Основы гидравлического моделирования

Помощь он-лайн только по предварительной записи

Заказать задачу

Сборник задач по гидравлике: Учеб. пособие для вузов /Под ред. В. А. Большакова.- 4-е изд., перераб. и доп.-Киев: Вища школа. Головное изд-во, 1979. 336 с.

XII.1. Пропускная способность водозаборного сооружения (рис. XII.2), работающего по схеме водослива, исследуется на модели, вы­полненной в масштабе 1 : 40 от натуры.

Определить: 1) расход воды в натуре, при котором соблюдается гравитационное подобие, если расход воды на модели 16 л/с; 2) перепад, ∆z уровней верхнего и нижнего бьефов в натуре, если на модели он; составляет 34,3 мм.

XII.2. Определить минимальную глубину и расход воды на модели бетонного канала, если расход воды в натуре 250 м3/с, скорость тече­ния 1,2 м/с, глубина канала 3,6 м, высота выступов шероховатости на модели 0,1 см; коэффициент сопротивления λ = 0,012, кинемати­ческая вязкость воды 10-6 м2/с.

XII.3. Модель моста через реку, выполненная в масштабе 1 : 60 от натуры, испытывается в лаборатории.

Определить: 1) расход воды на модели, если в натуре он составляет 560 м3/с, а отверстие моста равно 112 м; 2) подпор воды перед мостом в натуре, если на модели он составляет 9 мм.

XII.4. Модель расходомера Вентури, предназначенного для измерения расхода керосина (νн = 0,027 см2/с), испытывается на воде (νм = 0,01 см2/с). Определить расход воды Qм на модели для соблюдения подобия, если расход керосина в натуре Qн = 35 л/с, диаметры расходомера в натуре Dн = 200 мм, dн = 100 мм (рис. XII.3), геометрический масштаб модели δl = 2,5.

Какой будет разность пьезометрических высот hн в натурном расходомере, если на модели hм = 0,8 м?

XII.5. Участок водопроводной трубы с рядом местных сопротивле­ний перед установкой испытывается на воздухе (ρм = 1,3 кг/м3; νм = 0,15 см2/с) в лаборатории. Определить скорость продувки, при ко­торой будет сохраняться вязкостное подобие, если скорость движения воды (ρн = 1000 кг/м3; νн = 0,01 см2/с) в трубе будет равной Vн = 2 м/с. Какой будет потеря давления в натуре, если при движении воздуха она составляет ∆рм =  6 кПа (0,0612 кгс/см2)?

XII.6. Вода протекает по трубе диаметром 25 мм со скоростью 50 см/с. Определить скорость движения воздуха в трубе диаметром 100 мм из условия, что оба потока гидродинамически подобны. Темпе­ратура воды 20°С, температура воздуха 50°С.

XII.7. Вода с температурой 20° С (νн = 0,01 см2/с) протекает по трубе диаметром 250 мм со скоростью 1 м/с. Определить диаметр трубы модели исходя из условия вязкостного подобия, если скорость тече­ния жидкости на модели не превосходит 5 м/с, а в качестве рабочей . жидкости на модели используется: а) вода с температурой 60° С (νм = 0,0048 см2/с); б) керосин с температурой 20° С (νм = 0,022 см2/с).

XII.8. Какими будут потери напора на 1 км длины бетонного на­порного водовода диаметром 500 мм при скорости течения воды 1 м/с, если потери напора на его воздушной модели при скорости движения воздуха 30 м/с составили 1 м? Кинематическая вязкость воды равна 1,14 · 10-6 м2/с, воздуха – 15,1 · 10-6 м2/с.

XII.9. Протекание нефти (νн = 0,25 Ст) по стальному трубопроводу диаметром 500 мм исследуется на его воздушной модели. Определить скорость движения воздуха (νв = 0,15 Ст) на модели, если ее диаметр равен 50 мм, а скорость течения нефти в натуре составляет 1 м/с.

XII.10. Найти минимально допустимое отверстие модели безнапор­ной дорожной водопропускной прямоугольной трубы, если в натуре оно равно 4 м; напор перед трубой — 2 м, пропускаемый расход 10 м3/с.

XII.11. Модель водозаборного сооружения (рис. XII.4) с сегмент­ным затвором, выполненная в масштабе 1 : 20 от натуры, испытывается на воде. Определить: расход воды в натуре, если на модели он равен 10 л/с; перепад уровней ∆zн в натуре, если на модели он составляет 5 см.

XII.12. Определить минимально допустимый масштаб модели во­досливной плотины (рис. XII.5), если водосливное отверстие равно 50 м, расход воды – 250 м3/с, напор воды перед плотиной 1,64 м, ки­нематическая вязкость воды 10-6 м2/с. Найти также расход воды и напор перед плотиной на модели.

XII.13. Расход воды через модель трубчатого регулятора (dм = 150 мм) при перепаде уровней верхнего и ниж­него бьефов ∆zм = 10 см равен Qм = 18 л/с (рис. XII.6.) Найти расход и перепад уровней воды в натуре, если диаметр сооружения dн = 1,5 м.

XII.14. Найти минимальный масштаб модели малого моста (рис. XII.7) отверстием bн = 20 м, который при напоре Нн = 1,5 м пропускает расход Qн = 55 м3/с. Определить также геометрические размеры модели и расход воды на модели.

XII.15. Найти отношение вязкостей жидкости натуры и модели при одновременном соблюдении гравитационного и вязкостного подо­бия потоков, если геометрический масштаб моделирования равен 100.

Заказать задачу


Добавить комментарий

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

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>