Механика жидкости и газа.ЗАДАНИЕ 1 Росдистант

Механика жидкости и газа.ЗАДАНИЕ 1 Росдистант

1. Методические указания

Для успешного выполнения задания необходимо изучить теоретический материал, представленный в курсе лекций, применить полученные теоретические знания при выполнении расчета.

Результаты решения представляются для контроля преподавателю в электронном виде. Работа должна включать рисунки, графики и т. д., необходимые для ее понимания. Основные результаты расчета и сам ход расчетов должны быть подробно пояснены.

Таблицы, схемы, рисунки, графики, диаграммы должны быть выполнены в соответствии с ЕСКД.

Вариант задания для расчета принимается студентом по первой букве его фамилии.

Задание состоит из двух расчетов:

– расчет простейшего эжектора;

– определение расхода воздуха через канал с конфузорно-диффузорной

вставкой.

Задание 1

Расчет простейшего эжектора

1.1. Описание задачи

Провести расчет простейшего эжектора, состоящего из канала А и цилиндрического насадка В. Схема эжектора представлена на рисунке 1.

Эжектор находится в покоящейся окружающей среде. Из канала А подается струя, которая подсасывает жидкость из окружающего пространства.

Определить скорость 

2 и массовый расход газа на выходе из эжектора

1.2. Исходные данные

Температура окружающей жидкости и жидкости в канале А: 25 оС Давление окружающей среды: 0,1 МПа

Рабочее тело (жидкость): вода

Плотность жидкости: 1000 кг/м3

При расчете принимаются следующие допущения:

– силами трения о стенки эжектора пренебречь;

– вследствие малых скоростей жидкости считать плотность жидкости

величиной постоянной;

– скорость жидкости в пространстве вокруг эжектора равна 0 м/с.

Таблица 1.1 – Варианты задания

1.3. Порядок выполнения задания

Построим контрольную поверхность из сечений 1 и 2, проходящих нормально к потоку по срезу канала А, смесительной камеры В и боковых поверхностей, направленных параллельно потоку. На всей полученной контрольной поверхности примерно одно и то же давление, равное давлению окружающей среды, т. е. главный вектор сил давления равен нулю.

Если пренебречь силами трения, то сумма проекций на ось трубы всех сил в пределах контрольной поверхности 1–2 равна нулю, следовательно, количество движения не меняется.

Изменение количества движения у активной струи на участке 1–2 равно:

G1(1 — 2).

Количество движения жидкости, подсосанной из окружающего

пространства:

(G1 — G2)(2 — 0). Суммарное изменение количества движения:

G22 — G11 = 0, (1.1) где G1 и G2 – секундный массовый расход жидкости, кг/с;



1 и 2 – значения скорости истечения из канала А и смесительной камеры В соответственно, м/с.

Из уравнения 1.1 следует:

G2/ G 1= 1/2. (1.2)

С другой стороны, отношение расходов жидкости можно записать как:

где  – плотность; f – площадь сечения.

Сравнивая выражения 1.2 и 1.3, получим:

.

Если плотность жидкости в канале А и в окружающем пространстве одинакова, то

. (1.4) Используя соотношения 1.1–1.4, можно определить скорость и

массовый расход жидкости через эжектор.