Гидравлика и гидропривод СамГУПС.2

РСам.СамГУПС.2

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача №1

На рис. 1 представлено начальное положение гидравлической системы дистанционного управления (рабочая жидкость между поршнями не сжата). При перемещении ведущего поршня (его диаметр D) вправо жидкость постепенно сжимается и давление в ней повышается. Когда манометрическое давление pм достигает определенной величины, сила давления на ведомый поршень (его диаметр d) становится больше силы сопротивления F, приложенной к штоку ведомого поршня. С этого момента приходит в движение вправо и ведомый поршень. Диаметр соединительной части цилиндров δ, длина l (см. табл. 1).

Требуется определить диаметр ведущего поршня D, необходимый для того, чтобы при заданной величине силы F ход L обоих поршней был один и тот же.

Коэффициент объемного сжатия рабочей жидкости принять βW = 0,0005 1/МПа.

1

Задача №2

Определить показания мановакуумметра p, если к штоку поршня приложена сила F, его диаметр d, высота жидкости Н, плотность ρ (рис. 2). Исходные данные см. в табл. 2.

2

Задача №3

Вертикальный цилиндрический резервуар высотой H и диаметром D закрывается полусферической крышкой, сообщающей с атмосферой через трубку внутренним диаметром d (рис. 3). Резервуар заполнен мазутом, плотность которого ρ = 900 кг/м3. Исходные данные см. в табл. 3.

Требуется определить:

  1. Высоту поднятия мазута h в трубе при повышении температуры на t° С.
  2. Усилие, открывающее крышку резервуара при подъеме мазута на высоту h за счет его разогрева.

Коэффициент температурного расширения мазута принять равным βt = 0,00072 °С-1.

3

Задача №4

Поршень диаметром D имеет n отверстий диаметром d0 каждое (рис. 4). Отверстия рассматривать как внешние цилиндрические насадки с коэффициентом расхода μ = 0,82; плотность жидкости ρ = 900 кг/м3.

Определить скорость υ перемещения поршня вниз, если к его штоку приложена сила F. Исходные данные см. в табл. 4.

4

Задача №5

Центробежный насос (рис. 5) откачивает воду из сборного колодца в резервуар с постоянным уровнем Н по трубопроводам размерами l1, d1 и l2, d2.

Эквивалентная шероховатость поверхности труб Δ, плотность воды ρ = 1000 кг/м3, кинематический коэффициент вязкости ν = 0,01 см2/с, расстояние а = 1 м. Исходные данные см. в табл. 5.

Характеристики насоса представлены следующими параметрами:

 

Q, л/с 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Нн, м 45 47,5 48,5 48 47 45 40 35 30 22,5 15
Н, м - - 8,2 8 7,6 7 6,6 6 5,5 4,75 4

При расчетах принять суммарные коэффициенты местных сопротивлений на всасывающей линии ζ1 = 10, на напорной линии ζ2 = 6.

Требуется определить:

  1. На какой глубине h установится уровень воды в колодце, если приток в него Q?
  2. Вакуумметрическую высоту всасывания при входе в насос Нвак, выраженную в метрах водяного столба (м вод. ст.).
  3. Максимальную допустимую геометрическую высоту всасывания при заданном расходе.5

Задача №6

Жидкость плотностью ρ = 900 кг/м3 поступает в левую полость цилиндра через дроссель с коэффициентом расхода μ = 0,62 и диаметром d под избыточным давлением pн, давление на сливе pс (рис. 6). Поршень гидроцилиндра диаметром D  под действием разности давлений в левой и правой полостях цилиндра движется слева направо с некоторой скоростью υ.

Требуется определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра диаметром dш при движении его против нагрузки со скоростью υ. Исходные данные см. в табл. 6.

6

Задача №7

Определить давление, создаваемое насосом (рис. 7), если длины трубопроводов до и после гидроцилиндра равны l, их диаметры d, диаметр поршня D, штока dш, сила на штоке F, подача насоса Q, вязкость рабочей жидкости ν = 0,5 см2/с, плотность ρ = 900 кг/м3.

Потери напора в местных сопротивлениях не учитывать. Исходные данные см. в табл. 7.

7

Задача №8

Центробежный насос, характеристика которого описывается уравнением Hн = H0kQ2, нагнетает жидкость в трубопровод, требуемый напор для которого определяется по формуле Hтр = Нг + SQ2 (Нг – геометрическая высота подачи жидкости; S – коэффициент сопротивления трубопровода).

Требуется:

  1. Определить подачу насоса и его напор при известных значениях Н0, Нг, k и S.
  2. Установить, как изменяется напор и подача, если к заданному насосу присоединить другой насос такой же марки сначала последовательно, а затем параллельно.

Исходные данные см. в табл. 8.

8

Задача №9

Гидравлическое реле времени, служащее для включения и выключения различных устройств через фиксированные интервалы времени, состоит из цилиндра, в котором помещен поршень диаметром D1, со штоком-толкателем диаметром D2.

Цилиндр присоединен к емкости с постоянным уровнем жидкости H0. Под действием давления, передающегося из емкости в правую полость цилиндра, поршень перемещается, вытесняя жидкость из левой полости в ту же емкость через трубку диаметром d (рис. 8). Исходные данные см. в табл. 9.

Требуется:

Вычислить время Т срабатывания реле, определяемое перемещением поршня на расстояние S из начального положения до упора в торец цилиндра.

Движения поршня считать равномерным на всем пути, пренебрегая незначительным временем его разгона.

В трубке учитывать только местные потери напора, считая режим движения жидкости турбулентным. Коэффициент сопротивления колена ζк = 1,5 и дросселя на трубке ζд.

Утечками и трением в цилиндре, а также скоростными напорами жидкости в его полостях пренебречь.

9

Есть готовые решения этих задач, контакты


Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , , , , | Добавить комментарий

Основы гидравлики и теплотехники МГУПС.1

РМ.МГУПС.1

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1.1

Для приема дополнительного объема воды, получающегося в процессе ее расширения при нагревании, к системе водяного отопления в верхней ее точке присоединяют расширительные резервуары, сообщающиеся с атмосферой.

Определить необходимый объем расширительного резервуара при нагревании воды от 10 до 90 °C.

Коэффициент температурного расширения воды принять равным βt = 0,00045 1/°C. Объем воды в системе W.

Задача 1.2

Прямоугольный поворотный щит (рис. 1.2) шириной В = 4 м и высотой Н закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н1 слева Н2, плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

  1. Определить начальную силу Т натяжения троса, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах.
  2. С какой силой РА щит прижимает к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?
  3. Построить результирующую эпюру гидростатического давления на щит, предварительно построив эпюры давления на щит слева и справа.

1.2

Задача 1.3

На рис. 1.3 представлен водомер Вентури (участок трубы с плавным сужением потока), предназначенный для измерения расхода протекающей по трубопроводу жидкости.

Определить расход Q, если разность уровней в трубках дифференциального ртутного манометра h, диаметр трубы d1, диаметр горловины (сужения) d2. Потерями напора водомере пренебречь.

1.3

Задача 1.4

Определить давление р1 в узком сечении трубопровода (рис. 1.4, сечение 1-1) при следующих условиях: давление в широкой его части равно р2, расход воды, протекающей по трубопроводу Q, диаметры труб узкого и широкого сечений соответственно d1 и d2.

Режим движения в трубопроводе – турбулентный.

Трубопровод горизонтален.

Удельный вес воды принять равным γ = 10 кН/м3.

1.4

Задача 1.5

Определить потери давления по длине l при движении по трубе диаметром d воды и воздуха с расходом Q при температуре 10 °C.

Эквивалентная шероховатость трубы kэ = 0,1 мм.

Как изменятся эти потери с увеличением температуры до 80 °C?

Плотность и вязкость воды и воздуха при указанных температурах соответственно равны:

ρв10= 1000 кг/м3;   νв10 = 0,0131 · 10-4 м2/с;

ρвоз10= 1,23 кг/м3;  νвоз10 = 0,147 · 10-4 м2/с;

ρв80= 972 кг/м3;     νв80 = 0,0037 · 10-4 м2/с;

ρвоз80= 0,99 кг/м3;  νвоз80 = 0,217 · 10-4 м2/с.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Добавить комментарий

Гидравлика Р.164

Р.164

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 2

Определите манометрическое давление pA в точке А трубопровода, если высота столба ртути по пьезометру h2 = 25 см. Центр трубопровода расположен на h1 = 40 см ниже линии раздела между водой и ртутью (рис. 5).

5

Задача 7

Определить силу давления P на плоский прямоугольный затвор и центр давления Lд. Глубина воды в верхнем бьефе h1 = 3 м, в нижнем h2 = 1,2 м. Ширина затвора b = 4 м, высота Н = 3,5 м (рис. 10).

Расчет произведите аналитическим и графоаналитическим способами. Найдите начальное подъемное усилие T, если толщина затвора t = 0,08 м, удельный вес материала, из которого изготовлен затвор γд = 11800 Н/м3, а коэффициент трения затвора о пазы f = 0,5.

