تحت الضغط. حل المشاكل النموذجية

مهمة

تحديد الضغط المطلق صعلى سطح الماء الحر في الوعاء السفلي، إذا كان السائل الموجود في الوعاء العلوي هو الكيروسين T-1. معروف ح 1 و ح 2 .ح 1 = 210 ملم؛ ح 2 = 170 ملم.

ρ ك = 808 كجم/م3 - كثافة الكيروسين؛

ρ = 1000 كجم/م3 - كثافة الماء.

حل.

وفقا للمعادلة الأساسية للهيدروستاتيكا ص القيمة المطلقة = ص 0 + ρgh، أين ص 0 -الضغط على سطح السائل. ρ - كثافة السوائل؛ ح-عمق نقطة الغمر.

الضغط السطحي في الوعاء السفلي يساوي ص.

إذن · 9.81؟ 0.21 + 1000؟ 9.81؟ 0.17 = 103330 باسكال

الإجابة: الضغط المطلق على سطح الماء في الوعاء السفلي هو 103330 Pa.

المهمة 2.

حدد قوة الضغط المؤثرة على الغطاء المخروطي لوعاء أسطواني أفقي ذو قطر دمملوء بالماء عند درجة حرارة C، قراءة مقياس الضغط ص م. وضح في الشكل المكونات الرأسية والأفقية للقوة، وكذلك قوة الضغط الكلية على الغطاء المخروطي. د = أ.

ص م = 0.4 ميجا باسكال = 400000 باسكال؛ أ= 1000 مم = 1 م؛ د = 1.2 م؛ ρ = 1000 كجم/م3.

حل.

الغطاء المخروطي له جدار منحني. قوة الضغط الهيدروستاتيكي على هذا الجدار ستكون مساوية لـ

ص م

د

أ

د

س ض

ف س

ص ض

ص

حيث P x هو إسقاط القوة على المحور الأفقي؛

P z - إسقاط القوة على المحور الرأسي.

P x = p c s z = pgh c s z، حيث ص ص- الضغط عند مركز ثقل الإسقاط الرأسي للغطاء س س=
;

ح ج - عمق غمر مركز ثقل الإسقاط الرأسي للغطاء S z.
م؛

ص ض- وزن السائل في حجم الغطاء المخروطي V؛

عندها ستكون القوة الإجمالية للضغط الهيدروستاتيكي على الغطاء المخروطي مساوية لـ:

إجابة: ر = 451 000ن

المهمة 3.

درع مسطح مستطيل بعرض AB الخامس=2 م، يقع بزاوية α = 60 o إلى الأفق، ويحافظ على مستوى الماء في قناة مستطيلة بعمق ح= 4 م. تحديد قوة الضغط الهيدروستاتيكي على الدرع وموضع مركز الضغط. أنشئ مخططًا للضغط الهيدروستاتيكي.

حل. يتم تحديد قوة الضغط الهيدروستاتيكي الزائد بالصيغة (M.2). في حالتنا هذه حج = ح/ 2. ومساحة الدرع

س =ُخمارة/ الخطيئةα = 2·4 / 0.866 = 9.25 م2.

ر= ρgh ج س = 998 ؟ 9.81؟ 9.25 = 181,480 هـ.

يتم تحديد موضع مركز الضغط بالصيغة:

,

أين
م 4

لذلك،

المهمة 4.

تحديد مقدار واتجاه قوة الضغط الهيدروستاتيكي على ربع AB لجدار أسطواني يدعم طبقة من الماء ح = ص= 2 م عرض السطح المنحني ب= 4 م.

المهمة 5.

حل. باستخدام الصيغة، نحدد المركبة الأفقية للقوة PX.

رس =
= 1000 · 9.81 · 2 2 /2 · 4 = 80,000 ن.

وفقا للصيغة p z = pgV

دعونا نحدد المركبة الرأسية للقوة. يتم حساب حجم جسم الضغط باستخدام الصيغة

.

باستخدام الصيغة، نجد قوة الضغط الناتجة.

يتم تحديد اتجاه قوة الضغط الهيدروستاتيكي من خلال زاوية ميلها إلى الأفق، والتي يوجد ظلها من مثلث القوة tgα = ف ض / ف س = 122 970/80 000= 1,54 , α=57 0 س .

برسم خط مستقيم عبر مركز الدائرة (النقطة O) بزاوية α للأفق نحصل على الاتجاه P، ونقطة تقاطع هذا الخط المستقيم مع مولد الأسطوانة تعطي مركز الضغط - النقطة D .

الديناميكا المائية

على طول أنبوب أفقي بطول إجمالي ل= 10 م والقطر الداخلي د = 60 مم، يتم إمداد المياه عند درجة حرارة t = 20 درجة مئوية. الأنبوب مزود بصمام K (معامل المقاومة ξ = 5)، بالإضافة إلى أجهزة قياس الضغط التي تسجل الضغط الزائد ر 1 = 2·10 5 باسكال عند المدخل و ر 2 = 1.5·10 5 باسكال عند المخرج.

تحديد استهلاك المياه س، مع أخذ معامل الاحتكاك الهيدروليكي α = 0.023 في الحسابات، وإنشاء خطوط الضغط والبيزومترية للأنبوب المراد قياسه.

حل. لتحديد معدل تدفق المياه، نجد متوسط ​​سرعة حركتها عبر خط الأنابيب من خلال تطبيق معادلة برنولي للقسمين 1−1 و 2−2:

(أ)

نحن نأخذ المستوى الذي يمر عبر محور الأنبوب 0−0 كمستوى المقارنة. نظرًا لأن خط الأنابيب المحدد ذو قطر ثابت، إذن

رؤوس السرعة av 2 /2gفي الأقسام 1−1 و2−2 ستكون متساوية.

مجموع الخسائر الهيدروليكية ح 1-2 يتكون من خسائر في المقاومة المحلية حم وخسائر الطول حآر:

لنعوض بقيم الخسارة في معادلة برنولي (ب) ونحدد السرعة المتوسطة:

,

دعونا نحدد استهلاك المياه باستخدام الصيغة:

لإنشاء خطوط الضغط والبيزومترية، نحسب:

1) ضغط السرعة h ck = av 2 /2g؛

,

حيث υ هو المعامل الحركي لزوجة الماء عند 20 درجة مئوية؛

نظام التدفق مضطرب، لذلك ا = 1،

;

2) الضغط الكلي في القسم 1−1:

3) الضغط الكلي في القسم 2−2:

4) فقدان الضغط في الصمام K

;

5) فقدان الضغط على طول ل: 2:

تحقق باستخدام المعادلة (ب):

20,39 = 15,29 + 2,9 + 2?1,11

أولئك. تم إجراء الحسابات بشكل صحيح، الخطأ النسبي هو (0.02:20.4)·100 = 0.1%.

باستخدام القيم الموجودة أعلاه، نرسم الخطوط. وضعنا جانبًا الضغط الإجمالي H 1 = 20.97 م من مستوى المقارنة 0−0 في القسم 1−1 على مقياس، وطرحنا الخسائر منه مع تحرك الماء

نحصل على خط الضغط. تخفيف ضغط السرعة منه ح sk، نحصل على خط بيزومتري.

المهمة 6.

عندما ينتقل السائل من خزان إلى الغلاف الجوي عبر خط أنابيب أفقي يبلغ قطره d وطوله 2L، فإن المستوى في مقياس الضغط المثبت في منتصف طول الأنبوب هو h. حدد معدل تدفق الماء ومعامل الاحتكاك الهيدروليكي للأنبوب L، إذا كان الضغط الساكن في الخزان ثابتًا ويساوي N . إنشاء الخطوط البيزومترية وخطوط الضغط. إهمال مقاومة مدخل الأنبوب.

H = 7 م، ح = 3 م، ل = 3 م، د = 30 مم = 0.03 م، ع = 1000 كجم / م 3.

حل. لنقم بإنشاء معادلة برنولي للأقسام 1-1 و2-2، يمر مستوى المقارنة عبر محور الأنبوب 0-0.

,

أين ض- المسافة من المستوى 0-0 إلى مركز ثقل القسم؛

الارتفاع البيزومتري في القسم؛

ارتفاع السرعة في القسم.

ح ص1-2- فقدان الضغط بسبب المقاومة الهيدروليكية بين الأقسام.

ثم
,

حيث L هو معامل الاحتكاك الهيدروليكي؛

- فقدان الضغط بسبب الاحتكاك،

دعونا نؤلف معادلة برنولي للأقسام 2−2 و3−3 ونحلها بالنسبة للمستوى 0−0.

,

من هنا

حل التعبيرات التي تم الحصول عليها بشكل مشترك

تدفق السائل م 3 / ث.

دعونا نحدد:

الجواب: α = 0.03، Q = 0.00313 م 3 / ث.

5.3 تسرب السائل من خلال الثقوب والفوهات

المهمة 7.

حدد طول الأنبوب L الذي سيتم عنده تفريغ خزان أسطواني بقطر D إلى عمق H ببطء مرتين كما يحدث من خلال فتحة بنفس القطر d. خذ معامل الاحتكاك الهيدروليكي في الأنبوب 0.025 = .

ح = 8 م، د= 0.5 م.

حل.

معدل التدفق من خلال ثقب في جدار رقيق هو
,

حيث μ هو معامل التدفق عند التدفق عبر الفتحة m = 0.62؛

S - مساحة المقطع العرضي للفتحة،
;

ن - الضغط.

يتدفق عبر أنبوب طوله l وقطره دمع حالة المشكلة سيكون:

، حيث M TP هو معامل التدفق عبر الأنبوب.

يتم تحديد وقت تفريغ الوعاء عند ضغط متغير بواسطة الصيغة ر = 2 فولت/قد،حيث V هو حجم السائل الموجود في الخزان عند ملئه بالضغط ن; س د - معدل التدفق الفعلي.

وفقا لظروف المشكلة
، أو
.

ثم
. من هذا التعبير نجد طول الأنبوب l.

الجواب: طول الأنبوب ل= 19.5 م.

5.4 المطرقة المائية في الأنابيب

المهمة 8.

الماء بالكمية سيتم ضخها من خلال أنبوب من الحديد الزهر بقطر د، طول لمع سمك الجدار . تم تجهيز الطرف الحر للأنبوب بمصراع. تحديد زمن إغلاق الصمام على ألا تزيد الزيادة في الضغط في الأنبوب بسبب المطرقة المائية
بنسلفانيا. كيف سيزداد الضغط عند إغلاق الصمام على الفور؟

س = 0.053 م3 /ث. د= 0.15 م، ل= 1600 م، = 9.5 ملم،
= 1,000,000 باسكال، ع = 1000 كلغ/ م 3 .

حل.

بشرط أن يكون الوقت المناسب لإغلاق مصراع كامل
، ستكون موجة الصدمة متساوية
,

حيث p هي كثافة السائل؛

v هي سرعة تدفق السوائل الأولية؛

ل- طول الأنابيب؛

ت - مرحلة المطرقة المائية.

ويترتب على هذا التعبير

.

وفقا لشروط المشكلة؟p=1,000,000 Pa.
م.

ت =
مع.

عندما يغلق الصمام على الفور، سيكون الضغط الزائد

,

أين إي ف- معامل مرونة السائل، إي ف =
السلطة الفلسطينية.

E هو المعامل المرن لمادة الأنابيب، ه = 152
السلطة الفلسطينية.

د - قطر دائرة الانبوب؛

δ هو سمك جدار الأنبوب.

كيلو باسكال.

الإجابة: T = 0.1 s، /\p = 3900 كيلو باسكال.

فهرس

1. بروزوروف آي في، نيكولادزي جي آي، مينايف إيه في. الهيدروليكية وإمدادات المياه والصرف الصحي. - م: الثانوية العامة 1990.

2. كاليتسون ف. الهيدروليكية وإمدادات المياه والصرف الصحي: كتاب مدرسي. دليل للجامعات في موضوعات خاصة. "حفلة موسيقية. والمواطن مبنى." - الطبعة الرابعة، المنقحة. وإضافية - م: سترويزدات، 2003.

3. كونستانتينوف ن.ب.، بيتروف ن.أ.، فيسوتسكي إل. الهيدروليكية والهيدرولوجيا والقياس المائي: كتاب مدرسي للجامعات. في ساعتين /إد. ن.م. كونستانتينوف. - م: أعلى. المدرسة، 1987. - 438 ص: مريض.

