Гидравлика МГСУ

Помощь он-лайн только по предварительной записи

РМ.МГСУ

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задание №1

Определить абсолютное и избыточное гидростатическое давление в точке А (рис.), расположенной в воде на глубине hА, и пьезометрическую высоту для точки А, если абсолютное гидростатическое давление на поверхности p0.

1

Задание №2

Метиловый спирт поступает самотеком из открытого напорного бака в ректификационную колонну, где давление pизб. На какой высоте находится уровень жидкости в напорном баке над местом вводу в колонну, чтобы скорость жидкости в трубе V. Напор, теряемый по длине трубопровода и на местных сопротивлениях hп.

2

Задание №3

В сосуд налиты три несмешивающиеся жидкости. Высота слоя каждой из жидкостей h1, h2, h3, а плотность жидкостей соответственно ρ1, ρ2, ρ3.

Определить силу избыточного давления на боковую плоскую стенку сосуда, если ее ширина b = 2 м. Вычислить также избыточное (манометрическое) давление на дно сосуда.

Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы.

Задание №4

Определить силу, действующую на деревянный брус длиной L, м и площадью поперечного сечения F, м2, полностью погруженный в воду. Плотность бруса принять ρ, кг/м3.

Задание №5

По круглой трубе диаметром d с наполнением h/d = 0,5 протекает жидкость. Определить: площадь живого сечения потока ω, смоченный периметр χ, гидравлический радиус R и режим движения жидкости (турбулентный или ламинарный), если скорость течения V м/с, диаметр d м, кинематическая вязкость ν = 10-6 м2/с.

Задание №6

Определить избыточное давление в точках А, B и С сосуда. Чему равно давление в закрытой части сосуда p1?

6

Задание №7

Определить величину вакуума p0 в сосуде А, если жидкость в трубке вакуумметра поднялась на hвак, м (в качестве жидкости используется вода с плотностью ρ, кг/м3 и pатм, кПа).

7

Задание №8

В закрытом резервуаре (рис.) с нефтью плотностью ρ, кг/м3 вакуумметр, установленный на его крышке, показывает рв, 104 Па (рис. 2). Определить показание манометра рм, присоединенного к резервуару на глубине H от поверхности жидкости, и положение пьезометрической плоскости.

8

Задание №9

Сферический газгольдер диаметром D при испытании заполнен водой и при помощи насоса в нем создается избыточное давление. Определить усилия, разрывающие газгольдер по горизонтальному А-А и вертикальному В-В диаметральным сечениям при показании манометра pм. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы.

Задание №10

Определить тепловую нагрузку и поверхность теплообмена кожухотрубчатого теплообменника для нагревания жидкости c расходом G кг/ч до температуры кипения tк от начальной температуры tн °С при атмосферном давлении. Обогрев проводиться насыщенным водяным паром, абсолютное давление которого pатм.

Есть готовые решения этих задач, контакты


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

Определить высоту фонтана

Р.150

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 5

Определить показание манометра pм, если истечение воды из бака в атмосферу происходит при стационарном движении с расходом Q = 70 л/с. Известны длины участков трубопровода l1 = 15 м, l2 = 30 м, диаметры d1 = 100 мм, d2 = 200 мм, коэффициенты трения λ1 = 0,025, λ2 = 0,03, коэффициенты местных сопротивлений входа ζвх = 0,5 и внезапного расширения ζвр = 0,51 отнесены к скорости V1; коэффициент местного сопротивления вентиля ζв = 3. Коэффициент кинематической вязкости воды ν = 0,01 · 10-4 м2/с, плотность воды ρ = 1000 кг/м3 (см. рис. 5).

5

Задача 6

Определить высоту фонтана, образующегося при истечении из выходного сечения насадка с диаметром d3 = 100 мм и коэффициентом сопротивления ζн = 0,1. Длина трубы диаметром d1 = 100 мм составляет l1 = 1,5 м, а длина трубы диаметром d2 = 200 мм – l2 = 3 м. Коэффициенты местного сопротивления входа в трубу ζвх = 0,5 и внезапного расширения ζвн.р = 0,51 отнесены к скорости V1. Коэффициент сопротивления вентиля ζв = 4, коэффициенты трения λ1 = 0,025, λ2 = 0,03, коэффициенты Кориолиса α1 = α2 = α3 = 1. Показания манометра pм = 148,54 кПа (см. рис. 6).

6

Задача 7

Определить показание манометра pм1 и pм2, если H = 1,5 м; диаметр трубы d = 150 мм, длина трубы l = 1 м, коэффициентом сопротивления задвижки в квадратичной зоне ζкв = 0,2, расход жидкости, вытекающей в атмосферу Q = 0,04 м3/с, плотность ρ = 900 кг/м3, коэффициент кинетической вязкости ν = 0,01 м2/с. Сопротивлением входа в трубу пренебречь. Коэффициент местного сопротивления задвижки для ламинарного режима вычислять по формуле ζн = (А/Re) + ζкв, где А = 350.

Скоростной напор не учитывать ввиду его малости (см. рис. 7).

7

Задача 8

Определить манометрическое давление Рм, под действием которого жидкость (плотность ρ = 900 кг/м3, коэффициент кинематической вязкости ν = 2 Ст) двигалась бы по трубопроводу диаметром d1 = 50 мм и вытекала в атмосферу через насадок с выходным диаметром d2 = 15 мм. Коэффициент ζкв в квадратичной области сопротивления для насадка ζквм = 0,5, для задвижки ζквз = 0,15; соответствующие коэффициенты «А» равны: А = 250, А = 75. Расход составляет Q = 0,01 м3/с. Построить диаграмму уравнения Бернулли. Примечание: при ламинарном режиме ζ = (А/Re) + ζкв (см. рис. 8).

