Решение задач по гидравлике

Р31 и РХ.ХГТУ.1

Задачи на этой странице можно купить тут

Вариант 14

Задача №1

Р31.1. Определить расход и скорость истечения нефти из бака через отверстие с острыми кромками диаметром d = 45 мм, если напор в баке поддерживается равным H = 2,9 м. Кинематическая вязкость нефти ν = 2 · 10-5 м2/с.

Задача №2

Р31.2. Определить высоту h0 подъема воды, если дано: pм = 95 кПа; D = 100 мм; L = 120 м; d0z = 17 м; ξ = 3,0; λ = 0,03. = 40 мм;


Задача №3

Р31.3. Определить повышение давления Δp, возникающее при мгновенном закрытии задвижки, если заданы следующие величины: D = 150 мм; L = 650 м; ξ = 3,5; H = 10,7 м; толщина стенки e = 4,0 мм; коэффициент гидравлического трения λ = 0,028.

Задачи можно заказать, связавшись со мной

или купить на сайте, предварительно зарегистрировавшись по ссылке

Купить Вариант 7 (задачи Б3, Г3, Е3, З3, К3)

Б3. Определить разность давлений в центрах закрытых сосудов (рис. 3), если высоты уровней воды и масла от центра сосуда до уровня ртути в U-образной трубке соответственно равны hв = 0,37 м и hм = 0,32 м, плотность масла ρм = 890 кг/м3, ртути ρрт = 13550 кг/м3.


Г3. Определить равнодействующую силу давления воды на полуцилиндрическую поверхность (рис. 12). Глубина воды слева H = Д = 1 м, справа hB = 3 м. = 0,5 м. Длина образующей цилиндра в плоскости, перпендикулярной плоскости чертежа,


Е3. Вычислить эквивалентную длину местного сопротивления в стальной трубе, бывшей в употреблении, если коэффициент местного сопротивления в формуле Вейсбаха равен ξ = 1,65, диаметр трубы d = 0,05 м, средняя скорость движения воды в ней V = 1 м/с, температура воды t = 10 ºC.

З3. Определить высоту водонапорной башни H (рис. 26), питающей потребителей В и С с соответствующими расходами QB = 0,03 м3/с и QС = 0,04 м3/с, а также распределение расхода по ветвям в кольце. Трубы водопроводные, нормальные. Диаметры труб: d1 = 0,25 м, d2 = 0,2 м, d3 = 0,15 м, d4 = 0,2 м. Длины труб: l1 = 600 м, l2 = 400 м, l3 = 550 м, l4 = 700 м. Местные потери принять равными 5% от потерь по длине.


К3. Определить продолжительность закрытия задвижки на трубопроводе, если длина трубопровода l = 800 м, средняя скорость движения воды в трубе V = 3 м/с, допускаемое давление в трубопроводе p2 = 1 МПа, а гидростатическое давление p1 = 200 кПа.

Купить Вариант 6 (задачи Б2, Г2, Е2, З2, К2)

Б2. Определить избыточное давление p в сосуде по показанию жидкостного манометра, если в левом открытом колене над ртутью налито масло, а в правом – вода (рис. 2). h1 = 1,6 м; h2 = 0,4 м; h3 = 0,14 м. Плотность масла ρм = 890 кг/м3, ртути ρрт = 13550 кг/м3.


Г2. Определить силу давления воды на цилиндрическую поверхность (рис. 11) и положение центра давления. Найти угол наклона равнодействующей к горизонту. Глубина воды в верхнем бьефе h1 = 3 м, в нижнем бьефе – h2 = 1 м, длина образующей цилиндрической поверхности B = 4 м, а глубина погружения ее наивысшей точки a= 1 м.


Е2. Изучение режимов движения жидкости производится в лабораторных условиях на стеклянной трубе диаметром d= 0,025 м, через которую пропускается вода с температурой 10 ºС. Расход воды определяется при помощи мерного цилиндра и секундомера. Подсчитать, в течение какого времени будет наполнятся мерный цилиндр емкостью W = 0,003 м3 при режиме движения воды, соответствующем нижнему критическому значению числа Рейнольдса.

