Введение в математическое моделирование процессов аэрогидромеханики. Ч.II. Загузов И.С. - 68 стр.

UptoLike

Составители: 

Решим задачи:
1)
Из большого закрытого резервуара вытекает несжимаемая жид-
кость через отверстие небольшого диаметра. Течение баротропное и ста-
ционарное. Найти скорость истечения жидкости из резервуара, если давле-
ние в резервуаре равно
p , давление в струе равно атмосферному, в случа-
ях: а) высота столба жидкости равна
h ; б) силой тяжести пренебречь.
Решение:
Для установившегося баротропного течения несжимаемой жидкости
уравнение Бернулли имеет вид:
2
2
p
gz const
υ
ρ
++ = или
22
11 2 2
12
22
pp
gz gz
υυ
ρρ
++ = ++.
В нашем случае будем считать:
1
pp
=
;
2.атм
pp
=
;
12
zzh
=
; скорость
жидкости на свободной поверхности в резервуаре
1
0
υ
=
. Тогда для нашего
случая уравнение Бернулли будет иметь вид:
2
.
2
атм
pp
gh
υ
ρρ
+
=+ , откуда
(
)
.
2
2
атм
pp
gh
υ
ρ
=
+
(случай «а»).
Условие равенства силы тяжести нулю (для случая «б») означает, что
, тогда
0h =
(
)
.
2
атм
pp
υ
ρ
=
.
2) Определить давление р
1
в сечении 1 горизонтально расположенно-
го сопла гидромонитора, необходимое для придания воде в выходном се-
чении 2 скорости
2
40 /
м
с
=
, если скорость
движения воды в сечении 1
1
3/
м
с
υ
=
(плот-
ность воды
3
кг
1000
м
ρ
=
).
Решение:
Уравнение Бернулли для потока жидкости без учета потерь энергии,
т.е. для идеальной (невязкой) жидкости, составленное для двух расчетных
сечений 1 и 2 относительно произвольной горизонтальной плоскости срав-
нения, записывается в следующем виде:
22
11 2 2
12
22
pp
zz
gg
υ
υ
γγ
++ =++
.
68