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
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 ’ |
|
/и |
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\т |
|
|
Ри |
У.. / |
|
|
то
ГИ / //п_
КW—т
1м 1/ л
138
ТАБЛИЦЫ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИХСЯ ВЕЛИЧИН