4. ألتشول أ.د.، زيفوتوفسكايا إل.إس.، إيفانوف إل.بي. الهيدروليكية والديناميكا الهوائية. - م: سترويزدات، 1987. - 470 ص.

5. Chugaev R. R. الهيدروليكية - L.: Energoizdat، 1982. - 678 ص.

6. أساسيات الهيدروليكا والديناميكا الهوائية: كتاب مدرسي للمدارس والكليات التقنية. Kalitsun V.I.، Drozdov E.V.، Komarov A.S.، Chizhik K.I - الطبعة الثانية، المنقحة. وإضافية - م: دار النشر OJSC "Stroyizdat"، 2004. - 296 ص.

7. كيسيليف ب.ج. الهيدروليكية: أساسيات ميكانيكا السوائل والغاز: كتاب مدرسي. دليل للجامعات. - م: الطاقة، 1980. - 460.

8. كتيب الهيدروليكا. / إد. في.أ. بولشاكوفا - كييف: جمعية النشر "مدرسة فيشا"، 1977. - 280 ص.

العمل المختبري رقم 11

نظرية مختصرة.الميزة الأكثر أهمية للسائل هي وجوده سطح الحرة. تكون جزيئات الطبقة السطحية للسائل، والتي يبلغ سمكها حوالي 10 -9 م، في حالة مختلفة عن الجزيئات الموجودة في سمك السائل. تمارس الطبقة السطحية ضغطًا على السائل، يسمى جزيئيمما يؤدي إلى ظهور قوى تسمى قوى التوتر السطحي.

إن قوى التوتر السطحي عند أي نقطة على السطح تكون موجهة بشكل عرضي إليها ومنتظمة على أي عنصر من عناصر الخط المرسوم ذهنياً على سطح السائل. معامل التوتر السطحي-الكمية الفيزيائية التي توضح قوة التوتر السطحي المؤثرة على وحدة طول الخط الذي يقسم سطح السائل إلى أجزاء:

ومن ناحية أخرى، يمكن تعريف التوتر السطحي بأنه قيمة تساوي عدديًا الطاقة الحرة لوحدة الطبقة السطحية من السائل. تحت طاقة حرةفهم ذلك الجزء من طاقة النظام الذي يمكن من خلاله إنجاز العمل أثناء عملية متساوية الحرارة.

يعتمد معامل التوتر السطحي على طبيعة السائل. بالنسبة لكل سائل، فهي دالة لدرجة الحرارة وتعتمد على الوسط الموجود فوق السطح الحر للسائل.

الإعداد التجريبية.يظهر الإعداد التجريبي في الشكل. 1. تتكون من شفاطة A متصلة بمقياس ميكرومانوميتر M ووعاء B يحتوي على السائل الذي يتم اختباره. يتم سكب الماء في الشافطة. باستخدام الصنبور K، يمكن فصل الشفاط A عن الوعاء B وتوصيله بنفس الوعاء C مع سائل آخر ليتم اختباره. يتم إغلاق السفن B وC بإحكام بسدادات مطاطية تحتوي كل منها على فتحة. يتم إدخال أنبوب زجاجي في كل ثقب، تكون نهايته أنبوبة شعرية. يتم غمر الشعيرات الدموية في السائل إلى عمق ضحل جدًا (بحيث يلامس سطح السائل فقط). يقيس مقياس الميكرومانوميتر الفرق في ضغط الهواء في الغلاف الجوي والشفط، أو، وهو نفس الشيء، في الشعيرات الدموية والأوعية الدموية B أو C.

يتكون الميكرومانوميتر من وعاءين متصلين، أحدهما عبارة عن كوب بقطر كبير، والآخر عبارة عن أنبوب زجاجي مائل بقطر صغير (2 - 3 مم) (الشكل 2). إذا كانت نسبة مساحات المقطع العرضي للكوب والأنبوب كبيرة بما فيه الكفاية، فيمكن إهمال التغير في المستوى في الكأس. ومن ثم، من مستوى السائل في أنبوب صغير القطر، يمكن تحديد القيمة المقاسة لفرق الضغط:

أين - كثافة سائل القياس - المسافة على طول الأنبوب لمستوى السائل الثابت المفترض في الكأس؛ - الزاوية التي يشكلها الأنبوب المائل مع المستوى الأفقي.

في اللحظة الأولى من الزمن، عندما يكون ضغط الهواء فوق سطح السائل في الوعاء الشعري والأوعية B هو نفسه ويساوي الضغط الجوي، يكون مستوى سائل الترطيب في الأنبوب الشعري أعلى منه في الوعاء B، ويكون يكون مستوى السائل غير المبلل أقل، لأن السائل المبلل في الشعيرات الدموية يشكل هلالة مقعرة، وغير مبلل - محدب.

يكون الضغط الجزيئي تحت سطح محدب للسائل أكبر، وتحت سطح مقعر يكون أقل مقارنة بالضغط تحت سطح مستو. عادة ما يسمى الضغط الجزيئي الناجم عن انحناء السطح الضغط الشعري الزائد (ضغط لابلاس). يعتبر الضغط الزائد تحت سطح محدب إيجابيا، تحت سطح مقعر - سلبي. يتم توجيه قوة هذا الضغط دائمًا نحو مركز انحناء المقطع السطحي. في حالة السطح الكروي، يمكن حساب الضغط الزائد باستخدام الصيغة:

أين هو التوتر السطحي ونصف قطر السطح الكروي.

يرتفع السائل الذي يبلل الشعيرات الدموية حتى يوازن الضغط الهيدروستاتيكي لعمود سائل بارتفاع (الشكل 3) الضغط الزائد، والذي يتم توجيهه في هذه الحالة لأعلى. يتم تحديد الارتفاع من حالة التوازن:

أين هو تسارع السقوط الحر، أي؟

إذا قمت بإدارة صنبور الشافطة A وأطلقت الماء منه ببطء، فإن ضغط الهواء في الشافطة وفي الوعاء B المتصل به وفي الكوع المائل للمقياس الدقيق سيبدأ في الانخفاض. في الشعيرات الدموية فوق سطح السائل يكون الضغط مساويًا للضغط الجوي. نتيجة لفرق الضغط المتزايد، سينخفض ​​الغضروف المفصلي السائل في الشعيرات الدموية، مع الحفاظ على انحناءه، حتى ينخفض ​​إلى الطرف السفلي من الشعيرات الدموية (الشكل 3ج). في هذه اللحظة، سيكون ضغط الهواء في الشعيرات الدموية مساوياً لـ:

أين ضغط الهواء في الوعاء B، هو عمق غمر الشعيرات الدموية في السائل، - ضغط لابلاس. الفرق في ضغط الهواء في الشعيرات الدموية والأوعية B يساوي:

من هذه اللحظة فصاعدًا، يبدأ انحناء الغضروف المفصلي بالتغير. يستمر ضغط الهواء في الشفاط والسفينة B في الانخفاض. مع زيادة فرق الضغط، يقل نصف قطر انحناء الغضروف المفصلي ويزداد الانحناء. تأتي لحظة يصبح فيها نصف قطر الانحناء مساوياً لنصف القطر الداخلي للشعيرة الشعرية (الشكل 3ج)، ويصبح فرق الضغط عند الحد الأقصى. ثم يزداد نصف قطر انحناء الغضروف المفصلي مرة أخرى، وسيكون التوازن غير مستقر. تتشكل فقاعة هواء تنفصل عن الشعيرات الدموية وترتفع إلى السطح. السائل يغلق الحفرة. ثم يتكرر كل شيء. في التين. يوضح الشكل 4 كيف يتغير نصف قطر انحناء الغضروف المفصلي السائل، بدءًا من لحظة وصوله إلى الطرف السفلي من الشعيرات الدموية.

ومما سبق يتبين أن:

, (1)

أين هو نصف القطر الداخلي للشعرية. يمكن تحديد هذا الاختلاف باستخدام مقياس ميكرومانوميتر، منذ ذلك الحين

أين - كثافة السائل المانومترى - الحد الأقصى لإزاحة مستوى السائل في الأنبوب المائل للميكرومتر - الزاوية بين الكوع المائل للميكرومتر والأفقي (انظر الشكل 2).

من الصيغتين (1) و (2) نحصل على:

. (3)

وبما أن عمق غمر الشعيرات الدموية في السائل لا يكاد يذكر، فيمكن إهماله، إذن:

أو , (4)

أين هو القطر الداخلي للشعرية.

في حالة عدم تبليل السائل جدران الشعيرات الدموية يؤخذ القطر الخارجي للأوعية الشعرية كما في الصيغة (4). يستخدم الماء كسائل قياس المانومتر في مقياس ميكرومتري ( = 1×10 3 كجم/م3).

قياسات. 1. أغلق الشعيرات الدموية بإحكام باستخدام سدادة مطاطية، بعد قياس قطرها الداخلي أولاً باستخدام المجهر. أدخل الشعيرات الدموية في فتحة القابس. اجعل نهاية الأنبوب تتلامس مع السائل.

2. املأ الشفاط بالماء حتى العلامة وأغلقه. لتحقيق ضغط متساوي في مرفقي الميكرومتر، قم بإزالة الصمام K لفترة قصيرة. ضعه في وضع يربط فيه الوعاء بالشفاطة.

3. افتح صنبور الشفاط بحيث يحدث تغير الضغط ببطء كاف. يجب أن تنفجر فقاعات الهواء كل 10-15 ثانية تقريبًا. بمجرد تحديد تردد تكوين الفقاعة المحدد، يمكن إجراء القياسات.

يمارس.

1. باستخدام مقياس الحرارة، قم بتحديد وتسجيل درجة حرارة الغرفة ت.

2. حدد الحد الأقصى لإزاحة مستوى السائل في الكوع المائل للميكرومتر تسع مرات. لحساب معامل التوتر السطحي، خذ القيمة المتوسطة متوسط ​​ن.

المشكلة 1.1. تحديد حجم المياه التي يجب توفيرها بشكل إضافي لخط أنابيب مياه بقطر d = 500 مم وطول L = 1 كم لزيادة الضغط إلى p = 5 ميجا باسكال. يتم تجهيز خط أنابيب المياه للاختبارات الهيدروليكية ويتم ملؤه بالماء عند الضغط الجوي. يمكن إهمال تشوه خط الأنابيب.

تحميل حل المشكلة 1.1

المشكلة 1.2.يحتوي نظام التدفئة (الغلايات والمشعات وخطوط الأنابيب) لمنزل صغير على حجم من الماء W = 0.4 م 3. ما مقدار الماء الإضافي الذي سيدخل إلى وعاء التمدد عند تسخينه من 20 إلى 90 درجة مئوية؟

تحميل حل المشكلة 1.2

المشكلة 1.3.تحديد متوسط ​​​​سمك ب من رواسب الملح في خط أنابيب مياه مغلق بقطر داخلي d = 0.3 م وطول L = 2 كم (الشكل 1.1). عندما يتم إطلاق الماء بكمية W w = 0.05 م 3، ينخفض ​​الضغط في خط أنابيب المياه بمقدار p = 1 MPa. يتم توزيع الرواسب بالتساوي على طول قطر وطول خط أنابيب المياه.

تحميل حل المشكلة 1.3

المشكلة 1.4.حدد التغير في كثافة الماء عند ضغطه من p 1 = 0.1 MPa إلى p 2 = 10 MPa.

تحميل حل المشكلة 1.4

المشكلة 1.5.لتجميع كمية إضافية من المياه التي يتم الحصول عليها بشكل دوري عند تغير درجة الحرارة، يتم توصيل خزانات التمدد التي تتواصل مع الغلاف الجوي بنظام تسخين المياه في النقطة العليا. حدد أصغر حجم لخزان التمدد عند ملؤه جزئيًا بالماء. التقلبات المسموح بها في درجة حرارة الماء أثناء فترات الراحة في تشغيل الفرن t = 95 - 70 = 25 درجة مئوية. حجم الماء في النظام هو W = 0.55 م 3.