8

Задача 14

Какое давление p0 нужно поддерживать в резервуаре, чтобы через кран, расположенный на высоте H = 15 м, подавалось 3 м3/час воды?

Дано: l1 = 15 м, d1 = 40 мм, l2 = 10 м, d2 = 20 мм, λ = 0,11(Δ/d)0,25, где Δ = 0,2 мм, ζв = 3,5, ζпов = 0,3 (см. рис. 14).

14

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Определите манометрическое давление

Р.149

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Определите манометрическое давление pм в точке «А» трубопровода, если разность уровней ртути в ртутном манометре h2 = … см (см. вариант). Точка «А» трубопровода расположена на h1 = … см ниже линии раздела между водой и ртутью. Удельный вес ртути 13600 кг/м3.

1

Задача 2

Поворотный клапан AO закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения со стороной h = … м. Прямоугольная пластинка клапана покоится на срезе трубы, сделанном под углом α = 45°. В трубе жидкость отсутствует.

Определить (без учета трения в опоре «О» клапана и в ролике «В») силу T натяжения троса, необходимую для открытия клапана, если уровень бензина H = … м (см. по варианту), а давление над ним по манометру pм = … кг/см2. Удельный вес бензина 750 кг/м3.

2

Задача 4

В баке поддерживается постоянный уровень при поступлении воды в левую часть с расходом Q. Из левой части бака в правую вода перетекает через круглое отверстие диаметром d1. Из правой части бака вода вытекает через цилиндрический насадок диаметром d2. Определить напоры H1 и H2.

4

Задача 5

Определить высоту h, на которую может поднять воду прямодействующий паровой насос при следующих данных:  диаметры цилиндров d1 = … мм, d2 = … мм, манометрическое давление в паровом цилиндре pм = … МПа.

5

Задача 7

Определить давление р1, которое должен создать насос в начале нагнетательного трубопровода для обеспечения перекачки жидкости с расходом Q = … (л/мин) (см. по варианту) в бак с абсолютным давлением р2 = … (ата), если длина горизонтального участка трубы L = … (м), вертикального h = … (м), диаметр трубы d = … (м), наполнение бака H = … (м).

Материал трубопровода (см. вариант).

с 11 по 16 – медь.

7

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика ХГТУ.7

РХ.ХГТУ.7

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача №1

Определить силу давления воды на плоскую круглую крышку диаметром D и положение центра давления, если глубина воды в резервуаре H, показание манометра pм. Крышка может вращаться вокруг шарнира А. Рассчитать силу Т, необходимую для удержания крышки в закрытом положении, если a = 0,2D.

1

Задача №11

Квадратное отверстие со стороной a в плоской стенке резервуара с водой закрыто поворотным щитом, свободно вращающимся вокруг шарнира m. Определить натяжение каната T, если масса шарнира G. Построить эпюру гидростатического давления. Определить центр давления.

11

Задача№12

Определить силу гидростатического давления бензина на торцевую плоскую стенку горизонтальной цилиндрической автоцистерны диаметром D, если уровень бензина в цистерне находится на расстоянии H от дна. Цистерна герметически закрыта, и избыточное давление паров бензина на свободную поверхность составляет p0. Плотность бензина ρ = 735 кг/м3. Построить эпюру гидростатического давления и найти положение центра давления.

12

Задача №24

Определить усилие Т, которое нужно приложить к тросу для открытия плоской круглой крышки, закрывающей отверстие диаметром D. Крышка может вращаться вокруг шарнира А. Напор воды на уровне шарнира А равен h. Угол наклона троса α.

24

Задача №25

Определить усилие Т в канате, которым удерживается в закрытом положении плоский затвор АВ прямоугольной формы, перекрывающий отверстие водоспуска. Размеры затвора a и b, масса затвора G. Трением в блоке пренебречь. Построить эпюру гидростатического давления на затвор.

25

Задача №26

Определить силу давления воды на цилиндрическую поверхность, а также растягивающее и срезающее усилия, воспринимаемые болтами (количество болтов n = 6), если диаметр цилиндрической части D, длина образующей l. В дне резервуара выведена пьезометрическая трубка, показание которой h. Найти положение центра давления.

26

Задача №31

Определить силу давления бензина на полусферическую крышку резервуара радиусом r, а также растягивающее и срезающее усилия, воспринимаемые болтами. Количество болтов n = 6. Найти геометрическое положение центра давления, если расстояние, на котором выведен манометр, до центра сферической поверхности, равно H, показание манометра pм, плотность бензина ρ = 700 кг/м3.

31

Задача №50

На гребне водосливной части плотины установлен секторный затвор, поддерживающий напор H. Радиус затвора r, секторный угол α. Ширина пролета b. Определить силу давления воды на затвор и координаты центра давления.

50

Задача №51

Для хранения бензина в гараже используется резервуар, который имеет фасонную часть в виде четверти поверхности цилиндра. Радиус цилиндра r, длина образующей b, высота столба бензина в резервуаре H. Плотность бензина ρ = 750 кг/м3. Определить силу гидростатического давления бензина на фасонную часть резервуара и глубину погружения центра давления.

