1 Определить избыточное и абсолютное давление в точке А если заданы избыточное давление на свободной поверхности

1. Определить избыточное и абсолютное давление в точке А, если заданы избыточное давление на свободной поверхности, глубина погружения точки и род жидкости: 1) р0=30кПа; h=2м; вода; 2) р0=-25кПа; h=0,8м; вода.
pa=p0+ρgh; pa=Па+кгм3*мс2*м=Па;
p=ρgh; p=кгм3*мс2*м=Па;
p=1000*10*2=20000; pa=30000+20000=50000.
Ответ: p=20кПа; pa=50кПа.
pa=p0+ρgh; pa=Па+кгм3*мс2*м=Па;
p=pa-pb=ρgh; pa=кгм3*мс2*м=Па;
p=1000*10*0,8=8000; pa=-25000+8000=-17000.
Ответ: p=8 кПа; pa=-17 кПа.

2. При заданном вакуумметрическом давлении на свободной поверхности определить, на какой глубине избыточное давление будет равно нулю: 1) р0=-20кПа; нефть; 2) р0=-15кПа; нефть.
p0=ρgh; h=p0ρg;
h=Пакгм3*мс2=м; h=-20000800*10=-2,5.
Ответ: h=-2,5 м.
p0=ρgh; h=p0ρg;
h=Пакгм3*мс2=м; h=-15000800*10=-1,875.
Ответ: h=-1,875 м.

3. Определить высоту подъема жидкости в трубке при заданном абсолютном давлении воздуха в резервуаре: 1) р0=70кПа, вода; 2) р0=85кПа, вода.
pатм=p0+ρgh; h=pатм-p0ρg;
h=Па-Пакгм3*мс2=м; h=100000-700001000*10=3.
Ответ: h=3 м.
pатм=p0+ρgh; h=pатм-p0ρg;
h=Па-Пакгм3*мс2=м; h=100000-850001000*10=1,5.
Ответ: h=1,5 м.

4. По показанию ртутного манометра определить абсолютное и избыточное давление на поверхности воды в сосуде: 1) hрт =0,15м, hв=0,6м; 1) hрт =0,32м, hв=1,4м.
pa=p0+ρвghв=ρртghрт+pатм;
pa=ρртghрт+pатм; pa=кгм3*мс2*м+Па=Па;
p0=pa-ρвghв; p0=Па-кгм3*мс2*м=Па;
pa=13600*10*0,15+100000=120400;
p0=120400-1000*10*0,6=114400.
Ответ: pa=120,4 кПа, p0=114,4 кПа.
pa=p0+ρвghв=ρртghрт+pатм;
pa=ρртghрт+pатм; pa=кгм3*мс2*м+Па=Па;
p0=pa-ρвghв; p0=Па-кгм3*мс2*м=Па;
pa=13600*10*0,32+100000=143520;
p0=120400-1000*10*1,4=129520.
Ответ: pa=143,5 кПа, p0=129,5 кПа.

5. Сосуд наполнен разнородной жидкостью. Определить абсолютное и избыточное давление на дне сосуда: 1) р0=20кПа, h1=h2=0,8м, нефть+вода; 2) р0=16кПа, h1=h2=0,6м, нефть+вода.
pa=p0+p; pa=Па+Па=Па;
p=ρ1gh1+ρ2gh2; p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м=Па;
p=1000*10*0,8+800*10*0,8=14400;
pa=20000+14400=34400.
Ответ: p=14,4 кПа, pa=34,4 кПа.
pa=p0+p; pa=Па+Па=Па;
p=ρ1gh1+ρ2gh2; p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м=Па;
p=1000*10*0,6+800*10*0,6=10800;
pa=16000+10800=26800.
Ответ: p=10,8 кПа, pa=26,8 кПа.

