Практическая работа №2 по гидравлике на тему “ Гидравлические расчеты на применение основных законов гидростатики

Министерство образования и науки РТ

ГАПОУ "Лениногорский нефтяной техникум "

Практическая работа №1

Тема:

" Гидравлические расчеты на применение основных законов гидростатики ".

ОП 12 Гидравлика

Специальность 21.02.01. «Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений»

Специальность 21.02.02. «Бурение нефтяных и газовых скважин»

Курс II

Разработал преподаватель специальных дисциплин

М. И. Брендюрева

Лениногорск, 2016

Цель работы: Уметь применять законы гидростатики для решения практических задач.

Оснащение урока: методические указания, калькуляторы, тетрадь, ручка.

Методические указания: при решении задач, сначала необходимо изучить раздел "Гидростатика" - основные понятия, вывод основного уравнения гидростатики, давление жидкости на плоские и криволинейные поверхности. Решение задач производим в соответствии со своим вариантом по списку.

Вариант 1

Задача 1

Необходимо определить избыточное давление в самой глубоководной части Мирового океана (на дне Мариинской впадины), если ее глубина h, а средняя плотность воды .

Задача 2

В резервуаре на водяной подушке хранится керосин. Слой воды высотой h₁, слой керосина h₂. Плотность керосина . Определить силу давления на дно.

зад

Данные

Варианты

1

2

3

4

5

1

h + №, м

11000

9000

3000

4500

6500

1040

1020

1030

1040

1035

2

h₁ + 0,2*№, м

0,5

0,7

0,3

0,45

0,8

h₂, м

5

3

6

5

5

, кг/м³

790

760

800

820

835

3

h, м

6

7

3

4,5

8

D + 0,3*№, м

5

3

6

5

5

4

ρ, кг/м³

1230

1200

1250

1300

1210

ВУ + №, ⁰Е

14

17

20

15

19

5

H + №, м

3

4

5

6

7

Р₀, 10⁵, Па

0,2

0,1

0,4

0,15

0,18

B, м

15

10

12

13

6

ρ_ж, кг/м³

985

764

820

880

1100

Задача 3

Определить силу давления на дно вертикального цилиндрического резервуара, если резервуар диаметром d, заполнен нефтью до высоты h, плотность нефти 900 кг/м³.

Задача 4.

Условная вязкость битумной эмульсии при температуре 20⁰ С ВУ⁰ Е, плотность равна ρ. Определить динамическую вязкость битумной эмульсии при той же температуре.

Задача 5

Построить эпюру гидростатического давления для плоской стенки, графически определить силу давления жидкости на стенку и место ее приложения, если высота смоченной поверхности h, давление на свободную поверхность жидкости Р₀, ширина стенки b, плотностью жидкости ρ_ж.

Вариант 2

Задача 1

Определить избыточное давление в забое скважины глубиной h, которая заполнена глинистым раствором плотностью 1250 кг/м³.

Задача 2

Определить давление, которое испытывает стенка сосуда, заполненного водой, на глубине h от поверхности.

Задача 3

Прямоугольный открытый резервуар предназначен для хранения V воды. Определить силы давления на стенки и дно резервуара, если ширина дна b, а длина .

Задача 4

В резервуар залито V нефти плотностью 800 кг/м³. Сколько необходимо залить нефти плотностью 824 кг/м³, чтобы плотность смеси стала равной 814 кг/м³.

Задача 5

Построить эпюру гидростатического давления жидкости для вертикальной стенки, если высота смоченной поверхности Н, до половины высоты на стенку действует жидкость с плотностью ρ₁, а на вторую половину действует жидкость с плотностью ρ₂.

зад

Данные

Варианты

1

2

3

4

5

1

H + №, м

85

70

30

45

65

2

H + 0,1*№, м

1

0,5

1,0

4,5

6,5

3

V + №, м³

40

30

25

45

65

b

3

2

3

2

4

6

5

7

6

5

4

V + №, м³

15

18

20

30

25

5

Н + №, м

10

8

15

10

20

ρ₁, кг/м³

840

800

800

900

850

ρ₂, кг/м³

1100

1000

1100

1200

1000

Вариант 3

Задача 1

Определить давление на внутреннюю стенку открытого канала, заполненного водой, на глубине h от поверхности, если известно, что барометрическое давление равно Р.

Задача 2

Открытый вертикальный резервуар квадратного сечения со стороной а, заполнен водой до высоты Н. Определить, полное давление воды на боковую стенку и на дно резервуара.

Задача 3

Расширяющийся к низу открытый резервуар отстойник имеет дно площадью 1 м², уровень осевшей воды равен h₁, уровень нефти h₂. Определить силу давления на дно резервуара, если ρ_Н=900 кг/м³, ρ_В=1000 кг/м³.

Задача 4

При испытании прочности баллона он был заполнен водой при давлении Р. Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности, давление в баллоне снизилось вдвое. Диаметр баллона d, высота h. Определить объем воды, вытекший при испытании.

зад

Данные

Варианты

1

2

3

4

5

1

h, м

0,3

0,5

1,0

4,5

6,5

Р + 10*№, мм. рт. ст.

760

700

750

725

755

2

a, м

10

15

8

5

10

H, м

3

4

2

1

2

3

h₁, м

0,3

0,5

1,0

4,5

6,5

h₂, м

1,3

2

5

2

4

, кг/м³

760

800

840

800

900

4

Р, кгс/см²

60

40

50

80

40

d, мм

350

400

250

350

250

H, мм

1200

1000

900

1200

1300

5

H, м

8

9

10

10

9

Р₀, 10⁵, Па

0,11

0,13

0,11

0,08

0,07

B, м

5

13

10

11

14

ρ_ж, кг/м³

1000

1200

925

764

870

Задача 5

Построить эпюру гидростатического давления для плоской стенки, графически определить силу давления жидкости на стенку и место ее приложения, если высота смоченной поверхности h, давление на свободную поверхность жидкости Р₀, ширина стенки b, плотностью жидкости ρ_ж.

Вопросы для самоконтроля:

1. Объясните, что называется гидростатическим, вакуумным и избыточным давлением, в каких единицах оно измеряется.

2. Объясните, как записывается основной закон гидростатики.

3. Объясните, как определяется результирующая силы давления на плоскую стенку.

</<font size="4">4. Объясните, как определяется результирующая силы давления на криволинейную поверхность.