З2. Определить расходы воды у потребителей A, B, C водопроводной сети (рис. 25), если остаточные напоры у потребителей соответственно равны hOA = 30 м, hOB = 25 м, hOC = 20 м. Показание манометра, установленного после насоса, pм = 350 кПа. Потребителя расположены на одном уровне. Трубы водопроводные, нормальные. Диаметры труб: d1 = 0,2 м, d2 = 0,15 м, d3 = 0,1 м. Длины труб: l1 = 800 м, l2 = 400 м, l3 = 600 м. Местные потери не учитывать.


К2. По стальному трубопроводу длиной l = 100 м и диаметром d = 0,2 м протекает вода в количестве Q = 0,0556 м3/с. Определить на сколько повысится давление в трубопроводе, если время закрытия задвижки в одном случае равно  tз1 = 0,1 с, а tз2 = 1 с. Толщина стенок трубы δ = 3 мм.

Купить Вариант 5 (задачи Б1, Г1, Е1, З1, К1)

Б1. Определить величину давления p в котле и пьезометрическую высоту h2, если высота поднятия ртути в ртутном манометре h1 = 0,12 м (рис. 1). Плотность ртути ρрт = 13550 кг/м3.


Г1. В призматическом сосуде шириной b = 1,2 м (рис. 10) установлена перегородка, имеющая в своей нижней части форму четверти цилиндрической поверхности с радиусом R = 0,4 м. Определить суммарное давление воды на криволинейную часть перегородки, если глубина воды слеваH1 = 1,6 м, справа H2 = 1 м. Найти точку приложения равнодействующей силы давления воды.


Е1. Определить критическую скорость, отвечающую переходу из ламинарного течения к турбулентному, для трубы диаметром d= 0,02 м, при движении в ней воды при температуре t = 15 ºС и глицерина при t = 20 ºС. Кинематическая вязкость глицерина νгл = 4,1 · 10-4 м2/с.

З1. Определить давление pм1 на поверхности жидкости в закрытом резервуаре (рис. 24), из которого жидкость по системе с кольцевым соединением труб поступает в другой резервуар с давлением на поверхности pм2 = 50 кПа. Общий расход жидкости в системе Q = 0,06 м3/с. Трубы водопроводные, нормальные. Диаметры труб: d1 = 0,25 м, d2 = 0,15 м, d3 = 0,1 м,d4 = 0,2 м. Длины труб: l1 = 400 м, l2 = 320 м, l3 = 300 м, l4 = 500 м. Разность уровней жидкости в резервуарах Н = 4 м. Местные потери принять равными 10% от потерь по длине.


К1. Вода в количестве Q = 0,111 м3/с перекачивается центробежным насосом по стальному трубопроводу диаметром d = 0,25 м длиной l = 1500 м, толщиной стенки δ = 4 мм. Определить, минимально допустимое время закрытия задвижки, чтобы повышение давления вследствие гидравлического удара не превышало Δp = 981 кПа. Модуль упругости стенок трубы Ет = 2 · 1011 Па и воды Еж = 2 · 109 Па.

Вариант 4

РХ.А5. Поршневой компрессор всасывает атмосферный воздух при давлении p0 = 100 кПа и температуре t0 = 17 °C в количестве в количестве Q = 8,33 · 10-2 м3/с  и нагнетает его в резервуар ёмкостью W0 = 12 м3. Через сколько минут давление в резервуаре поднимется до p1 = 600 кПа, если при сжатии температура воздуха повышается до t0 = 87 °C?

РХ.В5. Найти вертикальную и горизонтальную составляющие силы давления воды на 1 м длины плотины (рис. 9), а также опроки­дывающий момент относительно точки 0, если H = 5 м, b = 1 м, α = 60°.

РХ.Д5. На нагнетательном патрубке вентилятора при (рис. 18) диаметром d1 = 0,2 м, подающего воздух плотностью ρ = 1,2 кг/м3 в количестве Q = 0,833 м3/с, при избыточном давлении p1 = 981 Па, установлен диффузор с диаметром выходного сечения d2 = 0,3 м. Определить давление воздуха p2 на выходе из диффузора. Изменение плотности воздуха и потери в диффузоре не учитывать.

РХ.Ж5. Резервуары A и B (рис. 23) соеди­нены горизонтальной новой чугунной трубой переменного сечения с длинами участков l1 = 10 м, l2 = 6 м и диаметрами d1 = 0,05 м, d2 = 0,075 м. По трубе движется вода при температуре t = 15 °C и напоре H = 8 м. Определить расход в трубопроводе и построить напорную и пьезометрическую линии, если в резервуаре A манометрическое давление на свободной поверхности воды pм = 0,02 МПа, высота h = 1 м.

РХ.И5. При производстве земляных работ способом гидромеханизации для размыва грунта водой применяют гидромониторы (рис. 33). С целью увеличения выходной скорости струи гидромонитор снабжается конически сходящимся насадком. Угол конусности насадка θ = 13°24′. Определить скорость истечения и расход воды, если напор на выходе из насадка H = 60 м и диаметр выходного отверстия насадка d = 0,035 м.

Купить Вариант 2 (задачи А3, В3, Д3, Ж3, И3)

РХ.А3. В вертикальном цилиндрическом резервуаре диаметром d = 4 м хранятся 100 т нефти плотностью ρ = 850кг/м при температуре t = 0 ºС. Определить колебание уровня в резервуаре при колебании уровня нефти от 0 до 30 ºС. Расширение резервуара не учитывать. Коэффициент температурного расширения нефти принять равным βt = 0,00072 К-1.

РХ.В3. Определить силу давления воды на прямоугольный щит (рис.7) и положение центра давления. Глубина воды перед щитом h1 = 3 м, за щитом h2 = 1,8 м, ширина щита В = 3 м. Найти начальное  усилие Т, которое нужно приложить к тросу, направленному под углом 45º к щиту, если масса щита m – 50 кг. Трением в шарнире О пренебречь. Превышение шарнира над горизонтом воды а = 0,3 м. Угол наклона щита к горизонту 60º.

РХ.Д3. Для размыва грунта в котловане применяется гидромонитор (рис. 16). Диаметр выходного отверстия сопла d = 0,06 м, диаметр трубопровода D = 0,3 м, давление в трубопроводе pм = 794,6 кПа. Определить скорость истечения воды и расход. Гидравлическими потерями пренебречь.

РХ.Ж3. Определить предельную высоту установки насоса (рис. 21) над поверхностью воды в колодце hв. Насос перекачивает воду с температурой t = 20 °C в количестве Q = 0,05 м3/с. Длина всасывающего трубопровода lв = 45 м, егодиаметрd = 0,02 м. Предельное давление перед входом в насос p2 = 2,354 кПа. Коэффициенты местных сопротивлений = 4,0.

РХ.И3. Определить расход воды, проходящий через цилиндрический насадок (рис. 31) длиной l = l1 = 0,1 м и диаметром d = 0,1 м под напором H = 4 м. Определить расход насадка при тех же условиях на длине l = l2 = 0,4 м. Определить расход того же насадка (d = 0,1 м, l = 0,4 м) при прежнем положении воды в резервуаре, но при избыточном давлении на свободной поверхности pм = 117,7 кПа

Купить Вариант 0 (задачи А1, В1, Д1, Ж1, И1)

РХ.А1. В отопительный котел поступает вода с расходом Q = 5,56 · 10-6 м3/с при температуре t1 = 70 ºC. Сколько воды будет выходить из котла, если нагрев производится до температуры t2 = 90 ºC?

Скачать бесплатно задачу А1

РХ.В1. В боковой стенке резервуара (рис. 5) имеется прямоугольное отверстие шириной b = 1,2 м и высотой h = 1 м, которое закрыто щитом, вращающимся вокруг оси 0 и прижимаемым грузом массой m. Длина рычага r = 1,5 м. Глубина воды в резервуаре H = 3,2 м. Возвышение оси вращения щита над верхней кромкой отверстия а = 0,2 м. Определить силу G. Массой рычага и трением в подшипниках пренебречь.

РХ.Д1. На водопроводной трубе диаметром d1 = 0,1 м (рис. 14) установлен водомер диаметром d2 = 0,05 м. На какую высоту h2 поднимется вода в пьезометрической трубке, присоединенной к суженному сечению, при пропуске расхода Q = 0,005 м3/с, если уровень воды в пьезометре, присоединенном к трубе h1 = 0,8 м. Потери напора не учитывать.

РХ.Ж1. Определить минимально возможный диаметр трубопровода (рис. 19) длиной l = 15 м, при пропуске расхода Q = 0,0018 м3/с, повышение воды в пьезометре не превысило бы значения h = 6,3 м. Труба стальная, сварная умеренно заржавевшая, коэффициент сопротивления колена принять равным – 0,7. Температура воды t = 15 °С.

РХ.И1. Цилиндрический бак диаметром D = 0,5 м (рис. 29) имеет в дне два одинаковых отверстия, одно их которых снабжено внешним цилиндрическим насадком. Какой диаметр должны иметь отверстия, чтобы при поступлении в бак расхода воды Q = 0,03 м3/с уровень поддерживался на высоте H = 1,2 м? Определить, за какое время t произойдет опорожнение сосуда через цилиндрический насадок после прекращения притока воды в бак.

Купить Вариант 3 (задачи А4, В4, Д4, Ж4, И4)

Задача №4(А)

Компрессор сжимает атмосферный воздух с давлением p1 = 100 кПа до абсолютного давления p2 = 600 кПа. Определить, во сколько раз уменьшается объем воздуха, если в процессе сжатия происходит повышение температуры от 20 до 78 °С ?

Задача №4(В)

Определить усилие Т, которое нужно приложить к тросу для открытия плоской круглой крышки, закрывающей отверстие диаметром D = 0,6 (рис. 8). Крышка может вращаться вокруг шарнира А. Напор воды на уровне шарнира А h = 0,2 м. Угол наклона троса α = 30°.

Задача №4(Д)

Определить какой расход Q протекает по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение (рис. 17), при следующих данных: диаметры d1 = 0,15 м, d2 = 0,06 м; пьезометрические высоты h1 = 1,2 м, h2 = 0,8 м. Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать.

Задача №4(Ж)

Определить расход воды Q, протекающей по трубопроводу (рис. 22), если напор воды в баке H = 12,12 м, диаметры труб d1 = 75 мм, d2 = 50 мм, d3 = 100 мм, длины участков l1 = 10 м, l2 = 5 м, l3 = 8 м. Эквивалентная линейная шероховатость стенок труб k = 1,35 мм. Температура воды t = 10 °С. Вакуум в закрытом резервуаре pвак = 29,43 кПа. Вычислить вакуум в сечении x – x.

Задача №4(И)

Определить расход воды, вытекающей из круглого отверстия диаметром d = 0,05 м (рис. 32). Напор над центром отверстия H = 1,8 м. Установить, как изменится расход, если к отверстию присоединить конически расходящийся насадок длиной l = 0,2 м с углом конусности α = 7°.

Вариант 1

Задача №2(А)

Трубопровод длиной l = 90 м и внутренним диаметром d = 0,8 м перед гидравлическим испытанием заполнен водой, находящейся под атмосферным давлением. Определить, сколько надо добавить в трубопровод воды, чтобы давление в нем повысить до p2 = 2 МПа? Температура воды t = 20 °C.

Задача №2(В)

Для хранения бензина в гараже служит резервуар (рис. 6). Высота столба бензина H = 5 м. Плотность бензина ρ = 725 кг/м3. Для возможности осмотра резервуара в процессе его эксплуатации имеется лаз, который закрывается крышкой. Диаметр лаза D = 0,8 м. Расстояние от его центра тяжести до дна h = 0,9 м. Крышка прикрепляется болтами, количество болтов n = 6. Определить диаметр болтов, прикрепляющих крышку лаза, если допускаемое напряжение на разрыв для болтов [σ] = 15 МПа.

Задача №2(Д)

Истечение воды из бака А происходит по системе труб переменного сечения (рис. 15). Пренебрегая сопротивлениями, определить скорость истечения, расход воды и построить пьезометрическую линию, если напор H = 5 м, а диаметры труб d1 = 100 мм, d2 = 150 мм, d3 = 125 мм, d4 = 75 мм. Напор сохраняется постоянным.

Задача №2(Ж)

Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при температуре t = 40 °С по новому стальному сифонному трубопроводу (рис. 20) диаметром d = 0,025 м, длиной l = 14 м и расходом Q = 5 · 10-4 м3/с. Расстояние от начала трубопровода до наивысшей точки сифона равно 4 м. Определить разность уровней H в резервуарах и вакуум в наивысшей точке сифона при превышении ее отметки над уровнем воды в верхнем резервуаре h = 2,5 м. Радиус закругления поворота Rn = d.

Задача №2(И)

 В бак, разделенный перегородкой на два отсека (рис. 30), поступает расход воды Q = 0,028 м3/с. В перегородке имеется отверстие диаметром d1 = 0,1 м. Из второго отсека вода выливается наружу через цилиндрический насадок диаметром d2 = 0,075 м. Определить глубину воды в отсеках над центром отверстий.

Вариант 9

Задача №5(Б)

Барометр, установленный на первом этаже многоэтажного дома, показывает давление 98,5 кПа. Каковы будут показания барометра после переноса его на девятый этаж, если высота каждого этажа 4,5 м, плотность воздуха ρв = 1,2 кг/м3?

Задача №5(Г)

Песок доставляется на деревянной шаланде, которая имеет вертикальные борта и площадь в плане F = 50 м2. Масса шаланды m = 32 т. Определить, сможет ли пройти шаланда:

а) в порожнем состоянии;

б) с массой песка m = 50 т, если наименьшая глубина по фарватеру h = 1,38 м.

Задача №5(E)

Найти потери давления на трение, приходящиеся на 1 м бетонной трубы диаметром d = 1 м, если по ней транспортируется воздух с расходом Q = 20 м3/с, плотностью ρ = 1,175 кг/м3 и кинематической вязкости ν = 15,7 · 10-6 м2/с.

Задача №5(З)

Два цеха обогатительной фабрики С и Д (рис. 28) питаются от насосной установки. Манометрическое давление у насоса равно pм = 245,3 кПа. Определить расход воды каждого цеха и пьезометрическую отметку цеха Д, если расход воды по магистральному трубопроводу от насоса Q = 0,03 м3/с. Диаметры труб d1 = 0,2 м, d2 = 0,125 м, d3 = 0,15 м. Длины труб: l1 = 500 м, l2 = 200 м, l3 = 400 м. Трубы водопроводные, нормальные. Местные потери напора принять равными 7% от потерь по длине.

Задача №5(К)

Определить ударное повышение давления в стальной трубе диаметром d = 0,2 м и толщиной стенки δ = 5 мм при мгновенном закрытии крана, если расход воды Q = 0,06 м3/с, модули упругости стенок трубы Ет = 2 · 1011 Па и воды Еж = 2 · 109 Па.

Купить Вариант 9 (задачи Б5, Г5, Е5, З5, К5)

Вариант 8

Задача №4(Б)

Определить абсолютное давление воды в трубопроводе, если U-образный ртутный манометр показал перепад Δh = 0,5 м. Атмосферное давление pат = 100 кПа, высота водяного столба hст = 1,36 м (рис. 4). Плотность ртути ρрт = 13550 кг/м3.

Задача №4(Г)

На повороте водовода установлен раструбный отвод (рис. 13) диаметром d = 0,6 м, с углом β = 30°. Рассчитать силу R, передаваемую на бетонный упор, если давление в водоводе 1 МПа.

Задача №4(Е)

Для ограничения расхода воды в водопроводной линии устанавливается дроссельная диафрагма. Избыточное давление в трубе до и после диафрагмы постоянно и равно соответственно p1 = 63,8 кПа и p2 = 20,6 кПа. Диаметр трубы D = 0,076 м. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы d с таким расчетом, чтобы расход в линии был равен Q = 5,83 · 10-3 м3/с.

Задача №4(З)

Насос имеющий подачу Q = 0,02 м3/с (рис. 27), перекачивает воду в резервуар по трем параллельно соединенным трубопроводам. Диаметры труб: d1 = 0,15 м, d2 = 0,1 м,d3 = 0,125 м. Длины труб: l1 = 410 м, l2 = 400 м, l3 = 410 м. Уровень воды в резервуаре H = 2 м. Определить показание манометра, установленного на линии нагнетания. Трубы водопроводные, нормальные. Местные потери составляют 15 % от потерь по длине.

Задача №4(К)

Определить повышение напора при гидравлическом ударе в стальном трубопроводе диаметром d = 0,15 м при расходе Q = 0,01 м3/с и времени закрытия задвижки tз1 = 6 с и tз2 = 2 с. Толщина стенки трубы δ = 5,5 мм. Длина трубы l = 1500 м.

Купить Вариант 8 (задачи Б4, Г4, Е4, З4, К4)

Поделиться в соц. сетях

Опубликовать в Google Buzz
Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники
Запись опубликована в рубрике Гидравлика, Задачи с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

2 комментария: Решение задач по гидравлике

  1. Ярослав говорит:

    Александр, вариант 1 можно купить здесь внизу
    http://vk-blog.com/2013/03/23/prikladnaya-mexanika-zhidkosti-i-gaza/

  2. Александр говорит:

    Как купить вариант 1?

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *


− один = 8

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>