6. Дифференциальный ртутный манометр присоединен к двум резервуарам, заполненным водой и воздухом. Определить давление в резервуаре В. Как изменится давление в резервуаре В, если воду в резервуаре А заменить воздухом с давлением р0. 1) р0=0,1МПа, z=1м, hрт=200мм; 2) р0=0,08МПа, z=0,6м, hрт=150мм.
p0+ρвgz=pB1+ρртghрт;
pB1=p0+ρвgzρртghрт; pB1=Па+кгм3*мс2*мкгм3*мс2*м=Па;
p0=pB2+ρртghрт; pB2=p0-ρртghрт;
pB2=Па-кгм3*мс2*м=Па;
pB1=100000+1000*10*113600*10*0,2=4,1;
pB2=100000-13600*10*0,2=72800.
Ответ: pB1=4,1 Па, pB2=72,8 кПа.
p0+ρвgz=pB1+ρртghрт;
pB1=p0+ρвgzρртghрт; pB1=Па+кгм3*мс2*мкгм3*мс2*м=Па;
p0=pB2+ρртghрт; pB2=p0-ρртghрт;
pB2=Па-кгм3*мс2*м=Па;
pB1=80000+1000*10*0,613600*10*0,15=4,2;
pB2=80000-13600*10*0,15=59600.
Ответ: pB1=4,2 Па, pB2=59,6 кПа.

7. Определить давление на свободной поверхности воды в резервуаре. 1) hрт=200мм, h=1,2м, z=1м; 2) hрт=300мм, h=2,2м, z=0,8м.
p0+ρвgz+h=pатм+ρртghрт;
p0=pатм+ρртghртρвgz+h; p0=Па+кгм3*мс2*мкгм3*мс2*м+м=Па;
p0=100000+13600*10*0,21000*101+1,2=5,8.
Ответ: p0=5,8 Па.
p0+ρвgz+h=pатм+ρртghрт;
p0=pатм+ρртghртρвgz+h; p0=Па+кгм3*мс2*мкгм3*мс2*м+м=Па;
p0=100000+13600*10*0,31000*100,8+2,2=4,7.
Ответ: p0=4,7 Па.

8. Определить показания манометра М и пьезометра H, если известны давление на свободной поверхности, наполнение резервуара h1 и h2 и род жидкостей. 1) р0=16кПа, h1=1,2м, h2=0,8м, нефть + вода; 2) р0=22кПа, h1=2 м, h2=0,8м, нефть + вода.
pатм=ρ2gH+pМ; H=pатм-pМρ2g;
pМ=p0+ρ1gh1+ρ2gh2;
pМ=Па+кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м=Па; H=pМ-pатмкгм3*мс2=м;
pМ=16000+800*10*1,2+1000*10*0,8=33600;
H=100000-336001000*10=6,64.
Ответ: pМ=33,6 кПа, H=6,64 м.
pатм=ρ2gH+pМ; H=pатм-pМρ2g;
pМ=p0+ρ1gh1+ρ2gh2;
pМ=Па+кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м=Па; H=pМ-pатмкгм3*мс2=м;
pМ=22000+800*10*2+1000*10*0,8=46000;
H=100000-460001000*10=5,4.
Ответ: pМ=46 кПа, H=5,4 м.

9. При известных давлениях на свободной поверхности резервуаров и наполнении h1 определить наполнение h2, при котором гидростатическое давление на дне резервуаров будет одинаковым. 1) р1=40кПа, р2=50кПа, h1=1м, вода; 2) р1=100кПа, р2=110кПа, h1=0,5м, вода.
p1+ρgh1=p2+ρgh2;
h2=p1+ρgh1-p2ρg; h2=Па+кгм3*мс2*м-Пакгм3*мс2=м;
h2=40000+1000*10*1-500001000*10=0.
Ответ: h2=0.
p1+ρgh1=p2+ρgh2;
h2=p1+ρgh1-p2ρg; h2=Па+кгм3*мс2*м-Пакгм3*мс2=м;
h2=100000+1000*10*0,5-1100001000*10=0.
Ответ: h2=5 м.

