открытого нефтехранилища закрывается откидным плоским клапаном (рис.16), расположенном под углом к горизонту. Определить начальное подъемное усилие Т троса для открытия клапана при глубине нефти h1. Построить эпюру гидростатического давления на клапан.
3.6 α, град
h1, м 30
2
Горизонтальная составляющая силы давления на криволинейную поверхность равна силе давления на ее вертикальную проекцию, перпендикулярную искомой составляющей и проходит через центр давления вертикальной проекции
Px=ρ∙g∙hc∙Aв=900·9,81·0,1·2,25=1987Н
hc=h1+0,5a=2+0,25=2,25 м
Aв=a·b=0,2∙0,5=0,1 м2
Вертикальная составляющая силы давления на криволинейную поверхность равна весу воды в объеме тела давления:
Pу=ρ∙g∙Vт.д.=900·9,81·0,0144 =127 Н
Определим объем тела давления:
Vт.д.=12a∙atgα∙b=120,5∙0,5tg300∙0,2=0,0144 м3
Подъемное усилие Т троса для открытия клапана определим из уравнения равновесия
Mo=0;T∙2ly-Pу∙ly-Px∙lx=0→T=0,5Pу+Px∙lxly
T=0,5∙127+1987∙0,2960,52tg300=4142 Н
lx=23a2+12ah1h+12a=23∙0,52+120,5∙22+120,5=0,296 м
4.6 В верхней стенке призматического сосуда с водой (рис.27) имеется полусферическая крышка радиусом R
. Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами крышки, если показание манометра - рM, глубина – h.
4.6 h, м
R, м
рМ, кПа 0,5
1,5
30
Величина усилия, действующего на крышку, равна
F=p·A
p- величина давления на крышку
A-площадь поперечного сечения крышки
A=π∙R2=3,14∙1,52=7,065 м2
p=pм-ρ·g·h=30000-1000·9,81·0,5=25095 Па
F=25095·7,065=177296 Н
5. Канал трапецеидального сечения имеет следующие размеры: ширина по дну м, коэффициент заложения откоса , глубина воды м. Определить режим движения в канале при пропуске расхода м3/с. Температура воды °С.
m- коэффициент заложения откоса связан с углом откоса соотношением
m=ctgφ=1,5→φ=33,70
Величина площади живого сечения равна
ω=bh+mh2=3,8·1,2+1,5·1,22=6,72 м2
Определяем скорость течения воды в канале по формуле:
v=Qω=5,26,72 =0,77мс
Смоченный периметр равен
χ=b+22h=3,8++22·1,2=7,184м
Гидравлический радиус равен
R=ωχ=6,72 7,184=0,935
Определяем число Рейнольдса по формуле
Re=v∙Rν=0,77∙0,9351,05∙10-6=689363
ν =1,05∙10-6м2с -кинематическая вязкость воды при температуре 15 °С
Режим движения в канале -турбулентный
5
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