10

Задача 13

Определите потери напора в водопроводе длиной l = 500 м при подаче расхода Q = 100 л/с, если трубы чугунные, бывшие в эксплуатации, с диаметром d = 250 мм и Δ = 1,35 мм. Температура воды t = 10 °C.

Задача 14

В канале трапецеидального сечения с шириной по дну b = 8,5 м глубина воды при равномерном движении h = 1,7 м. Расход Q = 15 м3/с.

Определите потери напора на участке длиной l = 1 км, пользуясь различными формулами. При расчетах принять коэффициент заложения откосов m = 1. Температура воды t = 20 °C.

Задача 19

Определите повышение давления Δруд, Н/м2 и напряжение σ, Н/м2 в его стенках при мгновенном закрытии затвора. Начальное манометрическое давление в трубопроводе у затвора р = 1,5 ат (147 кН/м2). Расход воды в трубопроводе Q = 145 л/с. Диаметр D = 300 мм, e = 4 мм. Трубопровод стальной.

Вопросы к контрольной работе

3. Гидростатическое давление и его свойства. Физический смысл.

10. Остойчивость плавающего тела.

11. Закон Паскаля и его практическое применение.

19. Уравнение Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости.

35. Расчет разветвленного трубопровода.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , | Добавить комментарий

Практические работы по гидравлике РНор.3

РНор.3

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения данных практических, контакты

Практическая работа № 1

Определение вязкости жидкости

Цель работы: определение условной вязкости жидкости вискозиметром Энглера, расчет кинематической и динамической вязкости, изучение влияния температуры на вязкость капельной жидкости.

Контрольные вопросы

 1. Капелные жидкости и газы. Основные понятия и определения.

2. Физические свойства жидкостей.

3. Плотность жидкости, влияние температуры на плотность, приборы для измерения плотности жидкости.

4. Вязкость жидкости, влияние температуры и давления на вязкость капельных жидкостей и газов. Закон Ньютона для жидкостного трения.

5. Кинематическая, динамическая и условная вязкость.

6. Приборы для измерения вязкости капельных жидкостей.

Практическая работа №3

Исследование гидростатического давления жидкости на клапан

Цель работы: определение силы давления жидкости на плоский клапан экспериментальным и расчетным путем.

Контрольные вопросы

1. Гидростатическое давление и его свойства. Закон Паскаля.

2. Основное уравнение гидростатики и его интерпретация. Две формы записи основного уравнения гидростатики.

3. Способы выражения давления. Пьезометрическая высота. Потенциальный напор.

4. Давление жидкости на плоскую стенку. Сила давления, центр давления и определение его местоположения.

Практическая работа №4

Потери напора на трение по длине

Цель работы: опытным и расчетным путем определить коэффициент Дарси (потерь на трение по длине).

Контрольные вопросы

 Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости.

  1. Потери напора. Виды потерь.
  2. Режимы течения.
  3. Потери напора на трение по длине при ламинарном и турбулентном режимах.

Практическая работа № 5

Местные потери напора на внезапном сужении трубопровода

Цель работы: опытным путем определить коэффициенты местных потерь напора при внезапном сужении; сравнить их со справочными данными.

Контрольные вопросы.

  1. Потери напора.
  2. Местные сопротивления.
  3. Потери напора на внезапном сужении.
  4. Потери напора на колене и отводе.
  5. Способы уменьшения местных потерь напора.

Есть готовые решения данных практических, контакты

Рубрика: Гидравлика | Метки: , , , | Добавить комментарий

Гидравлика Р.139

Р.139

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Модуль 1

Задача №1

Определить полное гидростатическое давление на дно сосуда высотой 0,5 м, заполненного водой. Давление на поверхности воды в сосуде равно атмосферному.

Задача №2

Для предохранения баков от переполнения применяется автоматический запорный клапан-поплавок диаметром D и весом G, соединенный с пробкой диаметром d, установленной в дней бака и открывающейся при заполнении бака более чем на H = 5 м. Определить величину абсолютного гидростатического давления X под пробкой в момент срабатывания клапана (т. е. открытия пробки), если известно, что D = 0,55 м, d = 0,25 м, а глубина погружения поплавка 0,3 м. Принять плотность жидкости 1000 кг/м3 и величину атмосферного давления 0,1 МПа. Пробку считать невесомой.

2_рис

Задача №3

Определить расход воды в трубе диаметром 200 мм, если диаметр цилиндрической вставки водомера Вентури d = 100 мм, разность напоров в большом и малом сечениях 0,5 м, коэффициент 0,98.

Модуль 2

Задача №1

Аэродинамическая труба имеет открытую рабочую часть диаметром 400 мм. Спиртовой чашечный манометр присоединен к широкой части трубы, диаметр которой 1 м. Определить скорость V потока воздуха в рабочей части аэродинамической трубы. Показание манометра: высота 150 мм; объемный вес воздуха 12,7 Н/м3; объемный вес спирта 8,0 кН/м3.

1_рис

Задача №2

Определить утечки через кольцевую щель, образованную втулкой, внутренний диаметр которой d1 = 12 мм, а длина l = 10 мм, и втулкой диаметром d2 = 11,97 мм; перепад давления Δр = 50 кг/см2. Вязкость жидкости μ = 0,006 кг/сек/м.

Задача №3

Определить величину повышения давления при гидравлическом ударе в стальном трубопроводе диаметром 20 мм и толщиной стенки δ = 1 мм. Скорость потока υ = 4 м/с. Рабочая жидкость – вода. Гидравлический удар происходит в результате внезапного закрывания крана.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , | Добавить комментарий

Mechanika płynów Pol.3

Pol.3

e-mail: my.gidravlika@yandex.ru

skype: france19822

Mechanika płynów – zadania do samodzielnego rozwiązania

Zad.1. Obliczyć różnicę poziomów na jakich znajdują sie w równowadze tłoki o powierzchniach A1, A2 zamykające pionowe rurki naczynia w kształcie litery U i obciążone siłami P1, P2.

Zad. 2. Obliczyć nadciśnienie gazu ziemnego względem ciśnienia atmosferycznego na 12 piętrze bloku mieszkalnego (przyjąć wysokość kondygnacji 3 m), jeżeli nadciśnienie na parterze wynosi p1 = 100 mm H2O. Gęstość gazu ρ = 0,6 kg/m3 (pominąć zmianę gęstości powietrza i gazu z wysokością).

Zad. 3. Barometr znajdujący sie na parterze domu wskazuje ciśnienie p1= 738 mm Hg. Jakie będzie wskazanie barometru na 12 piętrze (przyjąć wysokość kondygnacji 3 m)? Gęstość rteci ρ = 13560 kg/m3.

Zad. 4. Wyznaczyć ciśnienie p w prawym zbiorniku (rys.), jeżeli: masa tłoka wynosi m = 1000 kg, gęstość cieczy ρ1 = 1000 kg/m3, ρ2 = 2000 kg/m3, a = c = 2 m, b = 1,5 m, średnica tłoka D = 1 m. Tłok porusza się bez tarcia.

Zad. 4

Zad. 5. Pomiędzy zbiornikami z woda i olejem (o ciężarze właściwym 8830 N/m3) podłączony jest manometr różnicowy, w którym kolejno są: woda, ciecz o ciężarze właściwym 15700 N/m3, powietrze oraz olej. Różnice poziomów wynoszą: h1 = 0,2 m, h2 = 0,02 m, h3 = 0,013m. Obliczyć różnicę ciśnienia miedzy poziomami 1 i 5 w zbiornikach.

Zad. 5

Zad. 6. Manometrem podłączonym do rurociągu zmierzono nadciśnienie w miejscu jego podłączenia. Jaki błąd popełnia sie, stosując wzór uproszczony p = ρmhg, w którym pomija sie wpływ gęstości płynu, przy pomiarze nadciśnienia powietrza o parametrach p = 0,8 MPa i T = 300 K. Gęstość cieczy manometrycznej (rtęci) wynosi ρm = 13600 kg/m3. W celu uproszczenia przyjąć z1 = z3. Rozpisać równowagę dla ramion manometru.

Zad. 7. Obliczyć różnicę ciśnień w przekrojach 1 i 2 poziomego rurociągu jeżeli manometr różnicowy U wykazuje różnice poziomów hm = 100 mm, w przypadku gdy cieczą manometryczną jest rtęć i w przypadku gdy jest nią woda.

Zad. 8. Obliczyć prędkość przepływu powietrza v1 i v2 w dwóch przekrojach przewodu o średnicy D1 = 250 mm i D2 = 80 mm, jeżeli strumień masy wynosi m = 0,07 kg/s. Gęstość powietrza ρ = 1,2 kg/m3.

Zad. 9. Ile razy zmniejszy sie prędkość przepływu w przewodzie, jeżeli stosunek średnic D2/D1 = 2,5 przy założeniu, że gęstość jest stała.

Zad. 10. Przewód powietrzny składa sie z odcinka 1 o przekroju kołowym o średnicy D = 0,1 m, z odcinka pośredniego (gdzie powietrze jest podgrzewane) i z odcinka 2 o przekroju prostokątnym b = 0,07 m, h = 0,05 m. Na odcinku 1 powietrze ma temperaturę t1 = 20°C i ciśnienie bezwzględne p1 = 200 kPa, na odcinku 2 odpowiednio t2 = 80°C i p2 = 50 kPa. Strumień masy wynosi 2 kg/s. Obliczyć prędkości powietrza na obydwu odcinkach.