10. Определить разность давления на свободной поверхности в двух смежных резервуарах, заполненных водой, если их наполнение и перепад уровней в ртутном манометре известны. 1) h1=1,2м, h2=0,8м, hрт=0,2м, h3=0,6м. 2) h1=0,8м, h2=0,5м, hрт=0,1м, h3=0,4м.
p1+ρвgh1+h3=ρртghрт+ρвgh2+p2;
∆p=p1-p2=ρртgh3+ρвgh2-ρвgh1+h3;
∆p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м-кгм3*мс2*м+м=Па;
∆p=13600*10*0,2+1000*10*0,8-1000*10*1,2+0,6=17200;
Ответ: ∆p=17,2 кПа.
p1+ρвgh1+h3=ρртghрт+ρвgh2+p2;
∆p=p1-p2=ρртgh3+ρвgh2-ρвgh1+h3;
∆p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м-кгм3*мс2*м+м=Па;
∆p=13600*10*0,1+1000*10*0,5-1000*10*0,8+0,4=6600;
Ответ: ∆p=6,6 кПа.

11. В сообщающиеся трубки вначале налили ртуть, затем в левую трубку – воду, а в правую – масло. Определить разность уровней ртути в трубках, если высота столбика воды известна. 1) h1=1м; 2) h1=0,8м.
pатм+ρвgh1=pатм+ρмgh2+ρртghрт;
ρвgh1=ρмgh2+ρртghрт; h2=h1-hрт;
ρвgh1=ρмgh1-ρмghрт+ρртghрт;
hрт=gρвh1-ρмh1ρрт-ρм; hрт=мс2*кгм3*м-кгм3*мкгм3-кгм3=м;
hрт=10*1000*1-900*113600-900=0,08.
Ответ: hрт=0,08 м.
pатм+ρвgh1=pатм+ρмgh2+ρртghрт;
ρвgh1=ρмgh2+ρртghрт; h2=h1-hрт;
ρвgh1=ρмgh1-ρмghрт+ρртghрт;
hрт=gρвh1-ρмh1ρрт-ρм; hрт=мс2*кгм3*м-кгм3*мкгм3-кгм3=м;
hрт=10*1000*0,8-900*0,813600-900=0,06.
Ответ: hрт=0,06 м.

12. По показанию батарейного манометра определить разность давлений в двух сечениях трубопровода. 1) h1=0,2м, h2=0,1м; 1) h1=0,3м, h2=0,2м.
p1+ρртgh1=p2+ρвgh1+ρртgh2;
∆p=ρвgh1+ρртgh2-ρртgh1;
∆p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м-кгм3*мс2*м=Па;
∆p=1000*10*0,2+13600*10*0,1-13600*10*0,2=11600;
Ответ: ∆p=11,6 кПа.
p1+ρртgh1=p2+ρвgh1+ρртgh2;
∆p=ρвgh1+ρртgh2-ρртgh1;
∆p=кгм3*мс2*м+кгм3*мс2*м-кгм3*мс2*м=Па;
∆p=1000*10*0,3+13600*10*0,2-13600*10*0,3=10600;
Ответ: ∆p=10,6 кПа.

15. Построить эпюры гидростатического давления на плоские стенки при 1)h1= h2= h3=0,5м, вода. 2) h1= h2= h3=0,5м, вода.
p3=ρgh1+h2+h3;
p2=ρgh1+h2; p1=ρgh1;

p3=кгм3*мс2*м=Па;
p2=кгм3*мс2*м=Па; p1=кгм3*мс2*м=Па;
p3=1000*10*0,5+0,5+0,5=15000;
p2=1000*10*0,5+0,5=10000; p1=1000*10*0,5=5000;
Ответ: p1=5 кПа; p2=10 кПа; p3=15 кПа.
p3=ρgh1+h2+h3;
p2=ρgh1+h2; p1=ρgh1;

p3=кгм3*мс2*м=Па;
p2=кгм3*мс2*м=Па; p1=кгм3*мс2*м=Па;
p3=1000*10*0,5+0,5+0,5=15000;
p2=1000*10*0,5+0,5=10000; p1=1000*10*0,5=5000;
Ответ: p1=5 кПа; p2=10 кПа; p3=15 кПа.

