Контрольная работа по "Гидравлике"

Оглавление

Задача 48        3

Задача 50        7

Литература        10

Задача 26 (рис. 3.6). Отверстие шлюза-регулятора прикрыто плоским металлическим затвором высотой a, шириной b и толщиной c = 0,25 × b; удельный вес материала, из которого он изготовлен γз = 11 кН/м3. Глубина воды слева от затвора h1, а справа – h2. Коэффициент трения скольжения f = 0,45. Определить начальную силу тяги T, необходимую для открытия.

Таблица 48

[pic 1]

Решение

        Определяем силу избыточного гидростатического давления на щит слева:

[pic 2],

        где hc – глубина погружения центра тяжести смоченного участка относительно свободной поверхности, м;

               S – площадь смоченной поверхности, м2.

[pic 3].

[pic 4]

[pic 5].

        Глубина погружения центра давления:

[pic 6],

где I0 – центральный момент инерции площади стенки относительно оси, проходящей через центр тяжести площади, м4.

[pic 7].

[pic 8].

Определяем силу избыточного гидростатического давления на щит справа:

[pic 9],

Определяем силу избыточного гидростатического давления на щит слева:

[pic 10],

где hc – глубина погружения центра тяжести смоченного участка относительно свободной поверхности, м;

               S – площадь смоченной поверхности, м2.

[pic 11].

[pic 12]

[pic 13]

Глубина погружения центра давления:

[pic 14],

где I0 – центральный момент инерции площади стенки относительно оси, проходящей через центр тяжести площади, м4.

[pic 15].

[pic 16].

        Равнодействующая сил давления на затвор:

[pic 17].

        Точка приложения этой силы определяется из уравнений моментов сил относительно точки O:

[pic 18]

[pic 19]

        Усилие необходимое для подъема щита:

[pic 20].

        Строим эпюру избыточного гидростатического давления.

        Давление на щит в точке O слева:

[pic 21].

Давление на щит в точке O справа:

[pic 22]

[pic 23]

Ответ: T = 273770 H, P = 588600 H, a = 1,55 м.

Задача 50. (Рис. 5.10). Вода при температуре t = 20°C подается из резервуара А в резервуар В по короткому трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l1 и l2 и диаметрами d1 и d2 с коэффициентом гидравлического трения λ, снабженному краном с коэффициентом сопротивления ζкр. Разность уровней в резервуарах равна Н. На глубине Н1 к резервуару А подсоединен коноидальный насадок с диаметром выходного сечения dн и длиной lн = 5dн коэффициент расхода насадка μн.