Zad. 10

Zad. 11. Powietrze o temperaturze 20°C płynie rurociągiem. Pierwszy manometr wodny wskazuje różnicę poziomów hs = 16 mm, drugi hc = 24 mm. Obliczyć prędkość powietrza, traktując go jako gaz nieściśliwy.

Zad. 11

Zad. 12. Swobodna powierzchnia wody w zbiorniku otwartym o bardzo dużej średnicy jest położona na wysokości z1 = 50 m. Obliczyć prędkość v2 wody na wylocie dyszy, strumień objętości wody. V oraz prędkość v wody w rurociągu, jeżeli średnice rurociągu oraz dyszy wynoszą odpowiednio d = 100 mm i d2 = 40 mm. Wylot dyszy znajduje sie na wysokości z2 = 5 m.

Zad. 12

Zad. 13. Ze zbiornika wypływa woda przez kanał składający sie z dwóch odcinków o średnicy D = 35 mm i d = 25 mm. Obliczyć prędkość wody w obu odcinkach oraz ciśnienie w odcinku kanału o większej średnicy. Dane do zadania: h = 5 m, pa = 1000 hPa, średnica zbiornika dużo większa od średnic obu odcinków.

Zad. 13

e-mail: my.gidravlika@yandex.ru

skype: france19822

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Добавить комментарий

Гидравлика. Методические указания и контрольные задания НГТУ

РНижН.3.1

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 8

Цилиндр высотой Н и диаметром D установлен на высоте а = 0,5 м над уровнем воды в открытом водоеме.  При крайнем нижнем положении поршня цилиндр заполнен воздухом под атмосферным давлением.

Определить величину и направление силы F, приложенной к штоку диаметром d, которая удерживает поршень на высоте h над уровнем водоема. Определить так же показание ртутного манометра hрт.

Процесс сжатия воздуха считать изотермическим. Весом и толщиной поршня, а также трением поршня о стенки цилиндра и штока в сальнике пренебречь.

8

Задача 17

В цилиндр диаметром D и высотой H, заполненный воздухом при атмосферном давлении, заливается вода, что приводит к подъему поршня и сжатию пружины и воздуха над поршнем. Коэффициент жесткости пружины С = 18 Н/мм. Процесс сжатия воздуха в цилиндре считать изотермическим, весом поршня и пружины, толщиной поршня и трением его о стенки цилиндра пренебречь.

Определить уровень воды h1 в трубке и показание ртутного манометра hрт при известной высоте подъема поршня h.

17

 Задача 42

В наклонной стенке бака высотой H = 1,60 м сделано круглое отверстие диаметром D, закрытое плоской крышкой. Центр крышки расположен на расстоянии H1 от дна бака. Показание манометра, установленного на крыше бака, составляет pм. Бак заполнен маслом (ρ = 800 кг/м3).

Определить: 1) величину и точку приложения силы давления масла на плоскую крышку люка;

2) величину и направление силы давления масла на крышку, если плоская будет заменена полусферической.

42

Задача 67

Правая и левая полости цилиндра гидротормоза сообщаются между собой посредством рабочей жидкости (ρ = 900 кг/м3) через дроссель ДР с проходным отверстием диаметра d и коэффициентом расхода μ = 0,65. Определить скорость перемещения поршня размерами D и Dш под действием силы F, учитывая потери давления в гидролинии только в дросселе.

67

Задача 92

Горизонтальная труба (d1, l1 и d2, l2) соединяет закрытый (где поддерживается избыточное давление pм), и открытый резервуары с постоянными уровнями H1 и H2 (H2 = 1,20 м).

Определить расход воды, если коэффициент сопротивления вентиля ζв, а шероховатость стенок трубы Δ = 0,50 мм.

92

Задача 117

Вентиляция закрытых помещений при сварке производится с помощью гибких металлических труб – металлорукавов.

Определить: 1) расход воздуха в модельном металлорукаве, выполненном в масштабе KL, если в натуре средняя скорость воздуха составила νн  = 5,2 м/с при диаметре Dн;

2) перепад давления в натуре pн, если в модели он составил pм.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Добавить комментарий

Сборник заданий для курсовых работ по гидромеханике НГТУ

РНижН.3

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1-6

В колоколе диаметром D, высотой Н и массой m = 3200 кг, плавающем в открытом водоеме, находится резервуар со ртутью. В цилиндре диаметром d поршнем удерживается столб  ртути высотой h. Давление воздуха в колоколе перед его спуском было атмосферным. Процесс сжатия воздуха в колоколе считать изотермическим. Весом  поршня, трением его о стенки цилиндра, объемом резервуара с ртутью и цилиндра пренебречь.

Определить погружение нижней кромки колокола h1, а так же величину усилия F, удерживающего поршень в равновесии.

1_6

Задача 1-15

Цилиндр высотой H и диаметром D установлен на высоте a = 0,5 м над уровнем воды в открытом водоеме. При крайнем нижнем положении поршня цилиндр заполнен воздухом под атмосферным давлением.

Определить величину и направление силы F, приложенной к штоку диаметром d, которая удерживает поршень в равновесии на высоте h над уровнем водоема. Определить также показание ртутного манометра hрт.

Процесс сжатия воздуха считать изотермическим. Весом и толщиной поршня, а также трением поршня о стенки цилиндра и штока в сальнике пренебречь.

1_15

Задача 1-21

На неподвижном поршне со штоком диаметром d1 =  0,20 м покоится сосуд массой m = 16 кг, состоящий из двух цилиндрических частей: верхней открытой диаметром d и нижней закрытой диаметром D и высотой Н. Начальное давление воздуха в нижней части сосуда равно атмосферному.

Определить, какой объем воды нужно налить в верхнюю часть сосуда, чтобы он всплыл над поршнем на высоту h. Определить также показание ртутного манометра hрт. Толщиной поршня, трением поршня в цилиндре и штока в сальнике пренебречь. Процесс сжатия воздуха считать изотермическим.

1-21

Задача 1-33

В цилиндр диаметром D и высотой H, заполненный воздухом при атмосферном давлении, заливается вода, что приводит к подъему поршня и сжатию пружины и воздуха над поршнем. Коэффициент жесткости пружины С = 18 Н/мм. Процесс сжатия воздуха в цилиндре считать изотермическим, весом поршня и пружины, толщиной поршня и трением его о стенки цилиндра пренебречь.

Определить уровень воды h1 в трубке и показание ртутного манометра hрт при известной высоте подъема поршня h.

1-33

Задача 1-36

Колокол диаметром D, высотой Н и массой m = 400 кг погружается в открытый резервуар с водой. Суммарная масса удерживающих колокол грузов mгр = 140 кг. Угол наклона троса к горизонту равен 30°. Давление воздуха в колоколе перед погружением равно атмосферному. Процесс сжатия воздуха в колоколе считать изотермическим. Трением в блоках пренебречь.

Определить глубину погружения нижней кромки колокола h.

 1_35

Задача 1-43

Поршень горизонтального цилиндра диаметром d, нагруженный силой F, удерживает масло (относительная плотность δм = 0,895) в двух вертикальных цилиндрах диаметром D, расположенных на высоте Н. Усилия на поршнях вертикальных цилиндров равны F и F1 = 2F. Весом поршней и их трением о стенки цилиндров пренебречь.

Определить уровни масла h1 и h2, а также показание рам механического манометра, установленного на высоте zм.

1_43

Задача 1-47

Вертикальный цилиндр с дифференциальным поршнем (система поршней диаметрами D и d, соединенных штоком длиной l = 1,0 м) заполняется маслом (относительная плотность δм = 0,885) через вертикальную трубку. При этом происходит подъем поршня и сжатие воздуха в верхней части цилиндра высотой H.

Начальное давление воздуха равно атмосферному. Процесс сжатия воздуха считать изотермическим. Толщиной и весом поршней и трением их о стенки цилиндра пренебречь.

Определить, при каком уровне h масла в трубке поршень поднимется на высоту а = 0,30 м. Найти также показание ртутного манометра hрт.

1-47

Задача 2-1

Цистерна длиной L = 4,00 м и высотой H = 1,80 м заполнена топливом (ρ = 780 кг/м3) до уровня h в приемной трубке. Круглый люк диаметром D в наклонной стенке закрыт плоской крышкой. Центр крышки расположен на расстоянии Н1 от дна цистерны.

Определить: 1) величину и точку приложения силы давления топлива на крышку люка;

2) величину и направление силы давления топлива на цилиндрическую часть ab дна.

2_1

Задача 2-15

Резервуар со стенками шириной B = 2,40 м перпендикулярно плоскости рисунка заполнен керосином (ρ = 720 кг/м3). В наклонной стенке резервуара сделано круглое отверстие диаметром D, закрытое плоской крышкой с осью вращения на глубине Н1. На свободной поверхности избыточное давление pизб.

Определить: 1) величину силы F, прижимающей крышку, чтобы не допустить утечки керосина;

2) величину и направление силы давления керосина на цилиндрическую поверхность ab радиусом R, если точка a находится на глубине h = 0,2R.

2_15

Задача 2-25

Закрытый резервуар имеет прямоугольное окно длиной L = 1,20 м и шириной D, которое закрывается цилиндрическим затвором. На свободной поверхности воды избыточное давление ризб. Глубина погружения оси затвора Н1. Определить усилие на цапфы и момент воздействия воды на затвор.

2-25

Задача 2-36

Отверстие в дне сосуда, выполненного в виде неправильной призмы (а × а, Н1), у которой передняя и задняя грани параллельны, закрыто конической пробкой диаметром D и высотой l = 200 мм. Сосуд полностью заполнен водой под давлением рм.

Определить: 1) величину и точку приложения силы давления на боковую грань сосуда;

2) силу давления воды на коническую пробку.

2_36

Задача 2-37

Резервуар длиной L = 2,00 м заполнен маслом (ρ = 760 кг/м3) до уровня H = 2,20 м. Показание манометра, установленного на крышке резервуара, составляет рм. В наклонной стенке сделано квадратное отверстие размерами а × а, закрытое плоской крышкой с осью вращения О, расположенной на глубине Н1. Крышка, во избежание утечки масла, прижимается силой F.

Определить: 1) величину силы F;

2) величину и направление силы давления масла на цилиндрическую поверхность ab.

2_37

 

Задача 4-41

Центробежный вентилятор засасывает воздух из атмосферы через трубу. К цилиндрической части трубы, диаметр которой d, присоединена стеклянная трубка, нижним концом опущенная в сосуд с водой. Определить расход засасываемого воздуха (ρв = 1,24 кг/м3), если вода в трубке поднялась на высоту h.

 4_41

 Задача 5-6

Определить расход воды Q через отверстие с острой кромкой диаметром d, выполненное в торце трубы диаметром, если показание манометра перед отверстием pм и высота расположения манометра над осью трубы h. Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок? Давление на выходе из насадка атмосферное.

5_6

 Задача 5-10

В бак, разделенный перегородкой на два отсека, подается керосин в количестве Q = 4,0 л/с. В перегородке имеется цилиндрический насадок, диаметр которого D. Керосин из второго отсека через отверстие диаметром d поступает наружу, в атмосферу. Определить высоты уровней жидкости H1, H2 уровней керосина, считая их постоянными.

5_10

 Задача 6-11

Из закрытого резервуара, заполненного до уровня Н1, по вертикальной трубе (d1, l1 и d2, l2) перетекает бензин (ρ = 765 кг/м3) в нижний открытый резервуар с расходом Q = 1,2 л/с. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,10 мм, коэффициент сопротивления крана ζк.

Определить показание манометра в верхнем резервуаре, считая уровни бензина в резервуарах постоянными рм.

6_12

Задача 6-12

Из закрытого резервуара, заполненного до уровня Н1, по вертикальной трубе (d1, l1 и d2, l2) перетекает бензин (ρ = 765 кг/м3) в нижний открытый резервуар с расходом Q = 1,2 л/с. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,10 мм, коэффициент сопротивления крана ζк.

Определить показание манометра в верхнем резервуаре, считая уровни бензина в резервуарах постоянными рм.

 6_12

 Задача 6-17

Насос по трубопроводу диаметром d1 и длиной l1 перекачивает топливо (ρ = 900 кг/м3) в резервуар на высоту H1. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,15 мм, коэффициент сопротивления колен ζкол = 0,40, а вентиля ζв.

Определить давление pм, которое должен создавать насос, чтобы подать топливо с расходом Q = 25 л/с.

6-17

 Задача 6-18

Насос по трубопроводу диаметром d1 и длиной l1 перекачивает топливо (ρ = 900 кг/м3) в резервуар на высоту H1. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,15 мм, коэффициент сопротивления колен ζкол = 0,40, а вентиля ζв.

Определить давление pм, которое должен создавать насос, чтобы подать топливо с расходом Q = 25 л/с.

6_18

 Задача 6-36

Закрытый и открытый резервуары с постоянными уровнями Н1 и Н2 (Н2 = 0,80 м) соединены горизонтальной трубой (d1, l1 и d2, l2), имеющей шероховатость стенок Δ = 0,50 мм.

Какое давление рм необходимо поддерживать в закрытом резервуаре, чтобы расход воды по трубе составлял Q = 10 л/с, если коэффициент сопротивления вентиля ζв.

 6_36

 Задача 7-5

Пластина, наклоненная к горизонтали под углом α, глиссирует по поверхности неподвижной воды с поступательной скоростью V, вызывая за собой понижение уровня на ∆h = 10 мм. Пренебрегая вязкостью жидкости и силой тяжести и рассматривая поток как плоский, определить в расчете на единицу ширины пластины гидродинамическую реакцию потока, а также мощность, необходимую для перемещения пластины.

7-5

 Задача 7-39

Вода вытекает из резервуара через изогнутую вращающуюся трубку при постоянном напоре H. Диаметр трубки d = 40 мм, выходной радиус r = 0,5 м, выходной угол β. Коэффициент потерь при течении воды по трубке ζ = 0,2. Определить момент действия потока на трубку при равномерном вращении с угловой скоростью ω = 5 1/с. При какой скорости вращения момент действия потока на трубку станет равным нулю?

7_39

 Задача 8-9

Гидравлический демпфер (гаситель колебаний) представляет собой гидроцилиндр, полости которого соединены обводной трубкой диаметром dн с дросселем. Диаметры поршня D и штока D. Статические характеристики демпфера (зависимость скорости равномерного движения vн штока от постоянной загрузки Fн), работающего на масле (ρн = 880 кг/м3), исследуются на модели, выполненной в масштабе КL и работающей на 50%- растворе глицерина (ρм = 1135 кг/м3, νм = 0,06 Ст).

Определить: 1) скорость движения штока гидроцилиндра модели vм, если скорость движения штока в натуре vн;

2) нагрузку, приложенную к штоку гидроцилиндра, если на модели получено усилие Fм = 6500 Н.

8-9

 Задача 8-33

Вентиляция закрытых помещений при сварке производится с помощью гибких металлических труб – металлорукавов.

Определить: 1) расход воздуха в модельном металлорукаве, выполненном в масштабе КL, если в натуре средняя скорость воздуха составила vн = 5,2 м/с при диаметре Dн;

2) перепад давления в натуре рн, если в модели он составил рм.

Задача 8-39

Модель надводного судна с работающими гребными винтами, выполненная в масштабе KL, испытывается в бассейне. Предполагая, что при испытаниях обеспечено гидродинамическое подобие в зоне турбулентной автомодельности, определить: 1) скорость буксировки модели, если скорость движения натурного судна vн;

2) масштаб сил Fн : Fм, действующих на корпус судна, считая плотность воды в натурных и модельных условиях одинаковой;

3) масштаб буксировочной мощности Nн : Nм.

 Задача 9-4

Два одинаковых центробежных насоса работают параллельно и подают воду в открытый резервуар из колодца на высоту Н2 по чугунному трубопроводу диаметром d1, длиной l1. Температура воды Т. Суммарный коэффициент местных сопротивлений Σζ = 30. Определить рабочую точку (подачу и напор) при совместной работе насосов на сеть. Как изменятся суммарная подача и напор, если частота вращения рабочего колеса одного из насосов увеличится на 10%? Данные, необходимые для построения характеристик Q Н, те же, что в и в задачах 9-1-2.

 9_4

 Задача 9-12

Шестеренный насос подает масло (турбинное 30) из открытого гидробака в полость гидроцилиндра, где избыточное давление рц = 2,40 МПа. Температура перекачиваемого масла Т. Линии всасывания и нагнетания, выполненные из алюминиевых труб, соответственно имеют диаметр d1 и d2, длину l1 и l2. На линии всасывания имеется фильтр с коэффициентом сопротивления ζф = 5.

Определить давление и подачу насоса для случаев перекрытия дросселя,  установленного на линии нагнетания: коэффициент его сопротивления ζдр = 9 и ζдр = 200. Местными сопротивлениями, кроме фильтра и дросселя, пренебречь. Характеристика насоса с клапаном Qн = f(рн) задана:

                                                                                                          Таблица 1

Qн, л/с 0,00 0,52 0,60
рн, МПа 3,5 3,2 0,00

9_12

 Задача 10-4

Гидропривод поступательного движения преодолевает внешнее усилие на штоке F, гидроцилиндр имеет поршень диаметром Dп и шток с Dш = 0,6 Dп, КПД объемный ηоц = 0,99, механический ηмц = 0,95. Пластинчатый насос с рабочим объемом Vо = 60см3 вращается со скоростью n, объемный КПД насоса ηон = 0,98. Гидролинии имеют диаметр d, их общая длина l. В системе рабочая жидкость Ж при температуре Т.

Пренебрегая сопротивление распределителя, найти скорость перемещения штока νп, давление, развиваемое насосом рн, и его полезную мощность.

10_4

 Задача 10-12

Определить полезную мощность насоса и скорость поршня vп при работе гидропривода , изображенного на рисунке. Шток нагружен силой F, диаметр поршня Dп, штока 0,5Dп, механический КПД гидроцилиндра ηмц = 0,92; объемный ηоц = 0,96. Напорная линия имеет длину l1 = 0,8l, сливная  l2 = 0,6l, диаметр одинаковый d, в системе жидкость Ж при температуре Т. Регулирующий дроссель имеет проходное сечение Sдр = 6,5 мм2, коэффициент расхода μ = 0,6. Другими местными сопротивлениями пренебречь. Характеристика насоса задана точками (0 л/с, 6,0 МПа), (0,4 л/с, 5,2 МПа), (0,45 л/с, 0,0 МПа).

10_12

 Задача 10-15

В подъемном устройстве используются два одинаковых гидроцилиндра с диаметрами Dп и Dш = 0,5 Dп.

Вес поднимаемого груза G = 2F, вес балки, соединяющей штоки цилиндров G1 = 0,2 F. Насос подает в точку А расход Qн = 1,5 л/с. Гиролинии выполнены из трубки диаметром d и имеют длины: от точки А до цилиндров l1 = 0,4 l, от цилиндров до точки В l2 = 0,3 l, от точки В до бака l3 = 0,6 l, гидросистема заполнена жидкостью Ж, расчетная температура Т. Определить скорость подъема груза из условия, что балка не перекашивается, найти место расположения груза на балке и давление в точке А, если коэффициент сопротивления дросселя ζдр = 100, а КПД гидроцилиндра: ηмц = 0,95, ηоц = 1,0. Местными потерями, кроме дросселя, пренебречь.

10_15

 Задача 10-18

Определить частоту вращения и мощность на валу гидромоторов, включенных параллельно, если подача насоса Qн = 2,2 л/с, рабочие объемы гидромоторов Vо1 = Vо; Vо2 = 2Vо, моменты на их валах M1 = M; M2 = 1,8M, объемы и механические КПД моторов одинаковы ηом = ηмм = 0,95. Система заполнена жидкостью Ж, при температуре T, гидролинии моторов между узлами А и В имеют одинаковые длины l и диаметр d. Проходное сечение дросселя Sдр = 0,30 см2, коэффициент расхода μ = 0,85. Какую полезную мощность при этом развивает насос?

Указание. Расчет ведется из условия, что потери давления в параллельных гидролиниях (с учетом перепада давлений на гидромоторах) равны.

10_18

 Задача 11-8÷9

Насос обеспечивает расход Q жидкости Ж при температуре Т по горизонтальному трубопроводу с параллельным соединением. Отрезки трубопровода имеют параметры: Li, di, Δ и содержат по одному местному сопротивлению, учитываемому в расчетах. Коэффициент сопротивления вентиля ζВ, фильтра ζф = 6,0, дросселей ζ2 и ζ4 = ζ2. Избыточное давление на выходе трубопровода равно рС. Определить давление рм, создаваемое на выходе из насоса и Q2, Q3 в ветвях параллельного соединения.

11_8

 Задача 11-11÷12

Насос обеспечивает расход Q жидкости Ж при температуре Т по трубопроводу с разветвленным соединением. Отрезки трубопровода имеют параметры: Li, di, Δ и содержат местные сопротивления. Коэффициент сопротивления вентиля ζв, дросселей ζ2 и ζ3 = 2,5 ζ2. Остальные местные потери не учитывать. Избыточное давление в конечных сечениях раздаточных ветвей 2 и 3 равно рС и рМ. Геометрические высота ZA = ZB = ZC = ZD. Определить расходы в ветвях Q2 и Q3, а также давление рА, создаваемое насосом в начале трубопровода.

11_12

Есть готовые решения этих задач, контакты

Экзамены

Задача 1

Вода вытекает в атмосферу из резервуара с постоянным уровнем по трубопроводу (d1 = 100 мм, l1 = 50 м и d2 = 80 мм, l2 = 50 м). Горизонтальный участок заглублен под уровень на H1 = 2,4 м, наклонный участок имеет высоту H2 = 18,0 м. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,50 мм, коэффициент сопротивления вентиля ζв = 7, поворота – ζпов = 0,25.

Определить расход воды.

Задача 2

В ОГП (рис.) с дроссельным регулированием скорости вращения выходного вала ГМ1 насос развивает постоянную подачу Qн = 32 л/мин. ГМ с рабочим объемом V0 = 20 см3 работает при перепаде давления р = 4,2 МПа. Падение давления в напорной глине Рн = 0,6 МПа и в сливной ГЛ – Рсл = 0,2 МПа. Определить, с каким общим КПД работает ОГП при вращении выходного вала ГМ с частотой n = 1000 об/мин. Принять общий КПД для ГМ ηг = 0,85 и для насоса ηн = 0,8, объемный КПД ГМ ηоб = 0,98.

Задача 3

На рис. показана принципиальная схема объемного ГП с дроссельным регулированием скорости вращения выходного вала ГМ1: насос 3 развивает давление ρн ≤ 5 МПа и постоянную подачу Qн = 32 л/мин. Расход масла ГМ-м q =20 см3. Определить минимальную частоту вращения выходного вала ГМ, если допускаемая из-за слива масла через гидроклапан 4 потеря, мощности Nкл = 1 кВт = 1000 Вт.

Задача 4

В ОГП с последовательным соединением ГМ-ов 2 и 3 (рис.) насос 1 создает давление Рн = 12,5 МПа. Определить полезный крутящий момент М, развиваемый ГМ 2 с рабочим объемом V2 = 50 см3, когда выходной вал ГМ 3 с рабочим объемом V0 = 100 см3 преодолевает внешний крутящий момент сопротивления М0 = 90 н.м.

Падением давления масла в гл-х ОГП пренебречь, но учесть падение давления масла в каждом ГМ-ре, Δргн = Δргм2 = 0,11 МПа. Для каждого ГМ гидромеханический КПД ηгн = 0,9.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Добавить комментарий

Zbiór zadań z hydrauliki Pol.1

Pol.1

jest rozwiązanie

e-mail: my.gidravlika@yandex.ru

skype: france19822

PRZYKŁAD I-1

Oblicz ciśnienie i nadciśnienie w punkcie A zbiornika (rys. I-6), jeżeli woda w rurce piezometrycznej wznosi się na wysokość h.

PRZYKŁAD I-2

Oblicz ciśnienie p gazu działające na powierzchnię zwierciadła wody w zbiorniku zamkniętym (rys. I-7).

PRZYKŁAD I-3

Znaleźć różnicę ciśnień hydrostatycznych w punktach A i B rurociągu, którym płynie woda (rys. I-8). Różnica zwierciadeł rtęci w rurce manometrycznej wynosi h.

PRZYKŁAD I-4

Obliczyć podciśnienie p nad zwierciadłem cieczy w zamkniętym zbiorniku wypełnionym wodą (rys. I-9). Jaki popełnia się błąd względny ε, jeżeli zaniedbuje się zmianę ciśnienia powietrza zachodzącą wraz z wysokością?

PRZYKŁAD I-5 Prasa hydrauliczna

Na ciecz znajdującą się w dwóch połączonych ze sobą naczyniach (rys. I-10) działa tłok o średnicy d1 z siłą P1. Obliczyć z jaką siłą P2 drugi tłok o średnicy d2 prasuje przedmiot nad nim umieszczony i o ile zostanie przesunięty w górę, jeżeli pierwszy z tłoków opuszczono o s1.

Uwaga: Wpływ ciśnienia wywołanego siłą ciężkości jest pomijalnie mały w stosunku do ciśnienia wywołanego działaniem sił powierzchniowych.

PRZYKŁAD I-6

August Piccard w swoim batyskafie (będącym stalową kulą o średnicy 2,18 m) opuścił się na głębokość h na dno Rowu Mariańskiego. Obliczyć jakie ciśnienie pA działa na dno tego batyskafu (w punkcie A).

PRZYKŁAD I-7

W wodzie morskiej o ciężarze właściwym gm pływa płetwonurek. Obliczyć na jakiej głębokości h bezwzględne ciśnienie hydrostatyczne przekroczy wartość p.

PRZYKŁAD I-8

Oblicz różnicę ciśnień pomiędzy punktami: A na głębokości hA, a B – hB.

PRZYKŁAD I-9

Oblicz ciśnienie na dnie zbiornika wypełnionego oliwą i wodą o wysokości H.

PRZYKŁAD I-10

O ile wzniesie się zwierciadło wody w piezometrze, gdy na wodę działa tłok siłą Q?

PRZYKŁAD I-11

Do zbiornika wypełnionego powietrzem, olejem i wodą (jak na rys. I-13) podłączono manometr rtęciowy. Obliczyć nadciśnienie p panujące w zbiorniku, jeżeli różnica poziomów rtęci jaką wskazał manometr wynosi h

PRZYKŁAD I-12

Odwrócona szklanka zanurzona została w wodzie na głębokość h1 i połączona z manometrem rtęciowym (rys. I-14). Na jaką wysokość x wzniesie się woda w szklance, jeżeli różnica zwierciadeł w manometrze wynosi H? Ile wynosi ciśnienie p1?

PRZYKŁAD I-13

Jaki powinien być ciężar G, aby tłok o średnicy d (rys. I-15) nie przemieścił się pod pływem ciśnienia p.

PRZYKŁAD I-14

Do naczynia wlano dwie niemieszające się ciecze o ciężarach właściwych γ1, γ2 i wysokościach h1 i h2. Określić różnicę poziomów wody w piezometrach.

PRZYKŁAD I-15

Obliczyć ciężar właściwy cieczy γ1 w przypadku gdy naczynia wypełnione są różnymi niemieszającymi się ze sobą cieczami (jak na rys. I-17).

PRZYKŁAD I-16

O ile zwiększy się balonik wypełniony powietrzem do objętości Vbal wypuszczony na głębokości h?

PRZYKŁAD I-17

Do walcowatego naczynia (rys. I-19) o wysokości H wlano wodę przez zawór 1 do wysokości h. Po otwarciu zaworu 2, naczynie zaczęło się opróżniać. Obliczyć na jakiej wysokości x woda w naczyniu przestanie wypływać i jakie będzie wtedy panowało ciśnienie pg w naczyniu.

PRZYKŁAD I-18 Parcie na ścianę pionową

Jedna ściana prostopadłościennego zbiornika (rys. I-28) może odchylać się względem osi O. Oblicz moment siły parcia na tę ścianę względem punktu O.

PRZYKŁAD I-19 Parcie na ścianę ukośną

Jaką trzeba przyłożyć siłę Q do dołu kwadratowej klapy (rys. I-32) znajdującej się w ścianie zbiornika, by uniemożliwić jej obrót wokół osi O pod wpływem parcianwody.

PRZYKŁAD I-20 Parcie na ścianę złożoną

Cała ściana zbiornika obraca się wokół punktu O. Ile musi wynosić siła Q, by przyłożona poziomo do górnej krawędzi tej ściany, nie pozwoliła na jej odchylenie pod wpływem.

PRZYKŁAD I-21 Uwzględnienie działania tłoka

Oblicz parcie wina na dno całkowicie wypełnionej butelki zamkniętej korkiem, który jest wciskany do butelki z siłą Q.

PRZYKŁAD I-22

Oblicz parcie cieczy na kwadratową ścianę w dnie zbiornika.

PRZYKŁAD I-23

Mur betonowy ma wysokość H. Jaka powinna być jego grubość b, by:

  1. a) nie został przesunięty pod wpływem parcia wody,
  2. b) nie został obrócony wokół punktu (osi) O.

Obliczenia przeprowadzić na 1 m długości muru.

PRZYKŁAD I-24

Betonowy mur o wysokości H ma przekrój trapezu, którego górna krawędź wynosi

  1. a. Ile powinna wynosić grubość b tego muru przy podłożu, aby:
  2. a) nie został przesunięty pod wpływem parcia wody,
  3. b) nie został obrócony wokół punktu (osi) O.

Obliczenia przeprowadzić na 1 m długości muru, w przypadku, gdy woda sięga górnej krawędzi muru.

PRZYKŁAD I-25

Obliczyć ciężar Q przeciwwagi, potrzebny do utrzymania w równowadze prostokątnej klapy jazu wymiarach a×b, mogącej otwierać się względem punktu O.

PRZYKŁAD I-26

Wyznaczyć pionową siłę Q potrzebną do podniesienia prostokątnej klapy oddzielającej zbiornik od prostokątnego kanału o głębokości napełnienia h i szerokości b mogącej obracać się względem punktu (osi O).

PRZYKŁAD I-27

Wyznaczyć parcie na ścianę zbiornika o szerokości b wypełnionego trzema różnymi cieczami (jak na rys. I-54).

PRZYKŁAD I-28

Obliczyć wartość siły parcia na ścianę AB będącą ćwiartką walca o promieniu podstawy R i wysokości b (rys. I-56).

PRZYKŁAD I-29

Obliczyć parcie na segmentowe zamknięcie jazu. Szerokość segmentu wynosi b promień R, a kąt pomiędzy ryglami . Oś obrotu znajduje się na poziomie zwierciadła wody górnej.

PRZYKŁAD I-30

Obliczyć parcie cieczy na segment (rys. I-69) będący wycinkiem walca o długości L i promieniu podstawy r.

PRZYKŁAD I-31

Przepływ cieczy między komorami uniemożliwia zawór stożkowo – kulisty spoczywający na dnie prawej komory (rys. I-71). Ciężar zaworu wynosi Q. Przy jakim napełnieniu x z lewej strony komory zawór uniesie się i odsłoni otwór ?

PRZYKŁAD I-32

Otwór o średnicy d w dnie zbiornika zamykany jest stożkiem o ciężarze G. Zbiornik jest wypełniony cieczą do wysokości H, przy czym zwierciadło cieczy spoczywa szczelny tłok powierzchni F, obciążony siłą Q. Obliczyć siłę N potrzebną do wyciągnięcia stożka z otworu.

PRZYKŁAD I-33

Dla utrzymania stałej różnicy poziomów w zbiorniku, w jego ściance działowej wmontowano zawór obracający się wokół osi O. Obliczyć, jaką siłę należy przyłożyć, by zawór pozostawał w równowadze pokazanej na rys. I-73. Zbadać, czy Q zależy od H.

PRZYKŁAD I-34

Jaki powinien być ciężar Q segmentu, aby utrzymał się on w położeniu pokazanym na rys. I-75.

PRZYKŁAD I-35

Obliczyć parcie na połówkę walca znajdującego się w ścianie zbiornika wypełnionego dwoma cieczami (rys. I-76).

PRZYKŁAD I-36

Zawór o ciężarze G, składający się z dwóch półkul (rys. I-77), zamyka otwór o średnicy d wykonany w poziomej ściance przedzielającej zbiornik. Po przyłożeniu do tłoka w dolnej komorze zbiornika siły Q, zawór przesunął się do góry. Oblicz tę siłę.

PRZYKŁAD I-37

Kula o ciężarze objętościowym γK pływa w cieczy. Obliczyć ciężar objętościowy cieczy, przy którym zanurzy się ona tylko do połowy swej objętości.

PRZYKŁAD I-38

Na jaką głębokość h zanurzy się w wodzie korkowy walec, prostopadłościan i stożek o wysokości H i polu podstawy równym πR2 (gęstość korka ρK).

PRZYKŁAD I-39

Jaka część góry lodowej wystaje ponad powierzchnię morza?

PRZYKŁAD I-40

Określić najmniejszą powierzchnię kry lodowej o średniej grubości h, zdolnej utrzymać bałwanka o masie m. Gęstość lodu wynosi 0,92 g/cm3.

PRZYKŁAD I-41

W którym położeniu (pionowym czy poziomym) dębowa bela w kształcie  rostopadłościanu o wymiarach a×a×b zanurzy się głębiej?

PRZYKŁAD I-42

Wyznaczyć ciśnienie w punkcie B naczynia w kształcie walca o promieniu podstawy R, które obraca się wokół pionowej osi ze stałą prędkością obrotową ω.

PRZYKŁAD I-43

Dane jest naczynie w kształcie walca o wysokości H obracające się wokół pionowej osi ze stałą prędkością obrotową ωtaką, że paraboloida zwierciadła styka się z dnem. Ile wody wyleje się z naczynia ?

PRZYKŁAD I-44

Walec o średnicy D i długości L wypełniony do połowy cieczą (rys. I-89), przesuwa się (bez tarcia) w poziomie ze stałym przyspieszeniem a. Ile musi wynosić to przyspieszenie, by zwierciadło wody wewnątrz walca obróciło się o kąt а?

PRZYKŁAD I-45

Prostopadłościenne naczynie o wymiarach L ×H ×b wypełnione jest cieczą do wysokości h. Obliczyć jakie musi być przyspieszenie a poruszającego się naczynia, by ciecz sięgała jego krawędzi?

PRZYKŁAD I-46

Naczynie w kształcie prostopadłościanu o wymiarach L ×H ×b wypełniono cieczą do wysokości h i wprawiono w ruch ze stałym przyspieszeniem. Przy jakim przyspieszeniu a parcie na tylną ścianę tego naczynia będzie maksymalne (przy założeniu, że w trakcie ruchu ciecz nie wylewa się z naczynia)?

PRZYKŁAD I-47

Cysterna zjeżdża na biegu jałowym ze wzniesienia nachylonego pod kątem α do poziomu (rys. I-92). Pomijając opory ruchu wykazać, że ciecz w cysternie ułoży się równolegle do drogi.

PRZYKŁAD I-48

Cylindryczna boja o średnicy D, wysokości h i ciężarze G znajduje się w wodzie morskiej o ciężarze właściwym γM. Wykazać, że dla zadanych wielkości boja znajduje się w równowadze nietrwałej o obliczyć siłę Q w łańcuchu kotwiącym koniecznym do utrzymania boi w pionie.

PRZYKŁAD I-49

Jaka może być maksymalna wysokość drewnianego cylindra o średnicy D i ciężarze właściwym γd, aby pływał w równowadze stałej z osią pływania skierowaną pionowo w wodzie.