51

Задача №54

Сферическая крышка, закрывающая отверстие в стенке резервуара, прикреплена к нему двумя болтами. Определить силу давления воды на крышку, если глубина погружения центра отверстия hc и диаметр крышки d. Построить эпюру гидростатического давления. Определить центр давления.

54

 Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Механика жидкости и газа. СПбГАСУ

РСПб.ГАСУ.2

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Закрытый резервуар с жидкостью плотностью rж = 820 кг/м3 снабжен закрытым пьезометром, ртутным дифманометром и механическим манометром. Определить высоту поднятия ртути hрт в дифманометре и пьезометрическую высоту hх в закрытом пьезометре, если известны: показание манометра Рм = (0,12 + 0,005 у) МПа и высоты h1 = (2,3 + 0,05 у) м, h2 = (1,3 + 0,05 z) м, h3 = (2,0 + 0,05 у) м (рис. 1).

1

Задача 2

Поворотный клапан закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения. Глубина бензина слева h = (0,3 + 0,05 у) м, глубина бензина справа Н = (0,85 + 0,05 z) м, угол наклона клапана к горизонту а = (45 + 0,2 у)°, rб = 686 кг/м3, избыточное давление паров бензина в резервуаре Рн = (0,6 + 0,01 у) кПа.

Определить, какую силу Т необходимо приложить к тросу для открытия клапана (рис. 2).

2

Задача 3

Определить силу суммарного давления бензина на торцевую стенку цилиндрической цистерны диаметром d = (2,4 + 0,05 у) м и точку ее приложения. Высота горловины hr = (0,6 + 0,02 z) м. Цистерна заполнена бензином до верха горловины. Плотность бензина rб = 740 м3 (рис. 3).

3

Задача 4

Круглое отверстие в вертикальной стенке закрытого резервуара с водой перекрыто сферической крышкой. Радиус сферы R = (0,5 + 0,02 у) м, угол α = (120 + 0,1 z)°, глубина погружения центра тяжести отверстия Н = (1,0 + 0,1 у) м.

Определить давление воды на крышку, если на свободной поверхности Рм = (147 + 0,2 z) кПа (рис. 4).

4

Задача 5

Восковой шарик помещен в сосуд, заполненный маслом и водой.

Плотность воска ρвоска = 960 кг/м3, плотность масла ρм = 900 кг/м3.

Определить отношение объема воскового шарика в воде ко всему объему шарика (рис. 5).

5

Задача 6

Ось горизонтального участка трубы диаметром d1 расположена на высоте h1 = (0,25 + 0,05 у) м над уровнем воды в резервуаре II. Оси горизонтального участка трубы диаметром d2 лежит ниже уровня воды в резервуаре II на величину h2 = (0,5 + 0,05 z) м. Длины участков: l1 = (10 + 0,1 у) м; l2 = (20 + 0,1 z) м; l3 = (10 + 0,1 у) м. Напор в резервуаре I Н = (1,0 + 0,1 z) м, коэффициенты поворотов ζ30 = 0,7, ζ120 = 1,44.

Определить расход воды в трубопроводе и построить напорную и пьезометрическую линии (рис. 6).

Численные значения диаметров взять из табл. 1.

6

Задача 7

Из резервуара при постоянном манометрическом давлении Рн = (20 + 0,2 у) МПа и постоянном уровне Н = (1,0 + 0,1 z) м вода вытекает по вертикальной трубе переменного сечения, нижний конец которой погружен в открытый резервуар.

Определить расход Q в трубе и полное гидростатическое давление Р2 в сечении 2 – 2, расположенном на высоте h = (0,5 + 0,02 у) м от свободной поверхности нижнего резервуара, если d1 (50 + 5 z) мм, d2 = (75 + 2 у) мм (рис. 7).

Учитывать только местные сопротивления.

7

Задача 8

Из бачка I вода подается при постоянном уровне через цилиндрический насадок диаметром d1 = (0,3 + 0,02 у) м в емкость, разделенную на два отсека: II и III. В перегородке есть прямоугольное отверстие размерами а = (0,4 + 0,02 у) м, b = (0,2 + 0,01 z) м. Полный напор над центром тяжести наружного отверстия диаметром d2 = (0,4 + 0,01 z) м Н = (4,0 + 0,1 у) м.

Определить расход Q и высоты уровней воды в отсеках II и III, т.е. h1, h2, h3 (рис. 8).

8

Задача 9

Трубопровод, питаемый от водонапорной башни, имеет участок АВ с параллельным соединением труб, длины которых l1 = (400 + 5 у) м, l2 = (200 + 2 z) м l3 = (300 + 5 у) м. Длина участка ВС l4 = (500 + 4 z) м. Диаметры ветвей трубопровода: d1, мм, d2 = d3 мм, d4 мм. Трубы остальные. Напор в конце трубопровода, в точке С, НС = 10 м. Расход в третьей ветви Q3 = (30 + 0,1 z) л/с.

Определить расходы на участках 1, 2 и ВС и пьезометрический напор в точке А НА (рис. 9).

Численные значения диаметров взять из табл. 2.

9

Задача 10

Определить напор перед стальным дюкером диаметром d мм, имеющем два поворота на угол α = (30 + 2 у)°, если расход Q = (1,3 + 0,1 z) м3/с; длина дюкера L = (25 + 2 у) м; температура воды t = 15°С (рис. 10).

Численные значения диаметров взять из табл. 3.

