部有一直径为760 mm圆孔,其中心距罐底800 mm,孔盖用14 mm 的钢制螺钉紧固。若螺钉材料的工作应力取为39.23×10Pa,问:至少需要几个螺钉?
解:设通过孔盖中心的水平面上液体的静压强为
p,则p就是管内液体作用与孔盖上的平均压强。由流体静力学基本方程式知
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作用在孔盖外侧的是大气压强 pa,故孔盖内外两侧所受压强差为
作用在孔盖上的静压力为
每个螺钉能承受的力为
4
3
螺钉的个数 = 3.76×10/6.04×10 = 6.23 个
即至少需要7个螺钉。
16.某流化床反应器上装有两个
U管压差计,如本题附图所示。测得R1 = 400 mm,R2 = 50 mm,指示液为水银。为防止水银蒸气向空间扩散,在右侧的U管与大气连通的玻璃管内灌入一段水,其高度R3 =50 mm。求A、B两处的表压强。
解:U管压差计连接管中是气体,其密度远远小
于水银及水的密度,由气柱高度所产生的压强差可以忽略。设R2下端为C点,R1下端为D点,故可认为 PA≈PC,PB≈PD。
PA≈PC =ρH2OgR3 +ρHggR2
= 1000×9.81×0.05 + 13600×9.81×0.05
= 7161 N/m(表压) PB≈PD = PA +ρHggR1
= 7161 + 13600×9.81×0.4 = 6.05×10 N/m(表压)
17.根据本题附图所示的微差压差
计的读数,计算管路中气体的表压强p。压差计中以油和水为
4
2
2
指示液,其密度分别为920 kg/m 及998 kg/m,U管中油、水交界面高度差R = 300mm。两扩大室的内径D均为60 mm,U管内径d为6 mm。(当管路内气体压强等于大气压强时,两扩大室液面平齐。)
解:当管路内的气体压强等于大气压强时,两扩
大室的液面平齐,则两扩大室液面差Δh与微差压差计读数R的关系为
3
3
当压差计读数R = 300 mm时,两扩大室液面差为
m
则管路中气体的表压强为