PRZYKŁAD I-50

Sprawdzić stateczność pustego, cienkościennego, metalowej barki w kształcie prostopadłościanu o wymiarach a×b×h.

PRZYKŁAD II-1 Zwężka Ventouriego

Obliczyć przepływ w rurociągu, jeżeli przy zwężeniu różnica wysokości słupa wody w piezometrach wynosi h. Ponieważ przejścia są łagodne, a zwężka krótka, straty energii można pominąć.

PRZYKŁAD II-2

Woda wypływa z rurociągu w sposób pokazany na rysunku II-4. Obliczyć na jaką wysokość h wzniesie się woda, wiedząc, że w przekroju 1-1 położonym o wysokość H poniżej wylotu przewodu występuje nadciśnienie p1. Straty energii pominąć.

PRZYKŁAD II-3

Wyznaczyć wartość współczynnika ζ dla nagłego zwężenia przekroju rurociągu przy założeniu, że różnica wskazań piezometrów wynosi h. Odcinek rurociągu potraktować jako krótki.

PRZYKŁAD II-4

Obliczyć różnicę wysokości słupów wody w piezometrach h dla nagłego poszerzenia rurociągu którym płynie woda z natężeniem Q. Odcinek rurociągu potraktować jako krótki.

PRZYKŁAD II-5 Straty liniowe w ruchu laminarnym

Obliczyć wysokość strat liniowych w rurociągu o długości L i średnicy d.

PRZYKŁAD II-6 Straty liniowe w ruchu laminarnym

Rurociągiem o długości L pomiędzy dwoma zbiornikami płynie olej o temperaturze t z natężeniem przepływu Q. Obliczyć maksymalną różnicę H poziomów zwierciadeł oleju w zbiornikach przy której przepływ będzie laminarny (Re < 2400). W obliczeniach pominąć stratę energii na wlocie do rurociągu.

PRZYKŁAD II-7 Straty liniowe w ruchu turbulentnym

Obliczyć wysokość strat liniowych w rurociągu o długości L i średnicy d.

PRZYKŁAD II-8 Obliczenie Δh

Dane:         Q = 10 l/s, l = 100 m, d = 100 mm, p = 2700 hPa, k = 0,15 mm, t = 20°C,

Szukane:     Δh

PRZYKŁAD II-9 Obliczenie Q

Dane:                   l = 100 m, d = 100 mm, p = 1000 hPa, k = 0,15 mm, t = 20oC, ζwl = 0,5,                                   ζzaw = 0,8,

Szukane:     Δh

PRZYKŁAD II-10 Obliczenie d

Dane:                   Q = 6 l/s, l = 100 m, d = 50 mm, Dh = 1 m, R = 100 mm, a = 90°, k = 0,15                                 mm, t = 20°C,

Szukane:     d

PRZYKŁAD II-11 Lewar

Lewar jest rurociągiem, którego oś przebiega na pewnym odcinku ponad zwierciadłem wody w zbiorniku górnym (zasilającym). Dlatego też składa się z dwóch części: wznoszącej oraz opadającej.Warunkiempracy lewara jest całkowite wypełnienie go wodą. Ruch w tym przewodzie odbywa się dzięki podciśnieniu.

Zaprojektować średnicę lewara tak, by przy danych zestawionych poniżej przeprowadził on przepływ Q. Wlot do lewara o ostrych krawędziach. W rurociągu znajduje się woda o temperaturze 20°C. Sprawdzić warunek lewara w temperaturze t = 30°C.

PRZYKŁAD II-12 Syfon

Syfony oblicza się tak samo, jak wszystkie pojedyncze przewody pod ciśnieniem. Syfon będzie pracować tak długo, jak długo utrzymywać się będzie jakakolwiek różnica poziomów między zwierciadłami. W odróżnieniu od lewara rurociągi te nie mają ograniczeń swojej pracy.

Obliczyć natężenie przepływu wody przez syfon o średnicy d, długości l i chropowatości bezwzględnej k. Syfon ten przeprowadza wodę temperaturze 20°C ze zbiornika 1 do zbiornika 2. Różnica poziomów zwierciadeł wody w zbiornikach wynosi H.

PRZYKŁAD II-13 Rurociągi w układzie szeregowym

Obliczyć wymaganą wysokość ciśnienia konieczną dla uzyskania zadanego przepływu w przewodzie wodociągowym o zmiennej średnicy w rurociągu.

PRZYKŁAD II-14 Rurociągi w układzie rozgałęzionym

Dane:                   l1, l2, l3, d1, d2, d3, HB, k, t, ν

Szukane:     Q1, Q2, Q3, HA,

PRZYKŁAD II-15 Rurociągi w układzie równoległym

Dane:         l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4, HA, k, ν

Szukane:     Q4

PRZYKŁAD II-16

Obliczyć nadciśnienie panujące na wlocie do rurociągu, którego część jest przewodem wydatkującym po drodze.

PRZYKŁAD III-1

Z kanistra do zbiornika przelewany jest olej przy pomocy lejka (rys. III-8). Jaką wysokość h powinien mieć ten lejek, by benzyna z niego się nie wylała. Przyjąć współczynniki wydatku otworów (kołowych) md i mD.

PRZYKŁAD III-2

O ile zwiększy się wypływ przez prostokątny otwór (rys. III-10) o szerokości b i wysokości a, jeżeli zwierciadło wody podwyższy się z głębokości h do H? Przyjąć współczynnik wydatku otworu m.

PRZYKŁAD III-3

W pionowej ścianie zbiornika dzielącej zbiornik na dwie części znajduje się okrągły otwór o średnicy d1. Głębokość wody w lewej części wynosi hL, a przepływ przez otwór – Q. Określić głębokość wody hP w prawej części zbiornika Jaką średnicę d2 powinien mieć otwór w zewnętrznej ścianie zbiornika, aby zwierciadło wody w lewej części zbiornika utrzymywało się na stałym poziomie. Środki obu otworów znajdują się na wysokości a ponad dnem zbiornika, a współczynnik wypływu m.

PRZYKŁAD III-4

Dany jest układ dwóch zbiorników jak na rys. III-15. Ze zbiornika górnego woda wylewa się otworem o średnicy d (o współczynnik wydatku m1) zagłębionym pod zwierciadłem wody na głębokość h1. Zbiornik dolny ma otwór w ścianie bocznej zaopatrzony w przystawkę o tej samej średnicy i współczynniku wypływu m2. Obliczyć na jakim poziomie h2 nad przystawką ustali się zwierciadło wody w zbiorniku dolnym. Prędkości wody w obu zbiornikach pominąć.

PRZYKŁAD III-5

Sześcienną konewkę o boku a wypełniono wodą (rys. III-16). Po przechyleniu jej o 45°, konewka była wypełniona do wysokości h, a woda wypływa przez krótką rurkę (spełniającą warunek przystawki) o średnicy d i współczynniku wydatku otworu m. W jakim czasie konewka opróżni się całkowicie?

PRZYKŁAD III-6

Strzykawkę o długości L i średnicy D (rys. III-18) wypełniono wodą. W jakim czasie można wypompować z niej tę wodę przez otwór o średnicy d, jeżeli naciska się na tłok z siłą F? Współczynnik wydatku otworu wylotowego wynosi m.

PRZYKŁAD III-7

Określić średnicę d poziomej, przystawki umieszczonej w ścianie zbiornika w odległości a od jego dna taką, aby w ciągu czasu T1 wypłynęła ze zbiornika połowa jego początkowej objętości wody. Średnica zbiornika wynosi D, napełnienie zbiornika w chwili otwarcia otworu – H.

PRZYKŁAD III-8

Po jakim czasie objętość V wody przepłynie ze zbiornika „1” do „2”?

PRZYKŁAD III-9

W pionowej ścianie zbiornika zamontowano trzy niezatopione przelewy:

  1. a) prostokątny
  2. b) trójkątny,
  3. c) kołowy,

o wymiarach jak na poniższym rysunku. Obliczyć przepływ przez każdy z tych przelewów (kolejno — Qp, Qt, Qk) przy założeniu, że wzajemnie nie oddziaływają one na siebie, a prędkość dopływającej wody można zaniedbać (H=H0). Wszystkie najniższe punkty tych przelewów znajdują się na wysokości H pod powierzchnią zwierciadła cieczy.

PRZYKŁAD III-10

Obliczyć przepływ wody przez prostokątny przelew o ostrej krawędzi.

PRZYKŁAD III-11

Obliczyć przepływ Q przez przelew o kształtach praktycznych do którego woda dopływa z dużego zbiornika (u0 @ 0) w przypadku:

  1. a) przelewu niezatopionego, gdy głębokość wody za przelewem hd = 0,5 m,
  2. b) przelewu zatopionego, gdy hd = 2,5 m.

Szerokość korony tego przelewu wynosi b, wysokość – p, grubość warstwy wody na przelewie – H.

PRZYKŁAD III-12

W prostokątnym korycie rzeki o szerokości B projektowany jest przelew o szerokiej koronie, o wysokości p i zaokrąglonej części wlotowej. Jak musi być szerokość b tego przelewu, jeżeli przepływ przed przelewem wynosi Q, głębokość wody przed przelewem to hg, za – hd.

PRZYKŁAD III-13

W prostokątnym korycie rzeki wybudowano przelew o szerokiej koronie. Przepływ przed przelewem wynosi Q, szerokość przelewu – b, wysokość – p. Obliczyć spiętrzenie wody hz za przelewem.

PRZYKŁAD IV-1 Obliczenie Q

Obliczyć napełnienie przy przepływie Q w kanale ziemnym o przekroju trapezowym i spadku zwierciadła I, szorstkości skarp ns i dna nd.

 

PRZYKŁAD IV-2 Obliczenie S0

Określić spadek dna S0 koryta prostokątnego taki, by przy zadanym napełnieniu, szerokości dna b i szorstkości n, kanał prowadził wodę z prędkością υ.

PRZYKŁAD IV-3 Obliczenie h

Obliczyć napełnienie przy przepływie Q w kanale ziemnym o przekroju prostokątnym i spadku S0.

PRZYKŁAD IV-4 Obliczenie n

Obliczyć wartość współczynnika szorstkości n koryta półkolistego o promieniu R i spadku S0 przy przepływie maksymalnym Q.

PRZYKŁAD IV-5

Określ rodzaj ruchu w korycie trapezowym.

PRZYKŁAD IV-6

Obliczyć hydraulicznie najkorzystniejsze wymiary kanału ziemnego o przekroju trapezowym, przez który przepływa strumień o natężeniu Q.

PRZYKŁAD IV-7

Obliczyć wartość natężenia przepływu w korycie złożonym.

PRZYKŁAD IV-8

Dane jest koryto trapezowe, o geometrii podanej na rys. IV-11.

Wyznaczyć krzywą konsumcyjną dla tego koryta, traktowanego jako:

  1. a) koryto zwarte (błędnie),
  2. b) wielodzielne.

Dane:         ng = 0,03, nt = 0,08, S0 = 0,01

PRZYKŁAD IV-9 Obliczanie Q

Obliczyć prędkość i przepływ w kołowym kolektorze wykonanym z czystych rur kamionkowych.

PRZYKŁAD IV-10 Obliczanie S0

Obliczyć spadek kołowego kolektora.

Dane:         d = 1 m, h = 0,4 m, Q = 0,8 m3/s, n = 0,012

Szukane:     S0

PRZYKŁAD IV-11 Obliczanie h

Obliczyć napełnienie kołowego kolektora

Dane:                 S0 = 11,5 ‰, d = 60 cm, Q = 150 l/s, n = 0,013

Szukane:     h

PRZYKŁAD IV-12

Obliczyć średnicę kołowego kolektora.

Dane:         I = 0,9 ‰, h = 0,95 d, Q = 0,55 m3/s, n = 0,014

Szukane:     d

PRZYKŁAD IV-13

Zaprojektować odcinek betonowego kolektora o przekroju kołowym, odprowadzającego boczny odpływ burzowy z obszaru o powierzchni S. Spływ jednostkowy z tego terenu wynosi q, współczynnik szorstkości – n. Obliczyć prędkość cieczy w kolektorze.

PRZYKŁAD IV-14

Kanał ziemny (o współczynniku szorstkości n) o przekroju trapezowym i spadku podłużnym dna I, prowadzi przepływ Q. Określić układ zwierciadła wody, jaki ustali się po wbudowaniu do koryta budowli piętrzącej wodę do wysokości Z.

PRZYKŁAD V-1

Kolumna filtracyjna wypełniona została gruntem. Obliczyć współczynnik filtracji k tego gruntu, jeżeli przez warstwę gruntu o przekroju A przepływa woda o natężeniu Q (rys. V-1)

PRZYKŁAD V-2

W poziomym przewodzie ułożono dwie różne próbki gruntu o współczynnikach filtracji k1 i k2 i długości l (rys. V-2). Różnice poziomów zwierciadeł wody w piezometrach wynoszą: h1 i h2. Obliczyć współczynnik filtracji drugiej próbki.

PRZYKŁAD V-3

W poziomym przewodzie o przekroju kołowym i średnicy d, umieszczono trzy różne próbki gruntu o współczynnikach filtracji: k1, k2, k3 o długościach odpowiednio: l1, l2, l3 (rys. V-3). Obliczyć przepływ przez ten układ, gdy różnica poziomów zwierciadeł wody w piezometrach wynosi h.

PRZYKŁAD V-4

Obliczyć natężenie przepływu w rowieułożonym na poziomej warstwie nieprzepuszczalnej (rys. V-4) o długości Lr i przy stałym dopływie wody gruntowej z przyległego terenu. Średni spadek krzywej depresji wynosi I.

PRZYKŁAD V-5

Wyznaczyć położenie zwierciadła H w odległości x od rowu o długości Lr. Grunt składa się z dwóch warstw o współczynnikach filtracji k1 i k2 (rys. V-6). Miąższość dolnej warstwy wynosi m. Wydatek dopływającej do rowu wody wynosi Q, a wzniesienie zwierciadła wody w rowie ponad warstwą nieprzepuszczalną – h0.

PRZYKŁAD V-6

Przez ziemną groblę o współczynniki filtracji k przepływa woda ze zbiornika o głębokości h1 do rzeki o głębokości h2. Obliczyć przepływ przez tę groblę, jeżeli jej długość wynosi L.

PRZYKŁAD V-7

Obliczyć wydajność studni zupełnej o promieniu r0 sięgającej poziomej warstwy nieprzepuszczalnej (rys. V-8) w której poziom wody ustalił się na wysokości h0, a swobodne zwierciadło wody — na wysokości H ponad tą warstwą.

 PRZYKŁAD V-8

Obliczyć współczynnik filtracji k gruntu w którym wykopano studnię o promieniu r0 sięgającą poziomej warstwy nieprzepuszczalnej (rys. V-8), jeżeli wiadomo, że depresja w studni kontrolnej, odległej o r od osi studni wynosi s. Przy wydatku Q depresja w studni wynosi s0.

PRZYKŁAD V-9

Obliczyć miąższość a warstwy wodonośnej studni artezyjskiej (rys. V-9).

Dane:         r = 1,0 m, H = 10,0 m, h0 = 5,0 m, Q =0,11 l/s,

k = 8×10-6 m/s, R = 100 m,

Szukane:     a

PRZYKŁAD V-10

Studnia artezyjska o promieniu r0 została wywiercona aż do warstwy nieprzepuszczalnej (rys. V-10). Warstwa wodonośna składa się z trzech pokładów różnych gruntów o współczynnikach filtracji k1, k2 i k3 i miąższościach a1, a2 i   a3.

Obliczyć wydatek tej studni, jeżeli w odległości r od jej środka linia ciśnień piezometrycznych ułożyła się na wysokości h.

 PRZYKŁAD V-11

Dane:         H = 10,0 m, zA = 4 m, H — zS = 4 m, k = 1,1×10-2 m/s,

x2 = x6 = 12 m, x4 = x8 = 8 m, x1 = x3 = x5 = x7 = 15 m,

Szukane:     Q – wydajność pojedynczej studni.

jest rozwiązanie

e-mail: my.gidravlika@yandex.ru

skype: france19822

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Добавить комментарий

Гидравлика и аэродинамика НГАСУ

РНижН.2

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 4

Определить потери напора на участке стального перфорированного трубопровода длиной l = 80 м, на котором происходит непрерывная раздача воды по пути движения, если диаметр трубопровода d = 150 мм, расход воды в начале участка Q1 = 40 л/с, а в конце Q2 = 25 л/с. Как изменятся потери, если весь расход вытечет на длине l (Q2 = 0)?

Задача 8

Через какое время t после закрытия затвора на трубопроводе повышенное давление ΔР распространится до сечения, находящегося на расстоянии l = 600 м от затвора? Какова величина этого давления, если толщина стенок трубопровода δ = 5 мм, диаметр d = 250 мм, расход воды Q = 81 л/с. Трубопровод стальной, время закрытия затвора t3 = 0,3 с, температура воды 15ºС.

Задача 13

Через дымовую трубу диаметром d = 2 м и высотой Н = 50 м проходят дымовые газы в количестве Q = 90000 м3/ч, имеющие температуру t = 500ºС.

Определить скорость газов Umax на оси трубы и U на расстоянии у = 0,3 м от стенки, если полная потеря давления на трение составляет Δр = 13 Па. Плотность газов принять равной ρг = 0,455 кг/м3. Охлаждение газов в трубе не учитывать.

Задача 17

Определить расход и скорость истечения нефти из бака через отверстие с острыми краями диаметром d = 1 см, а также через внешний цилиндрический насадок того же диаметра, если напор в баке поддерживается постоянным и равным Н = 5 м. Кинематический коэффициент вязкости нефти νн = 2 · 105 м2/с.

Задача 23

Опора моста шириной В = 2 м и длинной l = 10 м имеет обтекаемую форму. Определить силу гидродинамического давления воды на опору, если глубина воды перед опорой Н = 4 м, средняя скорость течения υ = 2 м/с. Коэффициент сопротивления давления принять СД = 0,1.

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , | Добавить комментарий