Условие задачи
Поршень диаметром D движется в цилиндре без трения равномерно вверх, засасывая воду из резервуара с постоянным уровнем; давление
над уровнем жидкости в резервуаре измеряется манометром М. Когда поршень находится выше уровня жидкости в резервуаре на высоту h, необходимая для его перемещения сила равна Р. Диаметр трубопровода d, длины его участков L1, L2, L3; коэффициенты сопротивления отводов (плавных поворотов) zот = 0,2. Абсолютная шероховатость труб D = 0,2 мм.
С какой силой Р следует тянуть поршень вверх, если показания манометра составляют М = 0,2 кгс/см2; h = 3м; L1 = L2 = L3 = 3 м; D = 0,2 м; d = 50 мм, скорость поршня vп= 0,25 м/с?
Ответ
Для решения воспользуемся уравнением Д.Бернулли для потока реальной жидкости. Уравнение составляется для двух сечений: за сечение II принимается сечение свободной поверхности воды в резервуаре, за сечение IIII сечение проходящее через поршнень. За плоскость сравнения принимаем горизонтальную плоскость 0-0.