2 Давление в покоящейся жидкости

2.421 Ответить на теоретические вопросы:

  1. Объясните понятия абсолютного и избыточного давления, вакуума. Какими приборами измеряется давление, вакуум. Устройство и принцип работы этих приборов.
  2. Вывод основного уравнения гидростатики и его физический смысл. Что такое поверхность равного давления и каким уравнением она описывается? Что является поверхностью равного давления для жидкости в поле сил тяжести?

Задача 2.

Какое усилие необходимо приложить к окончанию рычага гидравлического пресса (F), чтобы поднять груз массой G, при условии, что диаметр меньшего поршня d, а диаметр большего поршня D. Плечи рычага a и b. Силой трения пренебречь.Объясните понятия абсолютного и избыточного давления, вакуума. Какими приборами измеряется давление, вакуум. Устройство и принцип работы этих приборов. Вывод основного уравнения гидростатики и его физический смысл. Что такое поверхность равного давления и каким уравнением она описывается? Что является поверхностью равного давления для жидкости в поле сил тяжести? Задача 2. Какое усилие необходимо приложить к окончанию рычага гидравлического пресса (F), чтобы поднять груз массой G, при условии, что диаметр меньшего поршня d, а диаметр большего поршня D. Плечи рычага a и b. Силой трения пренебречь.

Исходные данные к задаче

Таблица № 3

Вариант G, кг а, м b, м d, мм D, мм
00 1100 0,3 1 120 300

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

Пример оформления


2.422 Ответить на теоретические вопросы:

  1. Гидростатическое давление и его свойства. Что такое “эпюра давления”? Принцип построения эпюр давления. Использование эпюр давления для определения величины гидростатического давления и центра давления.
  2. Методика определения силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности.

Задача 3

Определить на какой высоте z установится уровень ртути в сосуде относительно точки А, если манометрическое (избыточное) давление в этой точке составляет рa. Жидкости находится в равновесии. Плотность ртути принять равной 13600 кг/м³, вода 990 кг/м³.

Значения давления рa и высоты h принять по таблице согласно своему варианту.

Гидростатическое давление и его свойства. Что такое “эпюра давления”? Принцип построения эпюр давления. Использование эпюр давления для определения величины гидростатического давления и центра давления. Методика определения силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности. Определить на какой высоте z установится уровень ртути в сосуде относительно точки А, если манометрическое (избыточное) давление в этой точке составляет рa. Жидкости находится в равновесии. Плотность ртути принять равной 13600 кг/м³, вода 990 кг/м³. Значения давления рa и высоты h принять по таблице согласно своему варианту.

Исходные данные к задаче

Таблица № 4

Вариант ра h, см
00 3,5 кгс/см² 50

Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.

Методические указания.pdf

Пример оформления


2.423 Определить избыточное давление в котле с водой и пьезометрическую высоту z1, если высота поднятия ртути в трубке манометра z2 = 0,05 м (рис. 11.1).Определить избыточное давление в котле с водой и пьезометрическую высоту z1, если высота поднятия ртути в трубке манометра z2 = 0,05 м (рис. 11.1).


2.424 К боковой стенке резервуара, наполненного водой, присоединена пьезометрическая трубка на глубине h от свободной поверхности. Избыточное давление на свободной поверхности рм. Найти высоту подъема воды в пьезометре hр. Построить эпюру полного и избыточного гидростатического давления на плоскую поверхность АС. Исходные данные к задаче приведены в табл. 14.К боковой стенке резервуара, наполненного водой, присоединена пьезометрическая трубка на глубине h от свободной поверхности. Избыточное давление на свободной поверхности рм. Найти высоту подъема воды в пьезометре hр. Построить эпюру полного и избыточного гидростатического давления на плоскую поверхность АС.

Рисунок 1.17

Таблица 14

Исходные

данные

Единицы

измерения

Значения для вариантов
1
h м 1,08
рм кПа 9,0

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ


2.425 Какой слой минерального масла h3 плотностью ρм должен быть в жидкостном манометре, если абсолютное давление на свободной поверхности воды в сосуде р при заданных высотах h1 и h2. Исходные данные к задаче приведены в табл. 2.Какой слой минерального масла h3 плотностью ρм должен быть в жидкостном манометре, если абсолютное давление на свободной поверхности воды в сосуде р при заданных высотах h1 и h2.

Рисунок 1.7

Таблица 2

Исходные

данные

Единицы

измерения

Значения для вариантов
1
ρм кг/м³ 880
р кПа 90
h1 м 2
h2 м 0,04

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ПГАТУ


2.426 При бурении скважины вскрыт водоносный пласт с напорными водами. Устье скважины оборудовано манометром, показание которого составляет рм. Определить на какую высоту будет фонтанировать вода из скважины и найти абсолютное гидростатическое давление на забое скважины глубиной Н, если атмосферное давление равно hа.При бурении скважины вскрыт водоносный пласт с напорными водами. Устье скважины оборудовано манометром, показание которого составляет рм. Определить на какую высоту будет фонтанировать вода из скважины и найти абсолютное гидростатическое давление на забое скважины глубиной Н, если атмосферное давление равно hа.

Вариант рм, ат Н, м hа, мм рт. ст.
а 0,4 200 720


2.427 Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D = 250 мм, вес которого G  = 500 кН и ход Н = 6 м. Определить запасаемую аккумулятором энергию, если к. п. д. аккумулятора η = 0,85.Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D = 250 мм, вес которого G  = 500 кН и ход Н = 6 м. Определить запасаемую аккумулятором энергию, если к. п. д. аккумулятора η = 0,85.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ


2.428 Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой, давление в резервуаре А равно рА = 210 кПа. Определить давление в резервуаре ВрВ, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления, показания ртутного дифманометра   h = 0,3 м.Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой, давление в резервуаре А равно рА = 210 кПа. Определить давление в резервуаре В - рВ, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления, показания ртутного дифманометра   h = 0,3 м.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ


2.429 Определить величину разности давлений в сечениях 1-1 и 2-2 горизонтального газопровода, если разность уровней в коленах присоединенного к ним водяного U-образного дифманометра равна h. Какой будет разность уровней, если рабочей жидкостью в приборе будет ртуть, а давление в сечениях составят соответственно р1 и р2.Определить величину разности давлений в сечениях 1-1 и 2-2 горизонтального газопровода, если разность уровней в коленах присоединенного к ним водяного U-образного дифманометра равна h. Какой будет разность уровней, если рабочей жидкостью в приборе будет ртуть, а давление в сечениях составят соответственно р1 и р2.

Вариант h, см р1, бар р2, бар
а 24 1,6 1,4


2.430 Водонапорный бак В соединен трубой с цилиндрическим резервуаром А, на котором установлен пьезометр для контроля уровня воды в напорном баке (см. рис. 1.6).

Кроме этого, давление контролируется по U-образному ртутному манометру, установленному на высоте h = 1,0 м от оси трубы.

Определить показание манометра (рман в ат) на трубе, а также пьезометрическую высоту (hр), если показание U-образного ртутного манометра hрт = 160 мм, поправка прибора а = 140 мм, высота цилиндрического резервуара Н = 1,5 м.

Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³.Водонапорный бак В соединен трубой с цилиндрическим резервуаром А, на котором установлен пьезометр для контроля уровня воды в напорном баке (см. рис. 1.6). Кроме этого, давление контролируется по U-образному ртутному манометру, установленному на высоте h = 1,0 м от оси трубы. Определить показание манометра (рман в ат) на трубе, а также пьезометрическую высоту (hр), если показание U-образного ртутного манометра hрт = 160 мм, поправка прибора а = 140 мм, высота цилиндрического резервуара Н = 1,5 м. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³.