41. Для трубопровода переменного сечения определить расход воды и построить напорную и пьезометрическую линии. 1)H=2м, D=20мм, d=12мм.
2)H=1,2м, D=34мм, d=20мм.
Q=Vt=Sv; v1=2gH; S=πD24;
Q=πD242gH; Q=м2мс2*м=м3с;
v1=v2d12d22; p1ρg-p2ρg=h;
h=v122gd12d22-1=Hd12d22-1; h=м*м2м2-1=м;
Q=3,14*0,0224*2*10*2=0,002;
h=2*0,0220,0122-1=3,5.
Ответ: Q=2лс; h=3,5 м.
Q=Vt=Sv; v1=2gH; S=πD24;
Q=πD242gH; Q=м2мс2*м=м3с;
v1=v2d12d22; p1ρg-p2ρg=h;
h=v122gd12d22-1=Hd12d22-1; h=м*м2м2-1=м;
Q=3,14*0,03424*2*10*1,2=0,004;
h=1,2*0,03420,022-1=2,3.
Ответ: Q=4лс; h=2,3 м.

67. Определить потери по длине на участке стального трубопровода с постоянным диаметром. Геометрия трубопровода, расход жидкости и ее температура заданы. 1)Q=4л/с, d=50мм, l=400м, t=20°С, вода. 2)Q=1,2л/с, d=25мм, l=150м, t=5°С, вода.
h=λldv22g; v=QS=4Qπd2;
v=м3см2=мс; v=4*0,0043,14*0,052=2;
λ=0,11kede+68Re0,25;
kede=0,000150,05=0,003; Re=2*0,020,00000131=30534;
λ=0,11*0,003+68305340,25=0,03;
h=мммс2мс2=м; h=0,03*4000,05*222*10=48.
Ответ: h=48 м.
h=λldv22g; v=QS=4Qπd2;
v=м3см2=мс; v=4*0,00123,14*0,0252=2,4;
λ=0,11kede+68Re0,25;
kede=0,000150,025=0,006; Re=2,4*0,0250,0000015=40000;
λ=0,11*0,006+68400000,25=0,03;
h=мммс2мс2=м; h=0,03*4000,025*2,422*10=138.
Ответ: h=138 м.

96. При известных путевых расходах и размерах стальных труб найти потери напора на участке АD. Длина участка стального трубопровода равна l=50м. 1) Qn1=26л/с, Qn2=15л/с, Qn3=10л/с, d1=150мм, d2=125мм, d3=100мм. 2) Qn1=12л/с, Qn2=8л/с, Qn3=6л/с, d1=125мм, d2=100мм, d3=75мм.
v=4Qπd2; Re=4Qπdϑ;
Re1=4*0,0263,14*0,15*0,000065=3400;
Re2=4*0,0153,14*0,125*0,000065=2350;
Re3=4*0,013,14*0,1*0,000065=1960;
λ=0,110,00015d+68Re0,25;
λ1=0,11*0,000150,15+6834000,25=0,04;
λ1=0,11*0,000150,125+6823500,25=0,05;
λ1=0,11*0,000150,1+6819600,25=0,05;
h=8*lgπ2λ1Q12d15+λ2Q22d25+λ3Q32d35;
h=8*5010*3,142*0,04*0,02620,155+0,05*0,01520,1255+0,05*0,0120,15=5.
Ответ: h=5 м.
v=4Qπd2; Re=4Qπdϑ;
Re1=4*0,0123,14*0,125*0,000065=1880;
Re2=4*0,0083,14*0,100*0,000065=1570;
Re3=4*0,0063,14*0,075*0,000065=1570;
λ=0,110,00015d+68Re0,25;
λ1=0,11*0,000150,125+6818800,25=0,05;
λ1=0,11*0,000150,100+6815700,25=0,05;
λ1=0,11*0,000150,075+6815700,25=0,05;
h=8*lgπ2λ1Q12d15+λ2Q22d25+λ3Q32d35;
h=8*5010*3,142*0,05*0,01220,1255+0,05*0,00820,1005+0,05*0,00620,0755=1,3.
Ответ: h=1,3 м.

117. Подача воды в напорный резервуар осуществляется по двум трубопроводам. Один трубопровод диаметром d1=50мм присоединен к насосу, другой – к напорному коллектору с давлением М=100кПа. Определить диаметр трубопроводов, подключенного к коллектору, при котором будет обеспечена суммарная подача от насоса и коллектора Q=17л/с. Местные потери напора принять равными 5% от потерь по длине. 1) Hст=4м, l1=90м, l2=20м, сталь. 2) Hст=5м, l1=70м, l2=30м, сталь.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

5 × пять =

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector