Задание 2. Исходные данные к задаче. Таблица №3. Методические указания. На дне пожарного водоема установлен клапан, через который происходит забор воды для системы автоматического пожаротушения

Задание 2

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?

Решить задачу:

На дне пожарного водоема установлен клапан, через который происходит забор воды для системы автоматического пожаротушения. Плотность воды 1000 , площадь клапана 0, 1 м². Высота столба жидкости в пожарном водоеме h. Определить, какую силу испытывает клапан (рис. 2), если к жидкостиприложено давление P₀.

Исходные данные к задаче

Таблица №3      

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки	h, м	Последняя цифра номера зачетной книжки	P0
			1 атм.
			10 м. вод. ст.
			10 000 Па
			1, 2 атм.
			20 м. вод. ст.
			Па
			3 атм.
			1, 5  Па
			2, 5 м. вод. ст.
			100 000 Па

 

Рис. 2. К заданию №2.

 

Методические указания

 

Сила, действующая на клапан, определяется как отношениеабсолютного давления к площади поверхности, т. е.:

   (2. 1)

где P – абсолютное давление, Па (справочно: 1 атм = Па= 10 м. вод. ст. );

 – площадь, к которой приложено давление, м².

Абсолютное (полное) гидростатическое давление находится как сумма давления, приложенного к поверхности жидкости (P₀), и давления столба жидкости (P_изб) высотой, равной глубине погружения клапана.

    (2. 2)

где P₀ – давление, приложенное к поверхности жидкости, Па;

 - удельный вес жидкости, ;

h – высота столба жидкости, м.

Задание 3

Ответить на теоретические  вопросы:

1. Перечислите простейшие гидравлические механизмы, используемые в пожарном деле.

2. Объясните, на чем основан принцип их действия.

Решить задачу:

На рисунке 3 изображена простейшая гидравлическая машина – гидравлический подъемник. Определить, какую силу необходимо создать на первом поршне F₁, чтобы второй поршень поднял тело весом P. Во сколько раз гидравлический подъемник увеличивает силу? Поршень представляет собой цилиндр. Сжатием жидкости пренебречь.

Исходные данные к задаче

Таблица №3      

Предпоследняя цифра номера зачетной книжки		Последняя цифра номера зачетной книжки	вес тела, P

 

Рис. 3. К заданию №3.

Методические указания

Закон Паскаля: давление в покоящейся жидкости передается во все точки с одинаковой силой без изменений.

 

Задание 4

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.

Решить задачу:

Определить гидростатическое давление воды, действующее на прямоугольную стенку, и построить эпюру давлений. Плотность воды принять равной 996 . Размеры стенки выбрать по таблице.

Рис. 4. К заданию №4.

 

Методические указания

Эпюра – графическое изображение распределения гидростатического давления в плоскости фигуры. Так как гидростатическое давление возрастает прямо пропорционально глубине погружения, а верхняя точка стенки находится на уровне раздела сред (жидкость - воздух), то эпюра давления принимает вид прямоугольного треугольника (рис. 5).

Рис. 5. Эпюра давлений для стенки.

С учетом ширины стенки b эпюра примет вид призмы с основанием прямоугольного треугольника.

Рис. 6. Эпюра давлений для стенки с учетом ее ширины.

 

Гидростатическое давление есть объем эпюры. Объем призмы находится так:

(4. 1)

где: b – ширина стенки, м;

a – длина стенки, м;

 – удельный вес жидкости, .

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: