Файл: Степчков, А. А. Задачник по прикладной гидрогазовой динамике учебное пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 119

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

5.38. При Г = 288 К

draax^ 0,08 мм.

 

При Т — 388 К

dmax^O, 1 мм.

5.39. При

Г = 288 К

а^шах = 19 см1с;

5. 40.

при Т = 373 К

Wmax = 24 см/с.

d <

8,7 лои.

 

5. 41.

Л >

57 сл<.

 

5.42. d <

5,6 мм\

 

Л >97,5

сл.

турбулентный.

 

 

 

 

 

5.43. Re =

27-I03— режим

течения

 

 

 

 

 

5.44.

dp

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

—~—= 588 Па/м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.45.

dl

 

 

 

теплосодержания,

так

как оно учитывает

работу

трения,

Уравнение

а в уравнение Бернулли необходимо

вносить поправку

на

изменение

полного

давления р* вследствие трения.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 46. Rx = 2500

Н

 

и

1250 Н

 

 

 

 

 

 

 

 

5 .4 7 . с / = 2 , 9 9 - 1 0 - 3.

 

 

0,11 м;;

Ah =

0,51 м.

 

 

 

 

 

5. 48.

Лид =

0,62

м;

 

Лд„ф

 

 

 

 

 

5. 49.

/!суж — 0,064

м.

 

 

 

М =

0,29.

 

 

 

 

 

5. 50.

Re =

4 ,2 - 106 — турбулентный;

 

 

 

 

 

5. 51.

При п =

2

 

а'Ср =

0,5 w0\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при п 4

 

а>ср =

0,66 Wq\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при п = 6

 

“'ер =

0,75 wa\

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

п = 8

 

а>со

= 0,8 w 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 52.

Решение.

 

 

£/ср --

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л/?2

 

/<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q = 2я

J

ш/т/г =

2яг/Ио j

^1 —

 

dr.

 

 

 

Пусть 1=

=

 

а;

г — Ц (а— 1);

dr = Rda\

 

 

 

 

 

 

Q — 2nR2 wa J“" (a — 1) da =

2n/?2tt»u (л+

1) (« + 2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w,cp

(n -1- 1) {n + 2) wo;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

п i/6

 

w ср

= 0,79 ш0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

п

=

1/7

 

®ср =

0,816 а)0;

 

 

 

 

 

 

 

5. 53.

при

11 =

1/8

 

0»ср 0,837 Wq.

 

 

 

 

 

 

 

/== 0,165

м\

 

Я е х = 6,3-101 пограничный слой ламинарный.

 

5. 54.

/ - 0,84 м:

 

6 =

6,3

мм.

Res = 2,6-105.

 

 

 

 

5.55. QTp = 218

 

H;

 

6 =

39,7 .tow;

 

 

 

 

5.56. При

x =

50 мм

6 = 0,71 мм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(шг)р»о =

— 3,17-101 1/c,

( ш г ) у ~

5 =

0;

 

 

 

5. 57.

Q =

2,03

Н.

 

при

x = 200 мм

б = 5,74 мм.

 

 

 

 

 

Сх =

0,408.

 

 

 

 

 

 

 

 

5.58.

Q =

7,08

Н,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

о. о9.

Хотр “

42

мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.60.

М„д =

2;

 

МДсй=1,84.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 61.

s =

1680 мм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 62.

s =

10,7 м.

 

 

 

 

 

 

 

-

г

 

 

 

 

5.63.

/г >

5,7 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.64.

Du — 0,642

м;

G =

100 кг/с;

р*

=

1,47-105

Па;

N =

4050 квг.

5. 65.

G — 104

кг/с;

N =

4200 кет.

 

 

 

 

 

 

 

 

5. 65.

Т1П=

950 К.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

135


ГЛАВА VI

 

(owl \*

для

несжимаемой жидкости

или для

6. 1. С.

 

Х~ ! \ Т )

 

 

 

при малых числах М.

 

 

 

6. 2. Решение.

 

 

Л

a)

v и р не могут быть независимыми переменными, так как

const.

v

можно

заменить произведением рр — G кг. Тогда безразмерный

комплекс

или

 

п = / ( р “. of, р . л

 

/

кг-м \« я

( м \ “

 

 

 

 

(

Ли* )

(т) = 1<J’

 

газа

Их

откуда

получаем

Р = — а;

6 = — а;

у = 2 а;

 

безразмерный комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n = / ( f L ) V p ' i ) \

 

 

 

 

 

V G g 1

\vpg S

 

б)

i W ( g “.p p. Q \

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1° ,

откуда

a — Зр + Зу +

б == 0;

2 a - |- у + 2^ = 0;

P + 6 = 0;

 

 

p = — 6;

 

 

2

6

6;

решая, находим

a —

Оo;

Y = — «)

безразмерный комплекс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П = /,

 

- 5

 

 

в)

Г1 — / (/Л

/т),

или

 

pQ V g*Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг

 

 

 

 

 

 

 

 

'.«*

)

\ с-м )

 

откуда

 

 

a + Р = 0; — 2а — Р + у — 0,

 

 

 

р = — а,

у = а,

 

а безразмерный

комплекс

 

 

 

 

 

 

/ рдо2\«

в.3. сх = f I J — I (км2)* — полученный критерий учитывает сжимаемость и физические свойства среды и не учитывает силы вязкости.

/

wt \*

:

6. 4. а) " - '

Ы

Ь

б) П - П з —

\ ¥ ■><

Г)

п - ' Ш -

136


6.5. ш =127

м/с-, M = 0,365— волновых

потерь не

будет.

6. 6. и)м= 12,65

kmI'iuc.

 

 

 

мала, то ReH= R e M

6.7. Решение.

Схи~ Схи. Так как скорость спуска

 

 

Ц'нДнРи

Ц’я^.мрм

 

откуда

 

Р*н

М'.м

 

 

 

= Wn Рн_

 

Дн .

 

 

 

Р-н

 

 

 

рм

 

 

цм= 130,6-10-s Н с/м\

рн = 1,29 к<?/.«3;

1>м= Ю00 кг/м\ р„ -

1,72-10~5

Н с/л2;

 

 

1,29 130,6-10-5

50 шн= 4,9 шн

 

 

1000 1,72-10-5

Скорость спуска модели можно обеспечить

изменением средней плотности

модели. Так как сила сопротивления модели при спуске

 

 

 

Л’», — с.

РжК

 

 

 

 

2

 

 

 

с другой стороны.

 

 

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л’м = Vu (Рм — Рж) g ■

■ « ^ (Р м — Рж);

Fм = ял2, откуда

В опыте замеряется время спуска на заданной длине у, после чего нахо­

дится шм; И-Ч, = относительная шероховатость модели должна быть такой

же, как и у воздушного шара.

Qog Н

6. 8. N = с ватт.

6.

9 МКр =

V

cr| GH2<o.

6.

10.

шн =

24,2 м/с.

6.

11.

шв =

8,3 м/с.

6.12. ш„ — 224

м/с.

6. 13. В 18 раз.

6.14. Q = 5,48

л/с; шк= 22,6

6. 15. Решение.

w

Re =■

 

w

м/с, шв= 2,8 м/с.

рш2

w

dw

 

w

----

со C -----

t

l

dn

 

dw

Ро - г~ = т; Re ■ dn

6. 16. Решение. Fr =

gl

 

 

 

dw

 

 

 

 

 

 

pW — dx dy dz

 

, P®2

 

r"

ox

 

" '

7?ннершш

X

 

 

т dy dz

R t P

 

 

 

 

 

 

W *

 

 

dw

 

 

 

I

 

W

p

Ax Ay Аг

 

 

 

dx

 

g

 

■= с

P

Ax Ay Az

 

 

 

g

 

 

dw

 

p —— Ax Ay Az

Линер

= c ■

dt

■= c

 

VgAx Ay Аг

Т^тяж

137


dp

6. 17. Решение.

 

 

 

 

дх Ах Ду Дг

 

 

ApkyAz

^?давл

 

 

 

 

 

dw

Ах Ау Дг

 

 

dw

 

С-----------

 

 

 

 

 

 

 

рда

 

 

 

^инср

 

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

Ах Ау Дг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

да*

 

 

 

 

 

dt

w2

 

да*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 ^ -

 

 

 

 

 

 

 

 

да2

 

2—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. 18.

Решение.

Мг =

 

 

2

 

 

 

2

 

 

2

T

2

~

~

----=

--------

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

аа

 

kRT

—(f/j

cv) У

 

/с — 1

с^Т

/е — 1

 

г

 

 

 

 

 

 

 

 

C/Q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G.I9. Па= 2 ;

 

Ilf, =

3;

Пк= 2 ;

П,- = 1.

 

 

 

 

 

 

 

G. 20.

Решение.

ReM= Re„;

 

F rM= F r H,

 

 

 

 

 

 

 

 

из равенства чисел

Рейнольдса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

wmImPm _

Д^и/нРн

Уи

 

 

____ Рн^

рм

 

 

 

 

 

 

 

Рм

 

 

f*H

Al

Wn

Рм

P'H

 

 

 

 

Из равенства чисел Фруда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М

wl

 

 

Ум

wl

 

 

Ум

/Ю м \а

 

 

 

 

 

 

 

glu

glu ’

 

да^

 

 

Ai

\

®н /

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_Рн_ Fm .

 

_®м

 

 

 

Рм .

 

 

 

 

 

 

 

Рм

Р-н

* *'Ш:—

®н

 

 

 

Рн

 

 

 

 

К

 

 

 

1,6-10-3

= 0

49-

к

-7 - - 4 =

0,492 = 0,24.

 

 

 

 

 

---- 1------------

 

 

 

 

 

 

1,004-10-з

'

 

 

‘н

 

 

 

 

 

G. 21.

да|(-= 5,85-Юз м,к>

1,49 • Ю -з 1! с/м2 .

Шк= 8>7 л /с;

 

 

 

 

при t =

20° С

р к =

 

 

 

 

при t =

40“ С

р к =

1,078- Ю-з н с/л*; дак= 0,3

л/с.

 

 

 

 

G. 22.

h ы — 0,86

м.

 

Хотя площадь

модели

автомобиля меньше натуры при­

6.23.

/?„ =

0,53 7?м.

мерно в 4 раза, скоростной напор при испытании модели примерно в 9 раз больше

скоростного напора при максимальной скорости движения автомобиля. Поэтому

сила сопротивления натуры меньше силы сопротивлении модели.

 

 

 

6. 24.

р — 1165• Г5/4;

при

7 =

270 К

р =

1,256-105

Па.

 

 

 

 

6. 25.

 

I

 

 

wD

wDo

 

Pr

Ч

 

Ср

Nu =

а!)

 

 

Г1 = 4 —-

 

 

v

 

 

р

 

а

 

I.

X ■

 

 

; Re ---------=

------ -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G. 26.

Решение.

Так как ReM=

ReHи

Еим— Епн,

-г. е.

 

 

 

 

 

 

дамЛ|Ри

^ hAiPii

 

Ум _^ __

wu

Ри Рм

 

 

 

 

 

 

 

F m

 

Рн

 

 

Уи

 

 

1

®м Рм Р-Н ’

 

 

 

Из равенства критериев Эйлера

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

»и

 

 

Рн

а так как

_Рн

 

£

н_ 2 л

 

л

Р м

I sl\3/4

 

 

 

 

 

 

 

 

Рм

 

Рм Т

 

 

Ри

У.. /

 

 

то

ГИ / //п_

КW—т

1м 1/ л

138


ТАБЛИЦЫ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ВЕЛИЧИН