ГИДРОДИНАМИКА
Контрольные вопросы
1. Что такое массовые и что такое поверхностные силы?
2. Дайте определение гидростатического давления, охарактеризуйте свой-ства гидростатического давления.
3. Выведите систему дифференциальных уравнений равновесия жидкости (уравнения Эйлера).
4. Запишите основное дифференциальное уравнение равновесия жидкости.
5. Выведите основное уравнение гидростатики.
6. Что такое пьезометрическая высота и пьезометрический напор?
7. Что такое избыточное (манометрическое) давление и что такое вакуум? Чем их измеряют?
8. Как построить эпюру давления на плоскую стенку произвольно ориентированную в пространстве?
9. Как построить эпюру давления на криволинейную (круглую) поверхность?
10. Проанализируйте на примерах частных случаев общий вид уравнения равновесия жидкости в сообщающихся сосудах.
11. Сформулируйте закон Паскаля, опишите схему гидравлического пресса.
12. Как определить силу давления на плоскую фигуру, произвольно ориентированную в пространстве?
13. Что такое центр давления? В чем его отличие от центра тяжести?
14. Дайте определение выталкивающей силы. В каком случае тело тонет, когда всплывает?
15. Что такое: остойчивость, плавучесть, центр водоизмещения, метацентр, грузовая ватерлиния, запас плавучести?
Задача 1.
Определить плотность и удельный вес газа при температуре t2, если плотность его при температуре t1 равна .
Варианты Обозначения | ||||||
t1, оС | ||||||
t2, оС |
Задача 2.
Определить дополнительное количество воды, которое должен подать насос в заполненный водой трубопровод диаметром d и длиной , чтобы давление в нем увеличилось на , если коэффициент объемного сжатия воды .
Варианты Обозначения | ||||||
d, мм | ||||||
L, м | ||||||
, ат |
Задача 3.
Система охлаждения ДВС оснащена расширительным бачком. Определить минимальную емкость бачка при изменении температуры воды в системе от t1 до t2, если емкость системы охлаждения Vo, м3 , .
Варианты Обозначения | ||||||
t1, , oC | ||||||
t2, oC | ||||||
Vo, м3 | 0,30 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 | 0,55 |
Задача 4.
На какую высоту над уровнем жидкости в замкнутом сосуде поднимется жидкость в трубке пьезометра, если на поверхности жидкости давление ро, а плотность ее .
Варианты Обозначения | ||||||
ро, ат | 1,1 | 1,15 | 1,20 | 1,25 | 1,30 | 1,35 |
, кг/м3 |
Задача 5.
Определить гидростатическое давление на дно емкости, если высота заполнения емкости Н, глубина точки присоединения пьезометра от свободной поверхности жидкости h1, высота подъема жидкости в пьезометре h2, плотность жидкости .
Варианты Обозначения | ||||||
H, м | 2,5 | 3,5 | 4,5 | |||
h1, м | 0,10 | 0,20 | 0,25 | 0,30 | 0,35 | 0,40 |
h2, м | 1,2 | 1,3 | 1,4 | 1,5 | 1,6 | 1,7 |
, кг/м3 |
Задача 6.
Определить давление на поверхности жидкости и на дне емкости, если уровень жидкости в сосуде Н, а ртутный дифманометр, присоединенный к газовой области сосуда, показывает , причем ртуть в колене, сообщающемся с атмосферой, расположена ниже.
Варианты Обозначения | ||||||
H, м | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | ||
, кг/м3 | ||||||
, мм.рт.ст |
Задача 7.
Рассчитать и построить эпюру гидростатического давления жидкости плотностью на внутреннюю поверхность круглой горизонтальной цилиндрической цистерны диаметром d, при уровне жидкости H = 0,9 d.
Варианты Обозначения | ||||||
d, м | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | ||
, кг/м3 |
Задача 8.
Определить силу давления жидкости на горизонтальное прямоугольное дно со сторонами а и b в закрытом резервуаре, если давление на поверхности жидкости ро, высота заполнения резервуара Н, плотность жидкости .
Варианты Обозначения | ||||||
a∙b, | 2∙1,5 | 2∙2 | 2∙2,5 | 2∙3 | 2∙3,5 | 2∙4 |
ро, ат | 2,4 | 2,8 | 3,2 | 3,6 | ||
Н, м | 1,5 | 2,5 | 3,5 | |||
, кг/м3 |
Задача 9.
Определить грузоподъемность прямолинейного понтона, длина которого L, ширина В, высота Н, масса М, если высота бортов над уровнем воды h.
Варианты Обозначения | ||||||
L, м | ||||||
В, м | 2,5 | 3,5 | ||||
Н, м | 2,2 | 2,4 | 2,6 | 2,8 | ||
М, кг | ||||||
h, м | 0,5 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
Задача 10.
Определить необходимую высоту дымовой трубы, которая должна создавать вакуум в камере сгорания рвак, при средней температуре дымовых газов tг и температуре воздуха tв. Плотность газов и воздуха при t = 0oC одинакова и равна 1,29 кг/м3.