10

Задача 11

Канал (земляной) трапецеидального сечения имеет коэффициент заложения откосов m = 1,5; уклон дна i = (0,0006 + 0,0001 у); ширину дна русла b = (2,5 + 0,05 z) м и пропускает при глубине h0 = (1,5 + 0,05 у) м расход Q1 = (6,5 + 0,1 z) м3/с.

На сколько метров нужно уширить канал при сохранении заданных m и i, чтобы он пропускал при том же наполнении расход Q2 = (9 + 0,1 z) м3/с (рис. 11)?

11

Задача 12

Вычислить дебит артезианской скважины при условии, что мощность водоносного пласта t = (15 + 0,5 у) м; диаметр скважины d = (30 + 0,5 z) см; глубина откачки S = (6 + 1 у) м; радиус влияния R = (150 + 10 z) м; коэффициент фильтрации k = (10 + 1 у) м/сут (рис. 12).

12

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидромеханика Северодвинск

РСев.2

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 3

Определить высоту столба ртути h2 (рис. 7), если расположение центра трубопровода А на h1 ниже линии раздела между Ж и ртутью. Манометрическое давление в трубе – pм.

7

Задача 6

Определить при помощи дифференциального манометра разность давлений в точках В и А двух трубопроводов, заполненных жидкостью Ж. Высота столба ртути h1h2 = h (рис. 13).

13

Задача 10

К дну резервуара присоединен U-образный пьезометр, один конец которого открыт и сообщается с атмосферой (рис. 12). В резервуаре по трубопроводу М нагнетается жидкость Ж. Считая, что в начальный момент давление в резервуаре было атмосферным, определить высоту столба жидкости h в резервуаре, если ртуть в левой трубке пьезометра поднялась на Z по сравнению с первоначальным положением, а в правой опустилась на ту же величину, уступив место жидкости. Высота резервуара H. Процесс считать изотермическим.

12

Задача 1

Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм и максимальный диаметр d = 3500 мм. Расчетные скорости движения воды в них V = 0,5 ~ 4 м/с. Определить минимальное и максимальное значения чисел Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах.

Указание: температура воды в системах канализации может изменяться в пределе от 0 до 30°. Использовать минимальную и максимальную вязкость при данных температурах.

Задача 8

Поршень диаметром D движется равномерно вниз в цилиндре, подавая жидкость Ж в открытый резервуар с постоянным уровнем (рис. 17). Диаметр трубопровода d, его длина l. Когда поршень находится ниже уровня жидкости в резервуаре на H = 5 м, потребная для его перемещения сила равна F. Определить скорость поршня и расход жидкости в трубопроводе. Коэффициент гидравлического трения трубы принять λ = 0,03. Учесть потери напора на входе в трубу и на выходе из трубы.

17

Задача 16

Определить длину трубы l, при которой расход жидкости из бака будет в два раза меньше, чем через отверстие того же диаметра d (рис. 22). Напор над отверстием равен H. Коэффициент гидравлического трения в трубе принять λ = 0,025.

22

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Контрольная работа по гидравлике СамГУПС

РСам.СамГУПС.1

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Построить эпюры избыточного гидростатического давления воды на стенки плотины ломаного очертания. Определить силы давления на 1 метр ширины вертикальной и наклонной частей плотины (рис. 1) и точки их приложения, если: глубина воды h, высота вертикальной части стены АВ hАВ; угол наклона стены ВС к горизонту 30°. Исходные данные см. табл. 1

1

Задача 2

Определить величину и направление силы гидростатического давления воды на 1 метр ширины вальцового затвора диаметром D (рис. 2). Исходные данные см. табл. 2.

2

Задача 3

Определить давление воды р1 в узком сечении трубопровода (рис. 3, сечение 11), если: давление в широкой его части (сечение 22) равно р2, расход воды, протекающей по трубопроводу, Q = 5 л/с, диаметры труб узкого и широкого сечений соответственно d1 и d2.

Режим движения в трубопроводе – турбулентный. Исходные данные см. табл. 3

3

Задача 4

Определить диаметр d самотечного трубопровода длиной l, подающего воду из реки в береговой колодец, и разность уровней воды H в колодце и реке (рис. 4), если расход воды, забираемой насосом из берегового колодца на нужды водоснабжения Q; расчетная скорость движения воды по самотечному трубопроводу V = 0,7 ÷ 1,5 м/с; эквивалентная шероховатость трубы kэ = 1 мм; температура воды t° C. Исходные данные см. табл. 4.

Примечания:

  1. Скоростями движения воды на свободной поверхности в реке и береговом колодце следует пренебречь.
  2. Вычисленный диаметр самотечной трубы следует округлить до ближайшего большего стандартного значения: 50, 75, 100, 125, 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500 мм.
  3. Коэффициенты местных сопротивлений принять:

на входе в трубу, имеющую сетку с обратным клапаном, ζвх = 3,0;

на выходе из трубы в колодец, ζвых = 1,0.

4

Задача 5

Определить расход воды Q, проходящий через водоспускную трубу в бетонной плотине, если напор над центром трубы H, диаметр трубы d, длина ее l (рис. 5). Исходные данные см. табл. 5.

5

Задача 6

Дорожная насыпь, имеющая высоту Hнас, ширину земляного полотна B = 12 м и крутизну заложения откосов m = 1,5, пересекает водоток с переменным расходом, для пропуска которого в теле насыпи укладывается с уклоном iт, круглая железобетонная труба, имеющую обтекаемый оголовок. Исходные данные см. табл. 6.

Требуется:

  1. Подобрать диаметр трубы для пропуска расхода Qmax в напорном режиме при допустимой скорости движения воды в трубе Vдоп = 4 м/с и минимально допустимом расстоянии от бровки насыпи до подпорного уровня amin = 0,5 м.
  2. Определить фактическую скорость движения воды в трубе Vф при пропуске максимального расхода и глубину H воды перед трубой, соответствующую этому расходу.
  3. Рассчитать предельные расходы и соответствующие им глубины перед трубой, при которых труба будет работать в безнапорном и полунапорном режимах.

Задача 7

Магистральный оросительный канал трапецеидального сечения, имеющий ширину по дну b, крутизну откосов m = 1,5, коэффициент шероховатости стенок n = 0,025, проло­женный с уклоном i и пропускающий расход Q, пересекает железнодорожную линию.

На пересечении железной дороги с каналом установлен малый однопролётный мост, имеющий прямоугольное отвер­стие. Возвышение низа пролетного строения моста над дном русла Нм. Исходные данные см. табл. 7.

Требуется:

  1. Определить ширину отверстия моста bм для пропуска расхода Q, если максимально допустимая скорость дви­жения воды в подмостовом русле Vдоп, а минимально допу­стимое превышение низа пролетного строения над уровнем подпертого горизонта перед мостом аmin = 0,5 м.
  2. Найти глубину воды Н перед мостом при пропуске че­рез выбранное отверстие моста заданного расхода.
  3. Вычислить скорости движения воды перед мостом V, за мостом V0 и в расчетном сечении подмостового русла Vр.
  4. Определить ширину потока по урезу воды перед мостом В и за мостом В0.

Примечание: При решении задачи принять коэффици­ент расхода μ = 0,35; критерий затоплении N = 0,8; расчет­ный коэффициент k = 0,52.

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Механика жидкости и газа. БНТУ

Б.БНТУ.1

Решение задач по гидравлике

Часть задач есть готовые, контакты

1.1. Закрытый резервуар с водой (схема 1.1) снабжен открытым и закрытым пьезометрами. Определить приведенную пьезометрическую высоту hx поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если показание открытого пьезометра h при нормальном атмосферном давлении рат, а расстояния от свободной поверхности жидкости в резервуаре до точек А и В равны соответственно h1 и h2.

1.2. Закрытый резервуар (схема 1.1) заполнен бензином. Определить показания манометра рм, если показания открытого пьезометра h при нормальном атмосферном давлении рат, а глубина погружения точки А равна h1.

1.3. Определить абсолютное гидростатическое давление в точке А закрытого резервуара (схема 1.2), заполненного водой, если при нормальном атмосферном давлении рат высота столба ртути в трубке дифманометра h, а линия раздела между ртутью и водой расположена ниже точки В на величину h1, точка В – выше точки А на величину h2.

1.4. Закрытый резервуар с керосином (схема 1.2) снабжен закрытым пьезометром, дифференциальным ртутным и механическим манометрами. Определить высоту поднятия ртути h в дифференциальном манометре и пьезометрическую высоту hx в закрытом пьезометре, если показания манометра Рм, а расстояния между точками соответственно равны h1, h2,
h3 = 0,5 h2.

1.5. Закрытый резервуар (схема 1.3) снабжен дифманометром, установленным в точке В, и закрытым пьезометром. Определить приведенную пьезометрическую высоту hx поднятия пресной воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если при нормальном атмосферном давлении рат высота столба ртути в трубке дифференциального манометра h, a точка А расположена на глубине h1 от свободной поверхности.

1.6. Показание ртутного дифманометра, подключенного к резервуару в точке В равно h (схема 1.3). Определить величину абсолютного давления р0 на свободной поверхности воды в резервуаре и манометрическое давление в точке А, если глубина погружения ее h1.

1.7. Определить при нормальном атмосферном давлении рат высоту поднятия ртути в дифференциальном манометре, подсоединенном к закрытому резервуару в точке В (схема 1.4), частично заполненному нефтью, если глубина погружения точки А от свободной поверхности резервуара h1, приведенная пьезометрическая высота поднятия воды в закрытом пьезометре h2.

1.8. В закрытом резервуаре (схема 1.4) налита вода. Определить высоту, поднятия ртути в дифманометре h и воды в закрытом пьезометре h2, если показание манометра, подключенного на уровне точки А, равно рм. Атмосферное давление рат считать нормальным, глубина погружения точки А равна h1.

1.9. К двум резервуарам А и В, заполненным водой, присоединен дифференциальный ртутный манометр (схема 1.5). Составить уравнение равновесия относительно плоскости равного давления и определить разность давлений в резервуарах А и В, если расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2.

1.10. Определить величину манометрического давления в резервуаре А (схема 1.5), если показание ртутного дифманометра h, расстояние от оси резервуара А до мениска ртути h1, абсолютное давление в резервуаре В равно рв. В обоих резервуарах находится вода.

1.11. Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с бензином (схема 1.6), абсолютное давление в резервуаре В равно рв. Определить величину абсолютного и манометрического давления в резервуаре А, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления, если разность показаний ртутного дифманометра равна h.

1.12. К двум резервуарам А и В (схема 1.6), заполненным нефтью, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Определить разность давлений в точках А и В, составив уравнение равновесия  относительно плоскости равного давления. Разность показаний дифманометра h.

1.13. Резервуары А и В (схема 1.7) частично заполнены водой разной плотности (соответственно ρа = 998 кг/м3, ρв = 1029 кг/м3) и газом, причем к резервуару А подключен баллон с газом. Высота столба ртути в трубке дифманометра h, а расстояние от оси резервуаров до мениска ртути равно h1. Какое необходимо создать манометрическое давление р0 в баллоне, чтобы получить абсолютное давление рв на свободной поверхности в резервуаре В?

1.14. К двум резервуарам А и В (схема 1.7), частично заполненным керосином и газом, подключен дифманометр. Определить разность уровней ртути в дифманюметре h, если абсолютное давление в резервуаре В равно рв, манометрическое давление в баллоне с газом р0 = 0,З рв, расстояние от оси резервуаров до мениска ртути равно h1.

1.15. Резервуары А и В (схема 1.8) частично заполнены пресной водой и газом. Определить избыточное давление газа на поверхности воды закрытого резервуара А, если абсолютное давление на поверхности воды в закрытом резервуаре В равно рв, разность уровней ртути в двухколенном дифманометре h, мениск ртути в левой трубке манометра ниже уровня воды на величину h1, в правой трубке – h3 = 0,25 h1, высота подъема ртути в правой трубке манометра h2. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено этиловым спиртом.

1.16. Определить разность давлений воздуха Δр на поверхностях нефти в резервуарах А и В (схема 1.8), если разность уровней ртути в двухколенном дифманометре h, мениск ртути в левой трубке манометра ниже уровня нефти на величину h1, в правой трубке – h3 = 0,5 h1 высота подъема ртути в правой трубке манометра h2. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено этиловым спиртом.

1.17. Призматический сосуд (схема 1.9) длиной 3l = 3 м и шириной b = 1 м разделен плоской перегородкой на два отсека, заполненные водой до высот h1 и h2. Определить величину абсолютного давления в точках а, b, с, d, e, лежащих на дне сосуда, при горизонтальном перемещении его влево с постоянным ускорением а.

1.18. При условии задачи 1.17 (схема 1.9) определить, с каким ускорением а необходимо перемещать призматический сосуд, чтобы манометрические давления в точках с и d были равны.

1.19. В цилиндрический сосуд (схема 1.10) диаметром D0 и высотой Н0 налита вода с начальным уровнем hн. Определить: 1) будет ли выплескиваться вода, если сосуд будет вращаться с постоянной частотой вращения n? 2) На каком расстоянии z0 от дна будет находиться самая низшая точка свободной поверхности? 3) С какой частотой нужно вращать сосуд, чтобы вода поднялась до краев сосуда?

1.20. Цилиндрический сосуд (схема 1.10) диаметром D0 и высотой Н0 заполнен нефтью с начальным уровнем hн и вращается с постоянной частотой n вокруг вертикальной оси. Определить: 1) полное гидростатическое давление в точках а, b, с, лежащих на окружностях с радиусами ra = 0, tв = D0/4, rc = D0/2 и отстоящих на величину z от дна сосуда; 2) какой минимальной высоты должен быть сосуд, чтобы жидкость не выплескивалась?

1.21. Цистерна (схема 1.11) диаметром D и длиной L, наполненная нефтью до высоты z, движется горизонтально с постоянным ускорением а. Определить величину манометрического давления в точках а, b, с, d плоских торцевых стенок цистерны.

1.22. Цистерна (схема 1.11) диаметром D и длиной L, наполненная бензином наполовину, движется влево равнозамедленно. Определить: 1) каким должно быть ускорение а, чтобы манометрическое давление в точке d было равно нулю? 2) Величину манометрического давления в точках а и b при полученном ускорении.

1.23. Закрытый призматический сосуд (схема 1.12) размерами L х H х C = 3 х 1 х 1 м заполнен водой до высоты hH, над уровнем которой имеется избыточное давление газа р0. Сосуд движется горизонтально с постоянным ускорением а. Определить: 1) величину абсолютного давления в точках К и М; 2) как изменится давление в этих точках, если ускорение будет равно 2 а?

1.24. Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть, использована закрепленная на нем U-образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью (схема 1.13). С каким ускорением а движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки, равная h, при расстоянии между ними l = 4 h.

1.25. Найти частоту вращения цилиндрического сосуда высотой Н0 и диаметром D0 (схема 1.10), наполненного керосином до высоты hн =  2/3 Нпри которой самая низшая точка свободной поверхности коснется дна сосуда. Какой объем керосина при этом выплеснется?

Часть задач есть готовые, контакты

2.1. Вертикальный щит АВ, перегораживающий прямоугольный канал шириной b, крепится в пазах (схема 2.1). Определить силу давления и точку ее приложения, а также усилие Т, необходимое для поднятия щита, если его масса М, коэффициент трения щита в пазах f при глубинах перед щитом h1 и за щитом h2.