تحميل حل المشكلة 1.5

المشكلة 1.6.تستقبل غلاية التسخين حجمًا من الماء W = 50 م 3 عند درجة حرارة 70 درجة مئوية. ما حجم الماء W 1 الذي سيخرج من الغلاية عند تسخين الماء إلى درجة حرارة 90 درجة مئوية؟

تحميل حل المشكلة 1.6

المشكلة 1.7.أوجد التغير في كثافة الماء عند تسخينه من t 1 = 7 °C إلى t 2 = 97 °C.

تحميل حل المشكلة 1.7

المشكلة 1.8.تبلغ لزوجة الزيت، التي يتم تحديدها باستخدام مقياس اللزوجة إنجلر، 8.5 درجة شرقًا. احسب اللزوجة الديناميكية للزيت إذا كانت كثافته p = 850 كجم/م3.

تحميل حل المشكلة 1.8

المشكلة 1.9.حدد الضغط داخل قطرة ماء قطرها (1 = 0.001 م، الناتج عن قوى التوتر السطحي. درجة حرارة الماء t = 20 درجة مئوية.

تحميل حل المشكلة 1.9

المشكلة 1.10.أوجد ارتفاع ارتفاع الماء في أنبوب شعري زجاجي قطره d = 0.001 m عند درجة حرارة الماء t 1 = 20 °C وt 2 = 80 °C.

تحميل حل المشكلة 1.10

المشكلة 1.11.كيف ستتغير كثافة البنزين A76 إذا تغيرت درجة الحرارة المحيطة من 20 إلى 70 درجة مئوية؟

تحميل حل المشكلة 1.11

المشكلة 1.12.كيف سيتغير الوزن الحجمي وكثافة الماء بالنسبة لبعضهما البعض عند خط الاستواء والقطب الشمالي؟

تحميل حل المشكلة 1.12

المشكلة 1.13.ما هي الأحجام المحددة والكثافات النسبية لمياه البحر والزئبق والنفط؟

تحميل حل المشكلة 1.13

المشكلة 1.14.هل تزيد نسبة الانضغاط الحجمي للماء أم تقل مع زيادة درجة حرارته من 0 إلى 30 درجة مئوية؟

تحميل حل المشكلة 1.14

المشكلة 1.15.تحديد التغير في الضغط في خزان البنزين المغلق مع تغير درجة الحرارة من 20 إلى 70 درجة مئوية.

تحميل حل المشكلة 1.15

المشكلة 1.16.تحديد التغير في سرعة انتشار الصوت في السائل عند زيادة درجة الحرارة من 10 إلى 30 درجة مئوية.

تحميل حل المشكلة 1.16

المشكلة 1.17.ما النسبة المئوية التي سيزداد بها الحجم الأولي للماء والكحول والزيت عندما تزيد درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية؟

تحميل حل المشكلة 1.17

المشكلة 1.18.النظر في ظاهرة الشعرية في الأنابيب الزجاجية البيزومترية بأقطار d 1 = 5 مم، d 2 = 2 مم، d 3 = 10 مم للمياه والكحول (الشكل 1.2، أ) والزئبق (الشكل 1.2، ب).

تحميل حل المشكلة 1.18

المشكلة 1.19.فرق السرعة بين طبقتين متجاورتين من السائل بسمك dn = 0.02 مم يساوي du = 0.0072 م/ساعة. السائل المعني له معامل لزوجة ديناميكي قدره 13.04*10 -4 N*s/m2. تحديد الضغط العرضي وقوة الاحتكاك لكل 1 م 2 من السطح بين طبقات السائل (الشكل 1.3).

تحميل حل المشكلة 1.19

المشكلة 1.20.تحديد قوة الاحتكاك والضغط العرضي على مساحة a x b = 10 x 10 cm2 عند درجة حرارة الماء t = 14 درجة مئوية وفرق السرعة بين طبقتين متجاورتين سمكهما dn = 0.25 مم، يساوي v = 0.0003 م/دقيقة. اللزوجة الديناميكية عند درجة حرارة معينة هي 17.92*10 -4 N*s/m2.

تحميل حل المشكلة 1.20

المشكلة 1.21.حدد المعامل الكينماتيكي لزوجة الماء إذا كانت قوة الاحتكاك T= 12*10 -4 N على السطح S=0.06 m2 تخلق معدل تشوه du/dn = 1.

تحميل حل المشكلة 1.21

المشكلة 1.22.تحديد قوة الاحتكاك والإجهاد العرضي على مساحة من الماء S = 0.2*10 -2 م2 عند درجة حرارة t = 8°C، بافتراض أن معدل الانفعال يساوي الوحدة.

تحميل حل المشكلة 1.22

المشكلة 1.23.حدد مقدار تشوه وسط مستمر للفاصل الزمني dt = 0.1 s، إذا كانت درجة حرارة الماء 9 درجات مئوية والضغط العرضي المقابل τ = 28 * 10 -4 N/m 2 (الشكل 1.4).

تحميل حل المشكلة 1.23

المشاكل الهيدروليكية الهيدروستاتيكية

المهمة 2.1.يحتوي خطا الأنابيب الأسطوانيان الأفقيان A وB، على التوالي، على زيت معدني بكثافة 900 كجم/م3 وماء بكثافة 1000 كجم/م3. ارتفاعات السوائل الموضحة في الشكل. 2.1، لها القيم التالية: hm = 0.2 m; هرت = 0.4 م؛ hв = 0.9 m مع العلم أن الضغط الهيدروستاتيكي على المحور في خط الأنابيب A يساوي 0.6 * 10 5 Pa، حدد الضغط على محور خط الأنابيب B.

تحميل حل المشكلة 2.1

المشكلة 2.2.

تحميل حل المشكلة 2.2

المشكلة 2.3.ضغط الماء الزائد في المحيط على عمق ح = 300 م هو 3.15 ميجاباسكال. ويلزم تحديد: كثافة مياه البحر عند هذا العمق بشكل عام؛ وتكون كثافة مياه البحر عند هذا العمق في مناطق القطب الشمالي وخط الاستواء ز أرضية = 9.831 كجم/م3، مكافئ = 9.781 كجم/م3).

تحميل حل المشكلة 2.3

المشكلة 2.4.يدخل وعاء مخروطي الشكل بقطر قاعدته D إلى أسطوانة بقطر d (الشكل 2.3). يتحرك مكبس في الاسطوانة بحمل G = 3000 N. أبعاد الوعاء: D = 1 m؛ د = 0.5 م؛ ح = 2 م؛ كثافة السائل ع = 1000 كجم/م3. أوجد القوة المتكونة عند قاعدة الوعاء.

تحميل حل المشكلة 2.4

المشكلة 2.5.الماء بكثافة p 2 = 1000 كجم/م 3 والزيت المعدني بكثافة p 1 = 800 كجم/م 3، الموجود في خزان مغلق، يضغط الهواء بالضغط الزائد p 0 (الشكل 2.4). تقع الواجهة بين الزيت المعدني والماء على مسافة h1 = 0.3 متر من السطح الحر. قراءة مقياس الضغط الزئبقي على شكل حرف U هي h" = 0.4 م. الفرق في ارتفاعات الأسطح الحرة للسوائل في الخزان ومقياس الضغط الزئبقي هو h = 0.4 م. حدد ضغط الهواء على السطح الحر p 0.

تحميل حل المشكلة 2.5

المشكلة 2.6.ادرس توازن نظام مكون من ثلاثة سوائل في أنبوب على شكل حرف U كما هو موضح في الشكل. 2.5. حدد z 0 , z 1 , z 2 , z 3 إذا z 0 -z 1 = 0.2 m; ض1 + ض2 = 1 م؛ ض 3 - ض 2 = 0.1 م؛ ف 0 = 1000 كجم/م3 ; ف2 = 13600 كجم/م3؛ ف3 = 700 كجم/م3.

تحميل حل المشكلة 2.6

المشكلة 2.7.توجد سوائل غير قابلة للامتزاج ذات كثافات p 1 و p 2 و p 3 في وعاء (الشكل 2.6). حدد الضغط الزائد عند قاعدة الوعاء إذا كان ρ 1 = 1000 كجم/م3؛ ρ 2 = 850 كجم/م3 ; ρ 3 = 760 كجم/م3 ; ح 1 = 1 م؛ ح 2 = 3 م؛ ح 3 = 6 م.

تحميل حل المشكلة 2.7

المشكلة 2.8.يتم قياس فرق الضغط بين وعاءين أسطوانيين أفقيين مملوءين بالماء والغاز (الهواء) باستخدام مقياس الضغط التفاضلي المملوء بالكحول (p2) والزئبق (p3). بمعرفة ضغط الهواء فوق سطح الماء الحر في أحد الأوعية، حدد ضغط الغاز p إذا كان pvoz = 2.5 * 10 4 N/m2؛ ρ 1= 1000 كجم/م 3 ; ρ 2= 800 كجم/م3 ; ρ 3 = 13600 نيوتن/م3؛ ح 1 = 200 ملم؛ ح 2 = 250 مم؛ ح = 0.5 م؛ ز= 10 م/ث2 (الشكل 2.7).

تحميل حل المشكلة 2.8

المشكلة 2.9.يتم ملء أنبوب مزدوج على شكل حرف U بسائلين بحيث يكون السطح الحر في الفرع الداخلي للأنبوب على نفس المستوى (الشكل 2.8). احسب الكثافة p 2 إذا كانت p 1 = 1000 كجم/م3؛ ح 1 = 0.8 م؛ ح 2 = 0.65 سم.

تحميل حل المشكلة 2.9

المشكلة 2.10.احسب الضغط الزائد على السطح الحر للزيوت المعدنية والضغط المطلق عند النقطة M إذا كانت h = 2 m؛ ض = 3.5 م؛ ع = 850 كجم/م3؛ باتم = 10 5 باسكال؛ ز = 10 م/ث 2 (الشكل 2.9).

تحميل حل المشكلة 2.10

المشكلة 2.11.يحتوي الوعاء على سائلين غير قابلين للامتزاج بكثافة p 1 وp 2 (الشكل 2.10). يتم قياس الضغط فوق السطح الحر بواسطة مقياس الضغط. حدد الضغط الزائد عند قاعدة الوعاء إذا كان p m = 10 2 N/m 2 ; ع 1 = 890 كجم/م3 ; ع 2 = 1280 كجم/م3 ; ح 1 = 2.1 م؛ ح 2 = 2.9 م؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 2.11

المشكلة 2.12.يوجد في الأوعية المترابطة سائلان غير قابلين للامتزاج بكثافة p 1 و p 2. حدد موضع الأسطح الحرة للسوائل H 1 و H 2 بالنسبة لمستوى المقارنة O - O (الشكل 2.11)، إذا كانت p 1 = 1000 كجم/م 3؛ ع 2 = 1200 كجم/م3 ; ح = 11 سم.

تحميل حل المشكلة 2.12

المشكلة 2.13.تحديد حجم الماء والزيوت المعدنية في وعاء مغلق وفقًا لمقياس الضغط ومؤشر المستوى، إذا كان D = 0.4 م؛ أ = 0.5 م؛ ب = 1.6 م؛ rm = 840 كجم/م3؛ Рв = 1000 كجم/م3؛ ز=10 م/ث 2 (الشكل 2.12).

تحميل حل المشكلة 2.13

المشكلة 2.14.قراءة مقياس الضغط الموجود على مسافة h = 1 m من قاع الخزان هي PM = 5 N/cm2 . تحديد ارتفاع السطح الحر للبنزين H في الخزان (الشكل 2.13)، إذا كان P b = 850 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 2.14

المشكلة 2.15.وعاءان مغلقان يحتويان على الماء. توجد الأسطح الحرة بالنسبة لمستوى المقارنة O-O عند الارتفاعات H 1 = 1 m و H 2 = 1.8 m (الشكل 2.14). قراءة مقياس الضغط ع 1 = 1.2 * 10 5 ن/م2، الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط التفاضلي AA = 200 ملم. تحديد الضغط على السطح الحر للخزان الثاني ص 2.

تحميل حل المشكلة 2.15

المشكلة 2.16.ما هي القوة التي يجب تطبيقها على المكبس 2 من أجل موازنة عمل القوة Pb المؤثرة على المكبس 1 بقطر u (الشكل 2.15)، إذا كانت P 1 = 147 N؛ د = 300 مم؛ د = 50 ملم؛ ح = 300 ملم؛ Рв = 1000 كجم/م3؛ ز= 10 م/ث 2 ؟

تحميل حل المشكلة 2.16

المشكلة 2.17.ما هي القوة التي يجب تطبيقها على المكابس A و B لتحقيق التوازن في نظام المكابس A، B، C (الشكل 2.16)، إذا كانت h = 80 سم؛ د = 40 سم؛ د= 5 سم؛ ف 1 = 72.64 ن؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز= 10 م/ث 2 ؟

تحميل حل المشكلة 2.17

المشكلة 2.18.المكبسان A وB، الموجودان في مستوى أفقي، متوازنان (الشكل 2.17). تحديد قراءات مقياس الضغط والقوة F 2، إذا كانت القوة F 1 = 600 N، فإن مساحات الغطاسات على التوالي هي S 1 = 60 سم 2، S 2 = 5 سم 2.

تحميل حل المشكلة 2.18

المشكلة 2.19.باستخدام مقياس الضغط الزئبقي، يتم قياس الضغط الهيدروستاتيكي في خط أنابيب المياه (Рв = 1000 كجم/م3). مقياس الضغط مصنوع من مادة بلاستيكية (خرطوم مطاطي) ويمكن أن يمتد ويزداد حجمه على سبيل المثال بمقدار أ (الشكل 2.18). أوجد قيمة h - التغير في قراءة H لمقياس الضغط الزئبقي.

تحميل حل المشكلة 2.19

المشكلة 2.20.يحتوي خزان فولاذي محكم الغلق (شكل 2.19) على ماء (ع = 1000 كجم/م3). تخلق المروحة ضغطًا زائدًا على السطح الحر، وقراءة مقياس الضغط الزئبقي (p Hg = 13600 كجم/م 3 ) z 2 = 500 مم. تحديد الضغط المطلق على السطح الحر للسائل في الخزان والارتفاع البيزومتري

تحميل حل المشكلة 2.20

المشكلة 2.21.لتجنب كسر استمرارية التدفق تحت المكبس في الاسطوانة (الشكل 2.20) أثناء شفط الماء (ع = 1000 كجم/م 3)، من الضروري حساب أقصى ارتفاع للشفط h maxv s إذا كان ضغط البخار المشبع p c = 10 N/m2 .

تحميل حل المشكلة 2.21

المشكلة 2.22. نظرًا لخفض مكبس الوزن O إلى خزان مغلق تحت تأثير القوة P، ارتفع السائل في مقياس الضغط إلى ارتفاع x (الشكل 2.21). حدد قيمة x إذا كانت P = 300 N؛ ز = 200 ن؛ د = 0.1 م؛ ح = 0.4 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 2.22

المشكلة 2.23.وعاء أسطواني بدون قاع، مملوء بالماء، يرتكز على مكبس مثبت على الأرض. حدد قيم الضغط p( و pg (الشكل 2.22) إذا كان وزن الوعاء G = 1000 N؛ p = 1000 كجم/م 3 ؛ أ = 0.8 م؛ د = 0.4 م؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 2.23

المشكلة 2.24.يكون النظام المكون من ثلاثة مكابس في الأوعية المتصلة (الشكل 2.23) في حالة توازن تحت تأثير ثلاث قوى P 1، P 2، P 3 (مع مراعاة وزن المكابس): مناطق المكابس هي S 1، ق 2، ق 3، على التوالي. تحديد الارتفاعات h 1 و h 2 إذا كان P 1 = 1300 N؛ ف 2 = 1000 ن؛ ف 3 = 800 ن؛ ق 1 = 0.4 م 2؛ ق 2 = 0.6 م 2؛ ق 3 = 0.9 م2؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 2.24

المشكلة 2.25. في نظام مكون من ثلاثة مكابس (انظر الشكل ٢.٢٣)، حدد التغير في القوى P 2 و P 3 في ظل ظروف معينة (انظر المشكلة 2.24).

تحميل حل المشكلة 2.25

المشكلة 2.26.يتم توصيل مقياس الضغط ومقياسي ضغط السائل بخزان (الشكل 2.24) مملوء بالبنزين حتى علامة 2 متر (p b = 700 كجم/م3). تحديد قراءات مقياس الضغط M ومقياس الضغط H لمستويات الماء والزئبق المبينة في الشكل بالأمتار. يمكن إهمال كثافة الهواء.

تحميل حل المشكلة 2.26

المشكلة 2.27.نظام المكبسين في حالة توازن (الشكل 2.25). تحديد الفرق في قراءات أجهزة قياس الضغط البيزومتري A، إذا كان D/d = 3؛ ح= 2 م؛ ص 1 = ص 2 = ثابت.

تحميل حل المشكلة 2.27

المشكلة 2.28.حدد ضغط البخار في أسطوانة مضخة بخار المكبس (الشكل 2.26، لا يظهر صندوق التخزين المؤقت الذي يضمن الحركة الترددية للمكبس في أسطوانة البخار) المطلوب لتوفير المياه على ارتفاع H = 58 م، إذا أقطار الاسطوانة د 1 = 0.3 م؛ d2 = 0.18 م.

تحميل حل المشكلة 2.28

المشكلة 2.29.المياه الجوفية، التي تشكل نظامًا به خزان نفط، تأتي إلى السطح (الشكل 2.27). ما هي كثافة محلول الطين المستخدم أثناء الحفر (Pmin) حتى لا يحدث تدفق للنفط عند فتح التكوين؟ عمق البئر أ = 2500 م؛ المسافة بين مستوى مخرج المياه الجوفية إلى السطح وحدود الماء والنفط ح 1 = 3200 م؛ المسافة بين مستوى إطلاق المياه الجوفية إلى السطح ورأس البئر ح 2 = 600 م؛ كثافة المياه الجوفية Р в = 1100 كجم/م3; كثافة الزيت pH = 850 كجم/م3.

تحميل حل المشكلة 2.29

المشكلة 2.30.لإجراء تجربة الضغط، يتم استخدام مكبس مكبس، له الأبعاد التالية: قطر الأسطوانة D = 105 مم، قطر قضيب المكبس d 1 = 55 مم. تحتوي المضخة التي تتحكم في المكبس على مكبس يبلغ قطره d = 18 مم وأذرع ذات أبعاد a = 100 mm و b = 900 mm (الشكل 2.28). حدد الضغط p في الشبكة الهيدروليكية والقوة P عند نهاية ذراع المضخة إذا كانت قوة الضغط Q = 1 MN.

تحميل حل المشكلة 2.30

المشكلة 2.31.تُملأ أسطوانة قطرها d = 20 cm بالماء وتُغلق من الأعلى دون فجوة بواسطة مكبس عائم توضع عليه حمولة وزنها 5 كجم. إلى أي ارتفاع سيرتفع الماء في مقياس الضغط المتصل بمكبس؟

تحميل حل المشكلة 2.31

المشكلة 2.32.حدد ضغط الماء في قاع الخزان وعلى السدادة التي تغلق الفتحة الموجودة في جدار الخزان المائل. الضغط على السطح الحر للسائل p 0 = 5 ميجا باسكال؛ أ = 2 م؛ قطر المكونات ح = 40 ملم؛ ح ز = 1 م.

تحميل حل المشكلة 2.32

المشكلة 2.33.تحديد قراءة مقياس الفراغ hв (مم زئبق) المثبت على خزان الزيت (الشكل 2.29)، إذا كانت الكثافة النسبية للزيت p m = 0.85؛ ح = 1.2 م؛ ح = 150 ملم.

تحميل حل المشكلة 2.33

قوة ضغط السوائل على الحائط (مسطح ومنحنى)

المشكلة 3.1. احسب مقياس الضغط rm وقوة الضغط المؤثرة على الغطاء العلوي لوعاء مملوء بالكامل بالماء (الشكل 3.1)، إذا كان وزن الوعاء G = 5 * 10 4 N؛ قطر الوعاء D = 0.4 م؛ S 2 - مساحة المقطع العرضي للغطاء العلوي؛ قطر المكبس الذي يعمل على السائل، د = 0.2 م؛

تحميل حل المشكلة 3.1

المشكلة 3.2،تحديد قوة الضغط على الجدار الرأسي ABCD لسفينة مملوءة بالكامل بالماء (الشكل 3.2) وموضع مركز الضغط إذا كان L = 32 م؛ 1=26 م؛ ح = 18 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.2

المشكلة 3.3.حدد قوى ضغط المائع على جدران وقاعدة الوصلة المفتوحة إذا كانت l=5m؛ ب = 3 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ح = 2 م؛ أ = 60 درجة؛ ز=10 م/ث 2 (الشكل 3.3).

تحميل حل المشكلة 3.3

المشكلة 3.4.حدد قوة ضغط الماء P" على الغطاء الذي يغطي الفتحة المستطيلة في الجدار المسطح للخزان (الشكل 3.4)، والإحداثي الرأسي hd لنقطة تطبيقه والقوة N التي يجب تطبيقها على الغطاء عند النقطة K إذا كانت أبعاد الحفرة B = 30 سم، N = 20 سم، المسافة من الحافة العلوية للبئر إلى السطح الحر للماء أ = 120 مم، المسافة بين النقطة K والمحور المفصلي O-O l = 250 مم، قراءة مقياس الضغط المثبت على الغطاء العلوي للخزان، rm = 0.2 10 5 Pa .

تحميل حل المشكلة 3.4

المشكلة 3.5.تحديد قوى الضغط على الأسطح الجانبية لخزان مملوء بالبنزين (الشكل 3.5) وإحداثيات مراكز الضغط إذا كانت a = 60°؛ ب = 1 م؛ ح = 4 م؛ ع = 750 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.5

المشكلة 3.6.تحديد قوة ضغط الماء على الجدار الأسطواني للخزان (الشكل 3.6)، وكذلك زاوية الميل إلى أفق خط عمل هذه القوة أ، إذا كان نصف قطر الجدار R = 2 م عرض الجدار B = 3 م، ارتفاع منسوب الماء في أنبوب البيزومتر المثبت على الغطاء العلوي للخزان، h = 0.5 م.

تحميل حل المشكلة 3.6

المشكلة 3.7.تحديد قوة الضغط على قاعدة الخزان (الشكل 3.7)، وكذلك القوة المؤثرة على الأرض تحت الخزان إذا كانت h = 3 m؛ ب = 3 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ l1 = 6 م؛ أ = 60 درجة؛ ز = 10 م/ث 2 . اشرح النتائج التي تم الحصول عليها. يمكن إهمال وزن الخزان.

تحميل حل المشكلة 3.7

المشكلة 3.8.حدد القوة F المطلوبة لتثبيت لوحة عمودية (جدار) بعرض b = 4 m وارتفاع H = 5.5 m (الشكل 3.8) مع عمق ماء على اليسار h 1 = 5 m، على اليمين h 2 = 2 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.8

المشكلة 3.9.ينقسم خزان يحتوي على بنزين (ع = 900 كيلوطن/م3) إلى قسمين بواسطة جدار مسطح به فتحة مربعة مغلقة (الشكل 3.9). حدد قوة الضغط المحصلة وعزم قوى الضغط بالنسبة إلى النقطة أ، وكذلك نقطة تطبيق هذه القوة المحصلة. البيانات الأولية: ع 1 = 0.15 ن/سم 2؛ ص 2 = 0.05 ن / سم 2؛ أ = 1 م؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.9

المشكلة 3.10.يتم تعبئة الخزان بالبنزين ( Рb = 750 كجم/م3) إلى ارتفاع H = 2 م. يوجد في الجزء السفلي من الخزان فتحة axb = 0.5 × 0.6 م، مغلقة بواسطة سلم يدور حول المفصلة A (. الشكل 3.10). وزن السلم هو G = 120 N. حدد قوة الفتح Tmin للسلم والمسافة x لتطبيق هذه القوة.

تحميل حل المشكلة 3.10

المشكلة 3.11.ينتهي خط أنابيب يبلغ قطره d = 0.75 m في خزان مملوء بالزيت (ع = 860 كجم/م 3) ويتم إغلاقه بغطاء بـ 12 مسمارًا (الشكل 3.11). يقع السطح الحر في الخزان على مسافة hd = 7 m من مركز ثقل الغطاء. إجهاد الشد للمسامير الفولاذية [G] = 7000 نيوتن/سم2 . تحديد قوة ضغط السائل على الغطاء وعمق مركز الضغط وقطر البراغي إذا كان D = d.

تحميل حل المشكلة 3.11

المشكلة 3.12.حدد قوة الضغط المؤثرة على قاعدة الخزانات الموضحة في الشكل. 3.12، وكذلك قوة رد الفعل الأرضية. تمتلئ الخزانات بالبنزين بنفس الكثافة. يمكن إهمال وزن الدبابات. البيانات الأولية: د = 1 م؛ د 1 = 0.5 م؛ د = 2 م؛ ح 1 = 1 م؛ ح 2 = 2 م؛ ح 3 = 1.5 م؛ ع = 700 كجم/م3.

تحميل حل المشكلة 3.12

المشكلة 3.13.حدد قوة ضغط الماء الكلي على الدرع المسطح الذي يسد القناة، والقوة التي يجب تطبيقها لرفع الدرع. عرض القناة ب = 1.8 م، عمق الماء فيها ح = 2.2 م، وزن الدرع G = 15 كيلو نيوتن. معامل الاحتكاك للدرع على الدعامات هو f = 0.25 (الشكل 3.13).

تحميل حل المشكلة 3.13

المشكلة 3.14.حدد قوة الضغط الناتجة على سطح مستو A وموضع نقطة تطبيقها (الشكل 3.14). قراءة مقياس الضغط على خزان مغلق مملوء بالماء هي rm=5000Н/m2؛ ح = 4 م؛ د = 1 م؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.14

المشكلة 3.15.قراءة مقياس الضغط M1، p1 = 5 N/cm 2، قراءة مقياس الضغط M 2 p 2 = 6 N/cm 2، p = 1000 كجم/م 3 وg = 10 م/ث 2. حدد موضع السطح الحر من أسفل الخزان (الشكل 3.15).

تحميل حل المشكلة 3.15

المشكلة 3.16.يوجد غطاء سلم نصف كروي على السطح الجانبي المسطح للخزان (الشكل 3.16). ارتفاع السائل فوق مركز المصرف H، قراءة مقياس الفراغ المثبت على الخزان، p y. تحديد الضغط الناتج على غطاء السلم إذا كان D = 0.6 م؛ ح = 3.5 م؛ ص ص = 0.05 ميجا باسكال؛ ع = 1000 كجم/م3؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.16

المشكلة 3.17. يقع الدرع الذي يغطي القناة بزاوية a = 45° إلى الأفق ويتوقف على دعامة فوق الماء (الشكل 3.17). حدد القوة التي يجب تطبيقها على الكابل لقلب الدرع إذا كان عرض الدرع ب = 2 م، وعمق الماء أمام الدرع ح 1 = 2.5 م، وبعد الدرع ح 2 = 1.5 م. تقع المفصلة فوق منسوب الماء المرتفع على مسافة H3=1م ويمكن إهمال وزن الدرع والاحتكاك في المفصلة.

تحميل حل المشكلة 3.17

المشكلة 3.18.يوجد خزان أسطواني بالبنزين (الشكل 3.18). يُظهر مقياس الضغط ضغط البخار الزائد فوق السطح الحر. حدد قوة الضغط على السطح AB وإحداثيات مركز الضغط إذا كانت D = 2.2 m؛ ح = 2.4 م؛ ع = 0.72*10 3 كجم/م3 ; ص م = 1.5 10 5 ن / م 2 ؛ ز = 10 م/ث 2 .

تحميل حل المشكلة 3.18

المشكلة 3.19.يكون مستوى السائل في مقياس الضغط على نفس المستوى الأفقي مثل النقطة العليا لخزان كروي به سائل كثافته p = 1000 كجم/م3. يتم توصيل نصفي الكرة الأرضية بقطر 2 متر بمسامير (الشكل 3.19). حدد القوة P المؤثرة على جميع البراغي إذا كانت P = F vert1 + F vert2

تحميل حل المشكلة 3.19

المشكلة 3.20.خزان نصف كروي فولاذي نصف قطره R = 1 متر وكتلته m = 2550 كجم، يقع على المستوى الأفقي AA، ويتم ملؤه بالماء من خلال مقياس الضغط (الشكل 3.20). عند أي ارتفاع x سينفصل الخزان عن المستوى A-A؟

تحميل حل المشكلة 3.20

المشكلة 3.21. الخزان مملوء بالبنزين. تحديد قوى القص المؤثرة على القاعدة والأسطح الجانبية والسقف إذا كانت D = 5 م؛ ح = 1.5 م؛ ح= 4 م؛ ر = 800 كجم/م3 ; ز = 9.81 م/ث 2 (الشكل 3.21).

تحميل حل المشكلة 3.21

المشكلة 3.22.يتم حفر سلم في جدار الخزان المغلق بغطاء نصف كروي نصف قطره R = 0.1 متر ووزنه 200 نيوتن (الشكل 3.22). ما هو الارتفاع H الذي يجب أن يكون عليه الماء الموجود في الخزان حتى يفتح الغطاء؟

تحميل حل المشكلة 3.22

المشكلة 3.23.الخزان الفولاذي على شكل مخروط مقطوع ليس له قاع ويتم تثبيته على مستوى أفقي (الشكل 3.23). إلى أي ارتفاع x يجب أن يرتفع السائل بحيث ينفصل الخزان عن المستوى الأفقي تحت تأثير ضغط السائل على السطح الجانبي، إذا كان D = 2m؛ د=1 م؛ ح= 4 م؛ أ = 3 مم؛ rst = 7800 كجم/م3؛ Рв = 1000 كجم/م3؛ ز=10 م/ث 2 ؟

تحميل حل المشكلة 3.23

المشكلة 3.24.أبسط مقياس كثافة السوائل (جهاز لتحديد كثافة السائل)، مصنوع من قلم رصاص مستدير قطره d = 8 مم وكرة معدنية قطرها dsh = 5 مم متصلة بقاعدتها، ووزنه G = 0.006 N. حدد كثافة السائل p إذا كان الجزء الأسطواني من مقياس كثافة السوائل مغمورًا فيه على عمق h = 1.5 سم.

تحميل حل المشكلة 3.24

المشكلة 3.25.يتكون الخزان من جزأين مخروطيين متطابقين، وهو مملوء بالكامل بالماء. احسب القوى المؤثرة على البراغي في المستويات الأفقية A-A وB-B وCC (الشكل 3.24). قراءة مقياس الضغط على الغلاف (أ-أ) ع م = 5 ن/سم2 كتلة الغطاء م1 = 60 كجم، كتلة الجزء المخروطي م2 = 90 كجم؛ د 1 = 1.8 م؛ د 2 = 0.9 م؛ ح = 1.2 م.

تحميل حل المشكلة 3.25

المشكلة 3.26.لدعم جدار الخزان، يتم استخدام أربع كمرات I، مع P 1 = P 2 = P 3 = P 4 (الشكل 3.26). تحديد المسافات ح 1 ح 2 , ح 3 , ح 4 إذا كان عرض الجدار ب = 1 م; ارتفاع السطح الحر H=6 م.

تحميل حل المشكلة 3.26

المشكلة 3.27.يمتلئ الخزان A بسائل بكثافة ريا (الشكل 3.27). يوجد داخل غطاء الأسطوانة B الذي قطره d = 10 cm مكبس تؤثر عليه القوة F. السائل في حالة توازن ويقع على ارتفاع h2 من غطاء الأسطوانة. وفقا لقراءات مقياس الضغط الزئبقي h 5 = 0.08 م ومعرفة الارتفاعات h 2 = 0.25 م، h 3 = 0.3 م، h 4 = 0.7 م، h 5 = 0.08 م و h 6 = 0،15 م، تحديد : 1) قراءة مقياس الضغط نج؛ 2) قراءة مقياس الضغط C؛ 3) القوة F المؤثرة على المكبس؛ 4) الضغط المطلق للسائل تحت أبواب المكبس، إذا كان RT = 10 5 Pa؛ rh = 900 كجم/م3؛ ع RT = 13600 كجم/م3، جم = 10 سم.

تحميل حل المشكلة 3.27

المشكلة 3.28.يتم تفريغ حوض مملوء بالبنزين (ع = 900 كجم/م3) باستخدام خط أنابيب مغلق بصمام (الشكل 3.28). احسب القوة P المطلوبة لرفع الصمام إذا كان وزن الصمام G = 29.4 N، قطر خط الأنابيب d = 0.4 m، ارتفاع السائل بالنسبة إلى مركز الثقل H = 3.5 m، أبعاد الرافعة a = 0.55 m و bn = 1.3 م؛ أ = 30.

تحميل حل المشكلة 3.28

المشكلة 3.29.يحتوي خزان مغلق على بنزين (شكل 3.29) كثافته = 950 كجم/م3. جهد البخار المشبع p 1 = 70 ملم زئبق. هناك ثلاثة أغطية نصف كروية يبلغ قطرها D = 0.35 م. بمعرفة الارتفاعات h = 0.8 m وh 1 = 1 m وh 2 = 1.8 m، أوجد المكونات الرأسية والأفقية، بالإضافة إلى القوة المحصلة المؤثرة على السطح. مسامير الغطاء إحداثيات مركز الضغط.

تحميل حل المشكلة 3.29

السباحة بالجسم. قانون أرخميدس

المشكلة 4.1. في الظروف العادية، يستطيع الشخص بسهولة رفع وزن فولاذي كتلته م1 = 30 كجم. ما هي كتلة الفولاذ التي يستطيع الشخص رفعها بسهولة تحت الماء إذا كانت p = 1000 كجم/م3؛ ع ش = 7.8*10 3 كجم/م3؟

تحميل حل المشكلة 4.1

المشكلة 4.2.بارجة مستطيلة بأبعاد l x b x H = 60 x 8 x W.5 m (الشكل 4.1) مملوءة بالرمل بكثافة نسبية p p = 2.0 كجم/م 3 وقدرة حمل G = 14400 كيلو نيوتن. تحديد مشروع البارجة ح؛ حجم الرمل الذي يجب تحميله من البارجة بحيث لا يتجاوز الغاطس h = 1.2 م (ع = 1000 كجم/م3).

تحميل حل المشكلة 4.2

المشكلة 4.3.جسم مخروطي قطر قاعدته D وارتفاعه H يطفو في سائل كثافته p 2 (الشكل 4.2). كثافة الجسم ص 1. تحديد عمق الغمر للجسم المخروطي z.

تحميل حل المشكلة 4.3

المشكلة 4.4. يقع السطح الحر للسائل في الخزان على مسافة h" 1 + h" 2 من قاعدته. وبعد غمر الاسطوانة أصبح القطر والمسافة إلى السطح الحر مساوية لـ h 1 + h" 1 + h" 2. حدد قطر الاسطوانة d إذا كان h 1 = 200 مم؛ ح 2 = 288 ملم؛ D = 60 مم (الشكل 4.3).

تحميل حل المشكلة 4.4

المشكلة 4.5.يطفو القارب على الماء (الشكل 4.4). تحديد عمق الغمر H. كم عدد الأشخاص (وزن كل منهم 67.5 كجم) الذي يمكن استيعابه في القارب، بشرط ألا يكون مغمورًا بالكامل (كثافة القارب ع = 700 كجم/م3)؛ ح = 0.3 م؛ أ = 0.3 م؛ ب = 5 م؟

تحميل حل المشكلة 4.5

المشكلة 4.6.يتم تحميل عائم وزنه G 1 = 40 كيلو نيوتن بحمولة G 2 (الشكل 4.5). يقع مركز الثقل على مسافة ح = 0.45 م من قاعدة العائمة. أبعاد العائمة: الطول L = 8 م، العرض l = 4 م، الارتفاع H = 1 م تحديد وزن الحمولة G 2

تحميل حل المشكلة 4.6

المشكلة 4.7.عوامة مصنوعة من النحاس تعمل على الإشارة إلى مستوى الفصل بين الماء والبنزين. تحديد القطر D للطفو إذا كان b = 1 مم؛ د = 3 مم؛ ل = 2 م؛ ع النحاس = 9000 كجم/م3؛ ص ب = 860 كجم/م3 ; Рв= 1000 كجم/م3 ; ل= 1 م؛ H = 10 سم (الشكل 4.6).

تحميل حل المشكلة 4.7

المشكلة 4.11.يتم ملء البئر بمحلول طيني كثافته p p = 1400 كجم/م3 . حدد الإحداثي z للمقطع العرضي، حيث الضغط [G] = 0. يبلغ طول قضيب الحفر الفولاذي L = 800 م، والقطر الداخلي d = 156 مم، وسمك جدار الأنبوب b = 7 مم، وst = 7800 كجم/ م 3 (الشكل .4.11).

تحميل حل المشكلة 4.11

المشكلة 4.12.جسم مخروطي قطر قاعدته d = 0.4 m وارتفاعه h = 0.5 m وكتلته m = 10 كجم يطفو في الماء (الشكل 4.12). ما كمية الماء التي يجب صبها في هذا الوعاء حتى يغمره بالكامل؟

تحميل حل المشكلة 4.12

المشكلة 4.13.يعمل الصمام المخروطي الفولاذي بقطر B وارتفاع A على إغلاق فتحة مستديرة، حيث ينحدر بمقدار 2/3h (الشكل 4.13). يتوافق موضع السطح الحر مع الارتفاع H. حدد القوة P المطلوبة لفتح الصمام إذا كانت D = 0.5 h؛ ح = 5 ساعات؛ توقيت المحيط الهادئ = 7800 كجم / م 3؛ ص = 1000 كجم / م 3؛ ح = 0.5 م.

تحميل حل المشكلة 4.13

معادلة الاستمرارية. معادلة برنولي

المشكلة 5.1. معدل تدفق السائل المثالي ذو الكثافة النسبية b = 0.860 في خط أنابيب متوسع بأقطار d 1 = 480 مم (القسم 1-1) و d 2 = 945 مم (القسم 2-2) يساوي Q = 0.18 م 3 / ث (الشكل 5.1 ). الفرق في مواضع مركز الأقسام هو 2 م. قراءة مقياس الضغط في القسم 1-1 تساوي p 1 = 3 * 10 5 N/m2. تحديد سرعة السوائل في الأقسام 1-1 و2-2؛ الضغط ص 2 في القسم 2-2.

تحميل حل المشكلة 5.1

المشكلة 5.2.سيفون بطول l = 1 1 + l 2 = 25 م وقطر d = 0.4 م (الشكل 5.2) يسمح للمياه بالتدفق من خزان إلى آخر. يرتفع الجزء المركزي من السيفون إلى ارتفاع h 1 = 2 m فوق السطح الحر للسائل. الفرق في المستويات في الخزانات هو z = 2.5 م. معامل فقدان الضغط على طول الطول هو 0.02، معاملات الفقد المحلي هي: المدخل 0.5، المخرج 1؛ دوران خط الأنابيب 0.4. تحديد تدفق المياه في السيفون.

تحميل حل المشكلة 5.2

المشكلة 5.3. يتكون خط الأنابيب المائل من أربعة مكونات بأقطار d 1 = 100 mm؛ د 2 = 75 ملم؛ د 3 = 50 ملم؛ د 4 = 25 ملم (الشكل 5.3). معدل التدفق هو 0.01 م 3 / ث، والكثافة النسبية للسائل ب = 0.95. حساب الضغط ص 1؛ ص 2؛ p 3 في المقاطع العرضية المقابلة ذات الإحداثيات المركزية z 1 = 5 m، z 2 = 4 m، z 3 = 3 m يمكن إهمالها

تحميل حل المشكلة 5.3

المشكلة 5.4.تحتوي خطوط أنابيب المياه المتصلة على التوالي على مقياس ضغط زئبقي على شكل حرف U (الشكل 5.4). احسب ضغط وسرعة الماء في قسمين من خطوط الأنابيب هذه، مع إهمال فقدان الضغط، إذا كان Q = 10 لتر/ثانية؛ د 1 = 5 سم؛ d2 = 10 سم؛ ع = 1000 كجم / سم 3؛ ع من = 13600 كجم/م3 ; dH = 700 ملم زئبق. فن.؛ ح = 1 م.

تحميل حل المشكلة 5.4

المشكلة 5.5يتحرك الماء عبر خط أنابيب يبلغ قطره d = 100 مم بمعدل تدفق Q = 8 لتر/ثانية (الشكل 5.5). باستخدام مقياس الضغط الزئبقي على شكل حرف U، بين الأقسام 1-1 و2-2، الواقعة على مسافة l = 50 م من بعضها البعض، يتم أخذ الفرق في القراءات h = 32 مم. الكثافة النسبية للزئبق ب = 13.6. تحديد معامل فقدان الرأس بسبب الاحتكاك.

تحميل حل المشكلة 5.5

المشكلة 5.6. يقع مقياس تدفق فنتوري في خط أنابيب مائل بأقطار d 1 = 0.25 م، d 2 = 0.1 م (الشكل 5.6). في قسمين، يقيس مقياس الضغط الزئبقي فرق الضغط. بمعرفة فرق الضغط h = 0.1 m Hg، حدد تدفق الماء (p Hg = 13600 كجم/م 3).

تحميل حل المشكلة 5.6

المشكلة 5.7.يتدفق السائل المثالي ذو الكثافة النسبية b = 0.8 عبر نظام من ثلاثة خطوط أنابيب بأقطار d 1 = 50 mm، d 2 = 70 mm، d 3 = 40 mm تحت ضغط ثابت H = 16 m (الشكل 5.7). تمتلئ خطوط الأنابيب بالكامل بالسائل. تحديد تدفق السوائل س.

تحميل حل المشكلة 5.7

المشكلة 5.8.يتدفق الماء عبر عداد مياه فنتوري، يتكون من أنبوب يبلغ قطره d = 20 سم، حيث يتم إدخال مقطع من الأنبوب بقطر d 2 = 10 سم (الشكل 5.8). بإهمال المقاومة، حدد معدل تدفق الماء إذا كان الفرق في القراءات في أجهزة قياس الضغط P 1 وP 2 هو h = 0.25 م.

تحميل حل المشكلة 5.8

المشكلة 5.9.بإهمال جميع خسائر الضغط، حدد الارتفاع H ومعدل التدفق C لنفاثة الماء (pv = 1000 كجم/م 3) بقطر أولي d = 25 م عند مخرج الفوهة التي يبلغ طولها h = 0.25 م يتم إخراجه بواسطة أنبوب رأسي قطره D = 500 مم وطوله H 0 = 3 م، يتم تغذيته من خزان بمستوى ثابت تحت الضغط الزائد rm = 5 N/cm 2 = 5*10 4 N/m 2 فوق السطح الحر (الشكل 5.9).

تحميل حل المشكلة 5.9

المشكلة 5.10.يجب أن توفر مضخة الطرد المركزي معدل تدفق Q = 0.1 م 3 / ث وضغط عند ارتفاع p2 = 4.7 10 4 ن / م 2. يبلغ قطر أنبوب الشفط d = 0.3 م وطوله L = 24 م، بالإضافة إلى مرشح مدخل بمعامل مقاومة محلي ξ = 5. يتم شفط الماء من خزان مفتوح (الشكل 5.10). معامل خسائر الاحتكاك هو 0.02، ومعامل المقاومة المحلية للدوران هو ξ = 0.2. تحديد ارتفاع الشفط

تحميل حل المشكلة 5.10

المشكلة 5.11.يقع الجزء الأفقي من القاذف على ارتفاع h = 2 متر من السطح الحر للسائل في الخزان. يبلغ قطر عنق القاذف d = 20 مم، وقطر قسم المخرج D = 60 مم (الشكل 5.11). تحديد الضغط في المقطع العرضي الأدنى للقاذف والحد الأقصى لمعدل التدفق في حالة عدم وجود تدفق في الأنبوب A.

تحميل حل المشكلة 5.11

المشكلة 5.12.يتم ربط خزانين يحتويان على الماء (الخزان A مغلق، الخزان B مفتوح ومتصل بالهواء الجوي) باستخدام أنابيب بأقطار د 1 = 70 مم و د 2 = 100 مم وأطوال l 1 = 3 م و l 2 = 5 م ( الشكل 5.12). الفرق بين منسوب المياه في الخزانات هو H = 5 m ولنفترض أن المستويين 1-1 و5-5 يظلان ثابتين. تحديد استهلاك المياه Q إذا ri = 20 N/cm 2 = 20*10 4 N/m2 ; φ = 0.02.

تحميل حل المشكلة 5.12

المشكلة 5.13.يتدفق الماء من خزان بمستوى ثابت H = 16 م عبر خط أنابيب قصير يتكون من مقاطع أنابيب بأقطار d 1 = 50 مم و d 2 = 70 مم (الشكل 5.13). يتم وضع جهاز إغلاق بمعامل خسارة محلي في نهاية خط الأنابيب ξ = 4. يمكن إهمال الخسائر الأخرى. تحديد استهلاك المياه س.

تحميل حل المشكلة 5.13

المشكلة 5.14.يتم ربط الخزانين A و B بالمياه بواسطة خط أنابيب أفقي يتكون من مقاطع أنابيب بأقطار د 1 = 100 مم و د 2 = 60 مم وبها صمام بمعامل خسارة محلي ξ = 5 (الشكل 5.14). ويمكن إهمال الخسائر الأخرى. الفرق بين مستويات السائل في الخزانات هو H = 3 m حدد معدل تدفق السائل في خط الأنابيب س. ما هو معامل الفقد المحلي لمضاعفة معدل تدفق السائل؟

تحميل حل المشكلة 5.14

المشكلة 5.15،وفقًا لقراءة مقياس الضغط، فإن الضغط الزائد في الخزان المغلق هو p ex = 4 * 10 6 N/m 2. يقع محور خط الأنابيب على عمق h = 5 أمتار من السطح الحر (الشكل 5.15). معاملات المقاومة المحلية لصمام الإغلاق هي 4، والفوهات 0.06. يمكن إهمال المقاومة الخطية لخط الأنابيب. تحديد تدفق المياه س إذا كان د 1 = 10 سم؛ د 2 = 20 سم؛ د 3 = 8 سم.

تحميل حل المشكلة 5.15

المشكلة 5.16.نظام من خطي أنابيب متصلين في سلسلة d 1 = 100 مم و d 2 = 200 مم، l 1 = 200 م و l 2 = 300 م يربط الخزانات A و B، مع وجود أسطح حرة عند المستويات H1 = 100 م و H2 = 200 م (الشكل 5.16). معاملات الخسارة بسبب المقاومة المحلية: ξ 1 = 0,5; ξ 2 = 0,1; ξ 3 = 0.6؛ معامل الاحتكاك للمقاومة الخطية للنظام المضطرب المتكون 0 = 0.02 + 0.5/d. تحديد تدفق السوائل بين الخزانات.

تحميل حل المشكلة 5.16

المشكلة 5.17.يتدفق السائل خارج الخزان عبر خط أنابيب يبلغ قطره d = 100 مم وطوله = 50 م (الشكل 5.17). ويظل مستوى السطح الحر، الواقع على ارتفاع H = 4 أمتار، ثابتًا. حساب تدفق السوائل: في خط أنابيب أفقي س 1 ; في خط أنابيب مائل س 2 (ض = 2 م). يمكن إهمال خسائر الضغط المحلي.

تحميل حل المشكلة 5.17

المشكلة 5.18.حدد إلى أي ارتفاع سيرتفع الماء في الأنبوب، حيث يتم ربط أحد طرفيه بالجزء الضيق من الأنبوب، ويتم إنزال الطرف الآخر في الماء (الشكل 5.18). تدفق المياه في الأنبوب هو Q = 0.025 م 3 / ث، الضغط الزائد p 1 = 49 كيلو باسكال، الأقطار d 1 = 100 مم و d 2 = 50 مم.

تحميل حل المشكلة 5.18

المشكلة 5.19يحتوي خط الأنابيب العمودي الذي يربط قاعدة الخزان بالجو على المعلمات التالية: h=5 m، l 1 = 4 m؛ ل 2 = 10 م؛ ل 3 = 3 م؛ د 1 = 100 مم؛ د 2 = 150 ملم (الشكل 5.19). يتم تحديد معامل فقدان الضغط الناتج عن المقاومة الخطية للنظام المضطرب المتكون بالصيغة التجريبية 0=0.02 + 0.5/d. احسب تدفق السائل في خط الأنابيب والضغط عند النقطة B. ويمكن إهمال الخسائر الناجمة عن المقاومة المحلية.

