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
ρж, 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 ρж.
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 ρН=900 кг/м3, ρВ=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
ρж, 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 ρж.
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.
4. Объясните, как определяется результирующая силы давления на криволинейную поверхность.