2.2. Прямоугольный щит АВ шириной b закреплен шарнирно в точке А (схема 2.2). Определить начальное подъемное усилие Т, необходимое для подъема щита, если его масса  М, а глубина воды перед щитом h1 и за щитом h2. Угол наклона щита к горизонту α. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.3. Определить натяжение троса Т, удерживающего прямоугольный щит АВ (схема 2.3) под углом наклона к горизонту α, если ширина щита b, его масса М, а глубины воды перед щитом h1 и за щитом h2. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.4. На какой глубине h должна находиться опора 0 щита АВ (схема 2.4), чтобы при глубине воды перед щитом h1 он открывался автоматически; если глубина за щитом h2 и угол наклона щита к горизонту α будут постоянны. Ширина щита b. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.5. Прямоугольный щит АВ шириной b закреплен шарнирно в точке А (схема 2.5). Определить реакцию опор Ra и Rb при глубинах воды перед щитом h1 и за щитом h2, если угол наклона щита к горизонту α и его масса М. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.6. Определить натяжение троса Т и силу реакции R0 на оси поворота щита ABCD (схема 2.6), закрывающего прямоугольное отверстие в стенке резервуара, если заданы линейные размеры: h1, h2, а, с и углы α, α1. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.7. Отверстие ABC в вертикальной стенке закрытого резервуара, представляющее равносторонний треугольник (схема 2.7), закрыто щитом. Определить силу давления бензина на щит и точку ее приложения, если заданы линейные размеры: h1, а и манометрическое давление рм на свободной поверхности.

2.8. Для регулирования уровня воды в напорном резервуаре установлен поворачивающийся щит АВ (схема 2.8), который открывает отверстие в вертикальной стенке. Определить начальное натяжение троса Т, если размеры щита a x b, глубина h1 и манометрическое давление на свободной поверхности жидкости рм. Трением в шарнирах пренебречь. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.9. Автоматическое регулирование уровня нефти в напорном резервуаре осуществляется поворачивающимся щитом АВ (схема 2.9), который открывает отверстие в вертикальной стенке. Найти глубину h оси поворота щита и силу давления Р на него, если размеры щита а x b, глубина h1 и манометрическое давление на свободной поверхности  жидкости  рм. Трением в шарнире пренебречь. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.10. Плоский прямоугольный затвор АВ, закрывающий выпускное отверстие в теле плотины (схема 2.10), перемещается по ее стенке, наклонной под углом α. Определить начальное подъемное усилие Т, если заданы линейные размеры: h1, h2, a, b и коэффициент трения f  в направляющих. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.11. Прямоугольный поворотный затвор размером а x b закрывает водовыпускное отверстие водозабора (схема 2.11). Определить начальное подъемное усилие Т, необходимое для открытия затвора при линейных размерах h1 и h2, если трением в цапфах пренебречь. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.12. Определить начальное подъемное усилие T, необходимое для открытия прямоугольного затвора АВ (схема 2.12) при линейных размерах: a, b, h1 и h2, если масса затвора М и его угол наклона к  горизонту α. Трением в шарнире пренебречь. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.13. В вертикальной стенке закрытого резервуара, заполненного нефтью, имеется квадратное отверстие а x a (схема 2.13). Определить показание h U-образного ртутного манометра и давление р0 на свободной поверхности, при которых реакция в опоре клапана В составит S = 19,62 кН, если глубина его погружения h1. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.14. Вертикальный щит АВ (схема 2.14) перекрывает канал трапецеидального сечения. Определить силу давления и точку ее приложения, а также начальное подъемное усилие Т при линейных размерах: a, b, h1 и h2, если масса щита М, а его коэффициент трения в пазах f.

2.15. Определить минимально необходимое натяжение Т троса и усилие реакции R0 в оси поворота клапана ABCD (схема 2.15), закрывающего отверстие в плоской стенке резервуара при линейных размерах: а, b, с, h1 и h2 и углах α, α1. Построить эпюру гидростатического давления.

2.16. Отверстие ABC в вертикальной стенке закрытого резервуара перекрывается треугольным клапаном с размерами а и b (схема 2.16). Определить силу давления бензина на клапан и точку ее приложения при манометрическом давлении на свободной поверхности рм и глубине h1. Построить эпюру гидростатического давления по вертикальной оси клапана.

2.17. Поворотный клапан закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения а x а. Определить начальное подъемное усилие Т, необходимое для открытия клапана АВ (схема 2.17) при глубине h1, манометрическом давлении рм на свободной поверхности и при угле α. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.18. Труба прямоугольного сечения а x b для выпуска нефти из открытого нефтехранилища закрывается откидным плоским клапаном, расположенным под углом α к горизонту (схема 2.18). Определить начальное подъемное усилие Т троса, чтобы открыть клапан при глубине h1. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.19. В вертикальной стенке закрытого резервуара, заполненного бензином, имеется прямоугольное отверстие а x b (схема 2.13). Определить силу давления и точку ее приложения при показании ртутного U-образного манометра h = 50 мм и глубине h1. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.20. Квадратное отверстие а x а в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским клапаном, который удерживается массой М груза на плече b (схема 2.19). Определить величину массы М груза, необходимую для удержания глубины воды h1 в резервуаре, если величина с = 0,5 м. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.21. Вертикальный прямоугольный плоский затвор АВ удерживает уровень воды h1 (схема 2.20). Определить место расположения несущих балок (ригелей) затвора так, чтобы сила давления на каждую из них была одинаковой при его ширине b. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.22. Определить минимально необходимое натяжение Т троса и усилие реакции R0 в оси поворота клапана ABC (схема 2.21), закрывающего отверстие в плоской стенке резервуара при линейных размерах: h1, h2, с и углах α, α1. Построить эпюру гидростатического давления по вертикальной оси клапана.

2.23. На каком, расстоянии X от дна канала нужно расположить ось вращения O О плоского прямоугольного затвора, чтобы он открывался автоматически (схема 2.22), как только глубина воды слева будет превышать h1, а справа – h2. Ширина затвора b. Трением в шарнире пренебречь. Расчет выполнить аналитическим и графоаналитическим способами.