تحميل حل المشكلة 5.19

المشكلة 5.20.حدد تدفق الماء Q في أنبوب قطره d1 = 250 مم، والذي يحتوي على تضييق سلس إلى قطر d 2 = 125 مم، إذا كانت قراءات مقياس الضغط: قبل التضييق hv = 50 سم؛ في التضييق ح 2 = 30 سم درجة حرارة الماء 20 درجة مئوية (الشكل 5.20).

تحميل حل المشكلة 5.20

المشكلة 5.21.يتم استخدام خط أنابيب يبلغ قطره d=25 مم لنقل المياه المتدفقة (الشكل 5.21). قراءة مقياس الضغط، الإعداد

تحميل حل المشكلة 5.21

المشكلة 5.22.توجد مضخة طرد مركزي بقدرة Q = 9000 لتر/ ثانية مكونة من خطوط شفط وتفريغ. عند مدخل خط أنابيب الشفط بقطر d 1 = 30 سم، يكون الضغط p 1 = 200 مم زئبق. الفن، في خط أنابيب التفريغ بقطر د 2 = 20 سم، يقع على ارتفاع ض = 1.22 م فوق محور خط أنابيب الشفط، الضغط ع 2 = 7 ن/سم 2. تحديد القدرة الهيدروليكية للمضخة.

تحميل حل المشكلة 5.22

المشكلة 5.23.تحديد استهلاك الزيوت المعدنية التي تتحرك عبر أنبوب قطره d = 12 مم، مثني بزاوية قائمة. قراءات أجهزة قياس الضغط الموضوعة أمام الركبة وبعدها هي p 1 = 10 ميجا باسكال وp 2 = 9.96 ميجا باسكال، على التوالي.

تحميل حل المشكلة 5.23

المشكلة 5.24.تحديد تدفق السائل من خلال الفجوة بين الاسطوانة والمكبس إذا كان dg = 20.04 سم، d2 = 20 سم، طول التزاوج l = 15 سم. انخفاض الضغط ع = 20 ميجا باسكال، لزوجة السائل μ = 170 10 -4 ن* ث/م 2.

تحميل حل المشكلة 5.24

المشكلة 5.25.احسب فقدان الضغط في خط أنابيب مستقيم بطول L = 40 م وقطر داخلي d = 16 مم عندما يتحرك سائل كثافته p = 890 كجم/م3 ولزوجته من خلاله
V = 20 10 -6 م2 /ث. سرعة التدفق ث = 3 م/ث.

تحميل حل المشكلة 5.25

المشكلة 5.26.حدد الزيادة في الضغط في أنبوب قطره d = 5 cm وسمك جداره b = 2 mm أثناء الصدمة الهيدروليكية. سرعة التدفق في الأنبوب هي v = 7 م/ث. معامل مرونة السائل Ezh = 2700 ميجا باسكال، كثافة السائل = 900 كجم/م3. معامل مرونة مادة الأنبوب E = 2*10 5 ميجا باسكال.

تحميل حل المشكلة 5.26

المشكلة 5.27.أوجد ضغط تدفق السائل على جدار ثابت مائل نحو الأفق بزاوية مقدارها 15°. يتدفق النفاث من فوهة متقاربة بشكل مخروطي يبلغ قطرها 1 مم مع ضغط قدره 20 ميجا باسكال. كثافة السائل ع = 900 كجم/م3.

تحميل حل المشكلة 5.27

المشكلة 5.28.حدد التغير في حجم السائل الموجود في أسطوانة فولاذية تحت الضغط الجوي عندما يزيد بمقدار 20 ميجا باسكال. طول الاسطوانة 1 متر، القطر الداخلي د = 100 ملم، سمك جدار الاسطوانة ب = 1 ملم؛ إم = 1700*10 6 نيوتن/م2؛ التقديرية = 2*10 5 نيوتن/م2.

تحميل حل المشكلة 5.28

المشكلة 5.29.يوجد خطي أنابيب بأقطار d 1 = 100 مم و d 2 = 50 مم. لزوجة السائل في خطوط الأنابيب هي على التوالي v 1 = 23 * 10 -6 م 2 / ث و v 2 = 9 * 10 -6 م 2 / ث. سرعة المائع في خط أنابيب ذو قطر أكبر هي v 1 = 7 m/s. عند أي سرعة للمائع في خط أنابيب ذي قطر أصغر ستكون التدفقات متشابهة؟

تحميل حل المشكلة 5.29

المشكلة 5.30.تحديد الطاقة التي يستهلكها تدفق المياه في قسم خط أنابيب بطول l = 10 م (الشكل 5.23)، إذا كانت زاوية ميل خط الأنابيب 30 درجة، يكون قطر الأنبوب الكبير D = 0.2 م، والقطر للأنبوب الصغير d = 0.1 م، معدل تدفق المياه Q = 0.05 م 3 / ث، الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط التفاضلي هو ح = 0.4 م، حركة الماء مضطربة.

تحميل حل المشكلة 5.30

المشكلة 5.31.يتحرك الهواء المضغوط عبر خط الأنابيب (انظر الشكل 5.23). ضغط الهواء المطلق ص 1 = 0.4 MN/m 2 , درجة الحرارة t = 20 درجة مئوية، معدل التدفق Q 0 = 0.5 م 3 / ث (معدل التدفق طبيعي مع الظروف الجوية العادية). قراءة مقياس الضغط التفاضلي هي h = 0.4 m. تحديد الطاقة التي يستهلكها تدفق الهواء على مقطع طوله l = 10 m أثناء عملية متساوية الحرارة.

تحميل حل المشكلة 5.31

صفحة 1 من 2

• يبدأ
• سابق

حل المسائل من كتاب الفيزياء. التعليمات المنهجية ومهام الرقابة. حرره A. G. Chertov

فيما يلي شروط المشاكل والأوراق الممسوحة ضوئيًا مع الحلول. قد يستغرق تحميل الصفحة بعض الوقت.

209. تحديد الوزن الجزيئي النسبي السيد 1) الماء؛ 2) ثاني أكسيد الكربون. 3) ملح الطعام.

219. يوجد في وعاء بحجم V = 40 لتر أكسجين عند درجة حرارة T = 300 K. عندما يتم استهلاك جزء من الأكسجين، ينخفض ​​الضغط في الأسطوانة بمقدار Δp = 100 kPa حدد كتلة Δm المستهلكة الأكسجين. تعتبر العملية متساوية الحرارة.

229. جزيئات الغبار الصغيرة معلقة في النيتروجين وتتحرك كما لو كانت جزيئات كبيرة جدًا. كتلة كل ذرة غبار هي 6×10-10 جم. درجة حرارة الغاز T=400 K. حدد جذر متوسط ​​مربع السرعات، بالإضافة إلى متوسط ​​الطاقات الحركية للحركة الانتقالية لجزيء النيتروجين وحبة الغبار.

239. يشغل غاز ثلاثي الذرة تحت ضغط P = 240 كيلو باسكال ودرجة حرارة T = 20 درجة مئوية حجمًا V = 10 لترات. تحديد السعة الحرارية Cp لهذا الغاز عند ضغط ثابت.

249. متوسط ​​المسار الحر لجزيء الهيدروجين في ظل ظروف معينة هو 2 ملم. أوجد كثافة ρ الهيدروجين في ظل هذه الظروف.

259. ما هو الكسر ω1 من كمية الحرارة Q المقدمة للغاز ثنائي الذرة المثالي خلال عملية متساوية الضغط التي يتم إنفاقها على زيادة ΔU الطاقة الداخلية للغاز وما هو الكسر ω2 الذي يتم إنفاقه على أعمال التمدد A؟ خذ بعين الاعتبار ثلاث حالات إذا كان الغاز: 1) أحادي الذرة؛ 2) ثنائي الذرة. 3) ثلاثي الذرة.

269. يتلقى الغاز الذي يمر بدورة كارنو حرارة Q1 = 84 kJ. تحديد العمل A للغاز إذا كانت درجة الحرارة T1 للمرسل الحراري أعلى بثلاث مرات من درجة الحرارة T2 للمستقبل الحراري.

279. توجد فقاعة هواء يبلغ قطرها d = 2.2 ميكرومتر في الماء بالقرب من سطحها. حدد كثافة الهواء ρ في الفقاعة إذا كان الهواء الموجود فوق سطح الماء في ظروف عادية.

يُملأ خزان مستطيل مفتوح بالسائل (الشكل 1) حتى عمق H. أوجد الضغط المطلق والزائد في قاع الخزان. وترد بيانات الحساب في الجدول 1.

يتم ملء خزان مستطيل مغلق بالسائل حتى عمق H (الشكل 2). تم تحديد كثافة السائل ρ والضغط الزائد على السطح p 0 (انظر الجدول 2). تحديد الارتفاع البيزومتري h p وإنشاء رسم تخطيطي للضغط الزائد على الحائط المشار إليه في الجدول 2.

الكثافة كجم / م 3

الكثافة كجم / م 3

الكثافة كجم / م 3

الخيار 1

المسافة العمودية بين الأفقية محاور خزانات مملوءة بالماء أ = 4 م، مع قياس الضغط على المحور الأيمن. الخزان ع 2 = 200 كيلو باسكال. الفرق في مستويات الزئبق هو h = 100 cm. يقع مستوى الزئبق في الكوع الأيسر أسفل محور الخزان الأيسر عند H = 6 m.

تحديد الضغط الهيدروستاتيكي المنومتري p 1 على محور الخزان الأيسر، وكذلك المولد العلوي، إذا كان قطر الخزان d = 2 m.

الخيار 2

يتم توصيل مقياس الضغط الزئبقي بخزان مملوء بالماء.

ط) تحديد الضغط الزائد على سطح الماء في الخزان ع 0 إذا كان ح 1 = 15 سم، ح 2 = 35 سم 2) أوجد مقدار الفراغ فوق سطح الماء إذا كانت مستويات الزئبق في مرفقي مقياس الضغط متساوية؟ كثافة الزئبق هي ρrt = 13600 كجم/م3.

الخيار 3

تم توصيل مقياس ضغط زئبقي بخزان مغلق مملوء بالماء على عمق H = 10 m. الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط هو h = 100 سم، في حين أن السطح الحر للمياه في الخزان يتجاوز مستوى الزئبق في الكوع الأيسر بمقدار H = 12 م. الضغط الجوي p a = 100 كيلو باسكال.

I. حدد ضغط الهواء المطلق p 0 في المساحة الموجودة فوق السطح الحر للماء في الخزان. 2. أوجد الضغط الهيدروستاتيكي المطلق عند أدنى نقطة في قاع الخزان.

الخيار 4

يوجد في خزان مغلق ماء بعمق H = 5 م، على سطحه الحر مقياس الضغط p 0 = 147.15 كيلو باسكال إلى الخزان على عمق h = 3 م يتم توصيل مقياس الضغط، أي. أنبوب مفتوح في الأعلى ويتواصل مع الجو .

1. تحديد الارتفاع البيزومتري h p.

2. أوجد قيمة الضغط الهيدروستاتيكي المانومتري في قاع الوعاء.

الخيار 5

في مقياس الضغط التفاضلي المتصل بخزان مغلق، يكون الفرق في مستويات الزئبق h = 30 cm. ويتصل الكوع الأيمن المفتوح لمقياس الضغط مع الغلاف الجوي، الذي يكون ضغطه p a = 100 kPa. يكون مستوى الزئبق في الكوع الأيسر لمقياس الضغط في مستوى أفقي يتطابق مع قاع الخزان.

1) أوجد ضغط الهواء المطلق والفراغ في الفراغ الموجود فوق السطح الحر للماء في الخزان.

2) تحديد الضغط الهيدروستاتيكي المطلق في قاع الخزان. عمق الماء في الخزان H = 3.5 م.

الخيار 6

يتم توصيل مقياس الضغط بخزان مغلق بقاع أفقي. الضغط الجوي على سطح الماء في مقياس البيزومتر هو p a = 100 كيلو باسكال. عمق الماء في الخزان h = 2 m، وارتفاع الماء في البيزومتر H = 18 m. حدد الضغط المطلق على سطح الماء في الخزان والضغط المطلق والزائد في القاع.

