Щоб отримати великий виграш у силі, Петро задумав об'єднати три простих механізми: похилу площину, блоки і важіль. Прості механізми об'єднані в систему так, як це показано на малюнку, а для вимірювання сили Петро використовує динамометр. Якої величини знадобиться сила F для переміщення вантажу, вага якого P=1024Н, якщо висота похилої площини h=0,4 м, довжина похилої площини l=3,2 м, плечі важеля d1=1,4 м і d2=5,6 м? (Відповідь дай у вигляді цілого числа).
При температуре -8, -9 и особенно -10°С отдельные кристаллы парафина начинают уплотняться, образуя кристаллическую решетку, которая заполняет весь объем дизельного топлива. При температурах -11…-13°С, которые близки к температуре застывания топлива, кристаллы парафинов плотно укладываются в кристаллическую решетку, в результате чего дизельное топливо теряет подвижность и при таких температурах невозможно обеспечить его подачу к насосу высокого давления. Дальнейшее снижение температура топлива до -15°С приводит к уплотнению кристаллической решетки, дизельное топливо полностью застывает, запуск и эксплуатация дизелей становятся невозможном без специальных подогревателей, обеспечивающих разогрев топлива и его пропуск через фильтры грубой и тонкой очистки.
Исходные данные:
Скорость потока жидкости W = 2,0 м/с;
диаметр трубы d = 100 мм;
общий напор Н = 8 м;
относительная шероховатость 4·10-5.
Решение задачи:
Согласно справочным данным в трубе диаметром 0,1 м коэффициенты местных сопротивлений для вентиля и выхода из трубы составляют соответственно 4,1 и 1.
Значение скоростного напора определяется по соотношению:
w2/(2·g) = 2,02/(2·9,81) = 0,204 м
Потери напора воды на местные сопротивления составят:
∑ζМС·[w2/(2·g)] = (4,1+1)·0,204 = 1,04 м
Суммарные потери напора носителя на сопротивление трению и местные сопротивления рассчитываются по уравнению общего напора для насоса (геометрическая высота Hг по условиям задачи равна 0):
hп = H - (p2-p1)/(ρ·g) - = 8 - ((1-1)·105)/(1000·9,81) - 0 = 8 м
Полученное значение потери напора носителя на трение составят:
8-1,04 = 6,96 м
Рассчитаем значение числа Рейнольдса для заданных условий течения потока (динамическая вязкость воды принимается равной 1·10-3 Па·с, плотность воды – 1000 кг/м3):
Re = (w·d·ρ)/μ = (2,0·0,1·1000)/(1·10-3) = 200000
Согласно рассчитанному значению Re, причем 2320 <Re< 10/e, по справочной таблице рассчитаем коэффициент трения (для режима гладкого течения):
λ = 0,316/Re0,25 = 0,316/2000000,25 = 0,015
Преобразуем уравнение и найдем требуемую длину трубопровода из расчетной формулы потерь напора на трение:
l = (Hоб·d) / (λ·[w2/(2g)]) = (6,96·0,1) / (0,016·0,204) = 213,235 м
ответ:требуемая длина трубопровода составит 213,235 м.