Создан заказ №1820235
12 марта 2017
В том частном случае когда стенка имеет прямоугольную форму причем одна из сторон прямоугольника совпадает со свободной поверхностью жидкости
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по гидравлике, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
В том частном случае, когда стенка имеет прямоугольную форму, причем одна из сторон прямоугольника совпадает со свободной поверхностью жидкости, положение центра давления находится очень просто. Так как эпюра давления жидкости на стенку изображается прямоугольным треугольником (рис.1), центр тяжести которого находится на 1/3 высоты b треугольника, то и центр давления жидкости будет расположен на 1/3 b, считая снизу.
Силу давления и центр давления можно определить по эпюре давления. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Построим эпюру давления на стенку (рис. 1), учитывая, что стенка имеет прямоугольную форму, причем одна из сторон совпадает со свободной поверхностью жидкости и что на свободной поверхности атмосферное давление ра, т.е. с одной стороны на стенку действует атмосферное давление и давление жидкости pgh, с другой — атмосферное давление.
Рис.1
Сила давления Р на стенку равна весу жидкости в объеме призмы:
P=ωэп a
где ωэп —площадь плоской эпюры; a — длина стенки.
В данном случае площадь эпюры - это площадь треугольника. Тогда сила давления на стенку
P = pgh∙b∙a/2,
где h — глубина жидкости; b — высота стенки.
Линия действия силы давления P будет проходить через центр тяжести пространственной эпюры давления и проектироваться на центр тяжести основания (в данном случае треугольника), который отстоит от вершины треугольника на 2/3 его высоты, т.е.
.
Определим силу давления и центр давления аналитически.
Сила избыточного давления равна:
P = рС ω= ρghC∙ba= ρgh∙b∙a/2,
где рС = ρghC =ρgh/2; ω = b∙a.
Определим центр давления по формуле:
.
32. Водосливы. Классификация. Основная формула водослива.
Водосливом называют стенку или порог, стоящие на пути движения потока жидкости.
Теория водослива положена в основу теории расчета плотин, в том числе лесосплавных плотин, водопусков, подмостовых отверстий, малых гидросооружений для пропуска воды в дорожном полотне, в земляных дамбах. Кроме того, водослив может служить точным прибором для измерения скоростей и расходов.
Акватория потока, расположенная выше водослива, называется верхним бьефом, ниже водослива - нижним бьефом.
Водосливы по своему назначению можно подразделить на водосливы, которые предназначаются для поддержания горизонтов воды в водохранилищах и сброса расходов воды (например, водосливы с широким порогом или практического профиля), и на водосливы мерные, служащие для замера расхода жидкости (например, с трапецеидальным или треугольным отверстием).
Водосливы также подразделяются:
- по типу стенки (порога) – на водосливы с тонкой стенкой (рис. 1), и с;
Рис.1.
- практического профиля (рис.2)
Рис.2.
- широким порогом (рис.3)
Рис.3.
- по форме отверстия в стенке – на прямоугольные, треугольные, трапецеидальные, параболические и др. (рис. 4);
Рис. 4.
- по типу сопряжения переливающейся струи с потоком нижнего бьефа – на незатопленные и затопленные; горизонт воды в нижнем бьефе в первом случае не оказывает влияния на истечение, во втором – влияет на истечение воды через водослив (рис. 5);
Рис. 5.
- по очертанию в плане – на прямые, косые, криволинейные, ломанные, кольцевые и боковые (рис. 6).
Рис.6.
Основная расчетная формула для определения расхода через незатопленные водосливы всех типов с прямоугольной формой отверстия:
,
где Q – расход, через водослив, м3/c; m0 – коэффициент расхода водослива; b – ширина водослива, м; g – ускорение свободного падения, м/с2; H - напор на водосливе, м.
46. По конически сходящейся трубе движется вода при температуре t = 15 оC и с постоянным расходом Q. Определить: а) может ли произойти смена режима движения воды в трубопроводе, если в начальном сечении режим ламинарный; б) в сечении с каким диаметром будет наблюдаться смена режимов движения, если расход Q = 207 см3/с.
Дано: t = 15 оC,
Q = 207 см3/с
Решение.
а) Определим может ли произойти смена режима движения воды в трубопроводе, если в начальном сечении режим ламинарный.
Критерий для определения режима движения жидкости определяется по формуле:
где ν – коэффициент кинематической вязкости, для данной температуры принимаем ν = 1,14·10-6 м2/с [1].
В конической сходящейся трубе происходит уменьшение диаметра, а, следовательно, увеличение скорости движения жидкости. Скорость движения жидкости определяется по формуле:
ϑ= 4Qπ∙d2
Подставим в формулу числа Рейнольдса полученное выражение для скорости:
Rе=4Q∙dπ∙d2∙ν=4Qπ∙d ∙ν
Из формулы видно, что при уменьшении диаметра число Рейнольдса будет расти, следовательно, возможна смена режима движения жидкости.
б) Определим в сечении с каким диаметром будет наблюдаться смена режимов движения, если расход Q = 207 см3/с:
d =4Qπ∙Rекр∙ν
где Reкр - критическое число Рейнольдса. при котором происходит смена режима движения жидкости (Reкр = 2320).
d =4Qπ∙Rекр∙ν=4∙0,0002073,14∙2320∙1,14∙10-6=0,0997 м
Решение:
а) переход возможен, б) d = 0,0997 м
Литература.
Штеренлихт А.Б. Гидравлика. Учеб.-М.: Колосс, 2007.
Часс С.И. Гидромеханика в примерах и задачах: Учебное пособие.-Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006. 216 с.
Примеры расчетов по гидравлике. Под ред. А.Д. Альтшуля. Учеб. пособие для вузов. М., Стройиздат, 1977. 255 с.
Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
13 марта 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
В том частном случае когда стенка имеет прямоугольную форму причем одна из сторон прямоугольника совпадает со свободной поверхностью жидкости.docx
2020-02-12 22:30
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.9
Положительно
Если бы не преподаватель наш, было бы всё быстро и отлично, но Вы в этом не виноваты! Спасибо за работу!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