الخيار 7

يتم دفن النقطة A تحت الأفق المائي في الوعاء بمقدار h = 2.5 م، والارتفاع البيزومتري لهذه النقطة هو h P = 1.4 م.

تحديد الضغط المطلق للنقطة أ، وكذلك مقدار الفراغ الموجود على سطح الماء في الوعاء، إذا كان الضغط الجوي ع = 100 كيلو باسكال.

الخيار 8

أنبوبان متصلان بوعاء مغلق، كما هو موضح في الرسم. يتم إنزال الأنبوب الأيسر في وعاء من الماء، بينما يتم ملء الأنبوب الأيمن بالزئبق.

تحديد ضغط الهواء المطلق p 0 على سطح السائل في الوعاء وارتفاع عمود الزئبق h 2 إذا كان ارتفاع عمود الماء h 1 = 3.4 م والضغط الجوي p a = 100 كيلو باسكال. كثافة الزئبق هي ρrt = 13600 كجم/م3.

الخيار 9

خزانان مغلقان، تقع قيعانهما الأفقية في نفس المستوى، ويتصلان بواسطة مقياس ضغط تفاضلي، فرق مستويات الزئبق فيه هو h = 100 سم، بينما مستوى الزئبق في الركبة اليسرى يتطابق مع مستوى قاع الخزان. يحتوي الخزان الأيسر على ماء بعمق H 1 = 10 م، ويحتوي الخزان الأيمن على زيت بعمق H 2 = 8 م. كثافة الزيت ρ m = 800 كجم/م 3، كثافة الزئبق ρ زئبق = 13600 كجم/م3. عند سطح الماء، قم بقياس الضغط ص 1 = 196 كيلو نيوتن/م2 . أوجد مقياس الضغط على سطح الزيت p 0 . تحديد قياس الضغط في الجزء السفلي من كل خزان.

الخيار 10

تمتلئ الخزانات المستديرة ذات الموقع الأفقي بالماء. قطر كل خزان هو D = 2 م. الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط هو h = 80 سم. الضغط الهيدروستاتيكي p 1 على محور الخزان الأيسر هو 98.1 كيلو باسكال. يقع محور الخزان الأيمن أسفل محور الأيسر عند z = 3 m/

حدد الضغط الهيدروستاتيكي المنومتري p 2 على محور الخزان الأيمن، وكذلك على المولد السفلي - عند النقطة A.

الخيار 11

تحديد فرق الضغط عند النقاط الواقعة على محوري الأسطوانات A وB المملوءة بالماء، إذا كان الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط التفاضلي هو Δh = 25 سم، الفرق في مناسيب محاور الاسطوانة H = 1 م.

الخيار 12

يتم إنزال الأنبوب المغلق من الأعلى بنهايته المفتوحة في وعاء به ماء. على السطح الحر للماء في الأنبوب، يكون الضغط المطلق p 0 = 20 كيلو باسكال. الضغط الجوي a = 100 كيلو باسكال أوجد ارتفاع الماء الصاعد في الأنبوب h.

الخيار 13

خزان مغلق ذو قاع أفقي يحتوي على الزيت. عمق الزيت H = 8 m أوجد المقياس والضغط المطلق في قاع الخزان إذا كان الضغط المقياسي فوق السطح الحر للزيت هو p 0 = 40 kPa , كثافة الزيت ρ n = 0.8 جم/سم3. الضغط الجوي ع = 100 كيلو باسكال.

الخيار 14

الضغط المطلق على سطح الماء في الوعاء هو p0 = 147 كيلو باسكال.

تحديد الضغط المطلق وقياس الضغط عند النقطة A، الموجودة على العمق h = 4.8 م، تجد أيضًا قياسًا بيزومتريًا؛ الارتفاع h p لهذه النقطة. الضغط الجوي = 100 كيلو باسكال.

الخيار 15

حدد الضغط السطحي الزائد p 0 في وعاء مغلق به ماء إذا ارتفع الزئبق الموجود في أنبوب مقياس الضغط المفتوح إلى ارتفاع h = 50 cm وكان سطح الماء على ارتفاع h 1 = 100 cm من انخفاض مستوى الزئبق. كثافة الزئبق هي ρrt = 13600 كجم/م3.

الخيار 16

خزانان مغلقان، محاورهما في نفس المستوى الأفقي، مملوءان بالماء ومتصلان بواسطة أنبوب على شكل حرف U.

مستويات الماء في المرفقين الأيسر والأيمن متساوية على التوالي، z l = 1.5 م، z p = 0.5 م.

يمتلئ الجزء العلوي من الأنبوب بالزيت الذي تبلغ كثافته ρ m = 800 كجم/م3. قياس الضغط على محور الخزان الأيسر p l = 78.5 كيلو باسكال. حدد مقياس الضغط عند محور الخزان الأيمن وعند الخط الفاصل بين الماء والزيت في الأنبوب الأيسر.

الخيار 17

يوجد في خزان مغلق ماء بعمق H = 2 م، على سطحه الحر يساوي الضغط p 0. في مقياس الضغط التفاضلي المتصل بالخزان، يكون فرق المستوى ح = 46 سم مستوى الزئبق في الركبة اليسرى يتطابق مع قاع الخزان. حدد الضغط المطلق p 0 والضغط الهيدروستاتيكي المطلق في قاع الخزان إذا كان الضغط الجوي p a = 100 كيلو باسكال.

الخيار 18

يتم إغلاق فتحة تصريف السد التي تحتفظ بالمياه في الخزان بواسطة بوابة مقطعية AE ذات شكل دائري بنصف قطر ص = 2 م. تحديد الضغط الهيدروستاتيكي المطلق عند أدنى نقطة للصمام E (ر ه، القيمة المطلقة) وأوجد ارتفاع السد ح, إذا كان هناك ضغط زائد في قاع الخزان ر دي = 75 كيلو باسكال. الضغط الجوي ع = 101 كيلو باسكال.

الخيار 19

تحديد الفرق في مستويات الزئبق ح في أنبوب التوصيل للأوعية المتصلة، إذا كان الضغط على سطح الماء في الوعاء الأيسر هو p 1 = 157 كيلو باسكال. ارتفاع منسوب الماء فوق المستوى الأدنى للزئبق H = 5 م الفرق في مستويات الماء والزيت Δh = 0.8 م 2 = 117 كيلو باسكال. كثافة الزيت ρ م = 800 كجم/م3. كثافة الزئبق ρ الزئبق = 13600 كجم/م3.

الخيار 20

خزانان دائريان يقعان على نفس المستوى مملوءان بالماء. قطر كل خزان د = 3 م الفرق في مستويات الزئبق ح = 40 سم الضغط الهيدروستاتيكي على محور الخزان الأول ع 1 = 117 كيلو باسكال. تحديد الضغط الهيدروستاتيكي على محور الخزان الثاني ص 2 وكذلك عند أدنى نقطة. كثافة الزئبق ρrt = 13600 كجم/م3.

الخيار 21

هناك ماء في الخزان. يقع الجزء الأفقي من الجدار الداخلي للخزان BC على عمق h = 5 m. وعمق الماء في الخزان H = 10 m. الضغط الجوي p a = 100 kPa.

أوجد مقياس الضغط الهيدروستاتيكي عند النقطتين B وC، ورسم هذا الضغط على جدار ABCD وحدد الضغط الهيدروستاتيكي المطلق في قاع الخزان.

الخيار 22

الفرق في منسوب المياه في الخزانات المغلقة الموصولة مع بعضها البعض هو h = 4 m. وفي الخزان الأيسر، عمق الماء H = 10 m والضغط المطلق على السطح الحر للماء p 1 = 300 kPa.

أوجد ضغط الهواء المطلق p 2 على السطح الحر للماء في الخزان الأيمن وفي قاع الخزانين.

الخيار 23

خزان مغلق يحتوي على زيت معدني كثافته ρ = 800 كجم/م3. فوق السطح الحر للزيت، يكون ضغط الهواء الزائد = 200 كيلو باسكال. يتم تثبيت مقياس الضغط الموضح في الرسم على الجدار الجانبي للخزان. احسب:

1. الضغط الزائد في قاع الخزان و

2. قراءة مقياس الضغط

الخيار 24

يُظهر مقياس الفراغ B، المتصل بالخزان فوق مستوى الماء، ضغط فراغ pvac = 40 كيلو باسكال. عمق الماء في الخزان H = 4 m. تم توصيل مقياس فراغ زئبقي سائل بالخزان على الجانب الأيمن فوق مستوى الماء.

احسب:

ضغط الهواء المطلق في الخزان p abs,

ارتفاع الماء المتصاعد في مقياس الفراغ السائل h،

الضغط المطلق في الجزء السفلي من الخزان p dabs،

الضغط الجوي ع = 98.06 كيلو باسكال. كثافة الزئبق هي ρrt = 13600 كجم/م3.

الخيار 25

الفرق بين منسوب المياه في الخزانات هو h = 15 m. وعمق الماء في الخزان الأيسر هو H = 8 m.

احسب

قياس ضغط الهواء فوق سطح الماء في الخزان الأيسر المغلق ص،

الضغط الزائد في الجزء السفلي من الخزان الأيسر،

أنشئ مخططًا للضغط الزائد على الجدار العمودي الأيسر لخزان مغلق.

الخيار 26

يوجد ثلاثة سوائل مختلفة في خزان مغلق: زيت معدني كثافته ρ m = 800 كجم/م 3 وماء زئبق كثافته ρ m = 13600 كجم/م 3 . مستوى الزئبق في مقياس الضغط أعلى بمقدار 0.15 م منه في الخزان (ح 3 = 0.15 م). الضغط الجوي ع = 101 كيلو باسكال. احسب:

1. ضغط الهواء المطلق تحت غطاء الخزان.

2. ضغط الفراغ تحت غطاء الخزان إذا كان h 1 = 2 m، h 2 = 3 م.

الخيار 27

تحتوي حاوية محكمة الغلق على زيت معدني كثافته ρ m = 800 كجم/م3 . عمق الزيت ح 1 = 4 م يتم تركيب مقياس ضغط زئبقي على جدار الخزان فوق مستوى الزيت، حيث يتم قياس الفرق في مستويات الزئبق ح 2. = 20 سم الضغط الجوي ع = 101 كيلو باسكال. يكون مستوى الزئبق في الساق اليسرى لمقياس الضغط ومستوى الزيت في الخزان متساويين.

تحديد ضغط الهواء المطلق تحت غطاء الخزان (ر أوه، القيمة المطلقة ) ومقياس ضغط الزيت في أسفل الخزان (ر د، م )

الخيار 28

يوجد ماء في خزان مغلق بإحكام. إلى الجدار الجانبي للخزان على عمق ح = يتم توصيل مقياس الضغط الميكانيكي 1.2 متر، والذي يوضح الضغط الهيدروستاتيكي p m = 4 أجهزة الصراف الآلي. حدد الضغط المطلق على السطح الحر للماء في الخزان ر أوه، القيمة المطلقة وقيمة الضغط التي يظهرها مقياس الضغط المثبت على غطاء الخزان. الضغط الجوي 101 كيلو باسكال.

الخيار 29

يفصل بين خزانين للمياه جدار عمودي يوجد في أسفله فتحة. الخزان الأيسر مفتوح. الخزان الأيمن مغلق بغطاء محكم. عمق الماء في الخزان الأيسر ح 1 = عمق الماء في الخزان الأيمن ح2 = 1 م.

الضغط الجوي ع = 101 كيلو باسكال.

تحديد ضغط الهواء الهيدروستاتيكي الزائد تحت غطاء الخزان الأيمن والضغط المطلق في الجزء السفلي من الخزان الأيمن.

الخيار 30

يتم توصيل خزاني مياه مغلقين بإحكام بواسطة مقياس ضغط زئبقي. قياس ضغط الهواء فوق سطح الماء في الخزان الأيسر ر ل، م = 42 كيلو باسكال. ضغط الهواء المطلق فوق سطح الماء في الخزان الأيمن ص ع، القيمة المطلقة =116 كيلو باسكال. عمق الماء فوق مستوى الزئبق في الخزان الأيسر ح 1 = 4 م عمق الماء فوق مستوى الزئبق في الخزان الأيمن ح 3 = 2.5 م الضغط الجوي ع = 101 كيلو باسكال. تحديد الفرق في مستويات الزئبق في مقياس الضغط ح2 .