
ВУЗы и колледжи
Помогите определить ударное повышение давления в трубе, перед краном.

Уж не знаю, в каком приближении вам это нужно вычислить. Попробуем сделать самую простую оценку этого давления.
Жидкость считаем несжимаемой. Это значит, что во всех сечениях трубки скорость одинаковая и изменяется везде одновременно. Это, вроде, очевидно, но если нет, взгляните на уравнение непрерывности.
Свяжем Q и скорость течения. Если выделить в трубке какое-то сечение нормальное сечение (пусть его площадь S), и если жидкость переносится со скоростью v, то за время dt через сечение пройдет жидкость, заключенная в объеме dV = S v dt. Тогда Q = dV/dt = S v.
Если вся жидкость внутри трубки течет со скоростью v, то она обладает импульсом K = m v, где масса всей жидкости в трубке m = p V = p L S. (p - плотность, V - объем внутри трубки, L - длина).
Т. е. импульс K = p L S v = p L Q.
Сказано, что за время tз кран закрывается так, что скорость истечения жидкости уменьшается линейно (т. е. и v и Q - линейные функции времени) объем вытекающей жидкости в ед. времени:
Q(1 - t / tз) (при t = 0 он равен Q, при t = tз он доходит до 0, и зависимость от t линейная).
Тогда импульс всей жидкости в трубке зависит от времени:
K(t) = p L Q (1 - t / tз)
Жидкость сталкивается с закрывающимся краном, теряя свой импульс. Т. е. на жидкость (по второму закону Ньютона) действует сила F = dK/dt. Тогда и жидкость действует на кран (по третьему закону Ньютона) с обратной силой F = - dK/dt = p L Q / tз. Давление, действующее на кран, можно считать, действует на все внутреннее сечение S (каждый слой жидкости действует на соседний), тогда давление, которое везде будет одинаковым:
P = F/S = p L Q / (S tз)
S - площадь внутреннего сечения. S = п r^2, где r - внутренний радиус. d - это внешний диаметр, думаю, вы и сами найдете площадь внутреннего сечения.
Удачи :-)
Жидкость считаем несжимаемой. Это значит, что во всех сечениях трубки скорость одинаковая и изменяется везде одновременно. Это, вроде, очевидно, но если нет, взгляните на уравнение непрерывности.
Свяжем Q и скорость течения. Если выделить в трубке какое-то сечение нормальное сечение (пусть его площадь S), и если жидкость переносится со скоростью v, то за время dt через сечение пройдет жидкость, заключенная в объеме dV = S v dt. Тогда Q = dV/dt = S v.
Если вся жидкость внутри трубки течет со скоростью v, то она обладает импульсом K = m v, где масса всей жидкости в трубке m = p V = p L S. (p - плотность, V - объем внутри трубки, L - длина).
Т. е. импульс K = p L S v = p L Q.
Сказано, что за время tз кран закрывается так, что скорость истечения жидкости уменьшается линейно (т. е. и v и Q - линейные функции времени) объем вытекающей жидкости в ед. времени:
Q(1 - t / tз) (при t = 0 он равен Q, при t = tз он доходит до 0, и зависимость от t линейная).
Тогда импульс всей жидкости в трубке зависит от времени:
K(t) = p L Q (1 - t / tз)
Жидкость сталкивается с закрывающимся краном, теряя свой импульс. Т. е. на жидкость (по второму закону Ньютона) действует сила F = dK/dt. Тогда и жидкость действует на кран (по третьему закону Ньютона) с обратной силой F = - dK/dt = p L Q / tз. Давление, действующее на кран, можно считать, действует на все внутреннее сечение S (каждый слой жидкости действует на соседний), тогда давление, которое везде будет одинаковым:
P = F/S = p L Q / (S tз)
S - площадь внутреннего сечения. S = п r^2, где r - внутренний радиус. d - это внешний диаметр, думаю, вы и сами найдете площадь внутреннего сечения.
Удачи :-)
Похожие вопросы
- ребят помогите пожалуйста! из чего изготавливают асбестоцементные трубы? заранее спасибо
- Помогите определить видовеменную форму глагола в английском?Заранее Спасибо.
- Помогите определить рассчитать инвестиционный проект
- Помогите определить углы между осями и векторами
- помогите определить размер стихотворения пророк пушкина
- помогите определить род? жюри, жалюзи, кенгуру, кофе, тоннель, рояль?
- Помогите определить тему стихотворения А. А. Фета "Весенний дождЬ"
- помогите определить тему стихотворения весенний дождь
- ПОМОГИТЕ ОПРЕДЕЛИТЬ КАК РАССЧИТАН ПОСЛЕДНИЙ СТОЛБЕЦ!!!
- Помогите определить что это за поверхность второго порядка (х - 3z^2 = 9у^2).