Практическое задание по «Гидравлика и нефтяная гидромеханика»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ

ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

[pic 1]

Школа природных ресурсов

Направление подготовки (специальность)        

Нефтегазовое дело

Практическое задание

 по курсу «Гидравлика и нефтяная гидромеханика»

Вариант № 14

Выполнил:

студент группы З-2Б5С1                        Люблянский А. А.

Проверил:  

преподаватель                                        Бурков В.П.

Стрежевой 2018г.

Задача №1

        Определить силу и точку ее приложения, действующую на плоскую поверхность на дне водоема глубиной [pic 2]10м. Поверхность - равносторонний треугольник, длина стороны 3 м,   наклонена под углом [pic 3]60град к дну.

Решение:

        Для определения силы действующей на поверхность [pic 4], находим и зададим недостающие величины:

- площадь треугольника

 ,  где a - длина стороны треугольника;[pic 5]

- координата центра тяжести

, где h - глубина водоема, sin60 – наклон поверхности;[pic 6]

-   – плотность жидкости,[pic 7]

-  – ускорение свободного падения,[pic 8]

[pic 9]

Определяем точку приложения силы действующую на поверхность:

  где  [pic 11]- расстояние от свободной поверхности до центра давления;[pic 10]

Где  расстояние от свободной поверхности до центра тяжести плоской стенки;[pic 12]

  момент инерции фигуры относительно оси, проходящей через ее центр тяжести.[pic 13]

[pic 14] высота треугольника

[pic 15]

Ответ: сила действующая на поверхность FAB =1077kH, точка приложения силы YD=12.11м

Задача №2

        Трубопровод, состоит из двух участков диаметрами [pic 16]516х8мм, [pic 17]422x6мм, абсолютной шероховатость [pic 18]=0,15мм, [pic 19]0,15мм, и длинами [pic 20]100км,[pic 21]100км. Начальная, средняя и конечная геодезические отметки [pic 22]0м, [pic 23] 200м, [pic 24] 0м. Вязкость нефтепродукта  [pic 25] 770кг/м3, [pic 26]0,6сСт, скорость [pic 27]1,0м/с, давление в конце трубопровода [pic 28] 1,0кПа. Определить расход, давление в начале и середине трубопровода [pic 29]

Решение:

внутренний диаметр трубы d1  равен:

        d1=D1-2*δ=516-2*8=500мм

внутренний диаметр трубы d2  равен:

        d2=D2-2*δ=422-2*6=410мм

Определяем расход:

        [pic 30]

Определим скорость на 2-ом участке:

        [pic 31]

Применим уравнение Бернулли для сечений 1 и 3. Плоскость сравнения проведем через ось трубопровода.

        [pic 32]

Определим режимы течения в трубопроводе:

        [pic 33]

На участке 1:

         [pic 34]

Где [pic 35]м2/с кинематическая вязкость жидкости

На участке 2:

         [pic 36]

Режим течения турбулентный, т. е. [pic 37].

Учитывая, Z1=0 Z2=200 Z3=0 можно записать:

        [pic 38]

        [pic 39]

        [pic 40] 

Коэффициент внезапного сужения:

        [pic 41]

Для участка 1:

[pic 42]

Значение [pic 43] определяется по формуле Альтшуля (переходная область):

[pic 44]

      [pic 45]5мм – эквивалентная шероховатость труб.

Для участка 2:

[pic 46]

Значение [pic 47] определяется по формуле Альтшуля (переходная область):

[pic 48]

 мм – эквивалентная шероховатость труб.[pic 49]

        [pic 50]=

[pic 51]

Давление манометра р1:

[pic 52]

[pic 53]м/с2 – ускорение свободного падения.