2.24. Определить коэффициент устойчивости подпорной стенки на опрокидывание относительно точки О, если плотность ее кладки ρкл = 2400 кг/м3, длина стенки l = 800 м при размерах ее поперечного сечения, показанных, на схеме 2.23. Дать пояснение, при каком значении коэффициента стенка будет устойчива на опрокидывание.

2.25. При условии задачи 2.24 определить коэффициент устойчивости подпорной стенки на сдвиг (схема 2.23), если коэффициент трения кладки о грунт равен f.

Часть задач есть готовые, контакты

3.1 – 3.3. Определить силу и центр давления воды на цилиндрический затвор радиусом R и шириной b (схема 3.1 – 3.3).

3.4 – 3.5. Пренебрегая трением в шарнире А, определить силу натяжения цепи Т в начальный момент подъема, цилиндрического затвора радиусом R и шириной b. Массой затвора пренебречь (схема 3.4 – 3.5).

3.6 – 3.10. Определить величину и направление силы давления на цилиндрический затвор радиусом R и шириной b (схема 3.6 – 3.10).

3.11 – 3.13. Определить растягивающее усилие, воспринимаемое болтами полусферической, крышки бензорезервуара, если показание манометра рм, радиус крышки r и плотность бензина ρ0 = 700 кг/м3 (схема 3.11 – 3.13).

3.14 – 3.15. Определить силу Т, необходимую для поднятия полусферического клапана в дне резервуара с водой если радиус клапана r, масса 100 кг и давление на свободной поверхности воды р0 (схема 3.14 – 3.15).

3.16 – 3.17. Определить растягивающие и срезающие усилия, воспринимаемые болтами полуцилиндрической крышки резервуара с водой, если показание пьезометра а, радиус крышки r и длина образующей b (схема 3.16 – 3.17).

3.18. Определить минимальную толщину стенок стального трубопровода е (σ = 13734 · 104 Па = 137,34 МПа) радиусам r, находящегося под средним манометрическим давлением рм · 102 (схема 3.18).

3.19. Определить минимальную толщину стенок стального резервуара е (σ = 13734 · 104 Па = 137,34 МПа) радиусом R, заполненного водой, если глубина воды в резервуаре h (схема 3.19).

3.20. Какое должно быть наименьшее вакуумметрическое давление в шаровом сосуде, висящем на тяге, прикрепленной к его верхней половине, чтобы удержать свободную нижнюю часть сосуда массой 10 кг. Радиус сосуда r (схема 3.20).

3.21. Шаровой поплавок массой 200 г соединен с клапаном массой 100 г, перекрывающим отверстие в дне сосуда с водой. Определить радиус поплавка r при условии, что в момент открытия отверстия поплавок был погружен в воду наполовину. Диаметр клапана d = 5 см (схема 3.21).

3.22. Выходное отверстие погруженной в воду трубы внутренним диаметром d = 100 мм перекрывается полым шаровым клапаном радиусом r и массой М = 0,5 кг. При какой разности уровней h клапан начнет пропускать воду из трубы в резервуар (схема 3.22)?

3.23. Определить минимальную толщину стенок стального трубопровода е (σ = 13734 · 104 Па = 137,34 МПа) радиусом r, проложенного по дну реки и находящегося под средним манометрическим давлением рм · 102 (схема 3.23).

3.24. Определить силу давления воды на свод тоннеля, проложенного по дну водохранилища, если радиус свода r (схема 3.24).

3.25. Определить силу и центр давления воды на полусферическую крышку радиусом r (схема 3.25).

Часть задач есть готовые, контакты

4.1. Определить объемный модуль упругости жидкости, если под действием груза А массой m поршень прошел расстояние Δh = 6 мм (схема 4.1). Начальная высота положения поршня (без груза) Н, диаметры поршня d и резервуара 2D, высота резервуара h. Весом поршня пренебречь. Резервуар считать абсолютно жестким.

4.2. Для опрессовки водой (проверки герметичности) трубопровода диаметром D и длиной L применяется ручной поршневой насос (схема 4.2) с диаметром поршня d1 и соотношением плеч рычажного механизма d/b = 6. Определить объем воды (модуль упругости Еж = 2000 МПа), который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до 1,0 МПа. Считать трубопровод абсолютно жестким. Чему равно усилие на рукоятке насоса, в последний момент опрессовки?

4.3. Трубопровод диаметром D и длиной L заполнен водой (схема 4.2). Для опрессовки (проверки на герметичность) его используется поршневой насос имеющий диаметр поршня d1 и ход его s. Вычислить, сколько рабочих ходов должен совершить поршень насоса, чтобы избыточное давление в трубопроводе повысилось от 0 до максимального значения pmax.

4.4. Определить давление в гидросистеме (схема 4.3) и массу груза m, лежащего на большем поршне, если для его подъема к меньшему поршню приложена сила F. Диаметры поршней соответственно равны D и d. Разностью высот пренебречь.

4.5. Определить нагрузки на болты левой и правой крышек гидроцилиндра Диаметром D, если к плунжеру диаметром d приложена сила F (схема 4.4).

4.6. Определить силу предварительного сжатия пружины Fп дифференциального предохранительного клапана (схема 4.5), обеспечивающую начало открытия клапана при давлении р1. Диаметры клапана 0,5 d и 0,3 D. Давление р2 справа от большого и слева от малого поршней равно атмосферному. Силами трения пренебречь. 

4.7. При каком давлении р1 откроется дифференциальный предохранительный клапан (схема 4.5), если диаметры его равны 0,3 D и 0,5 d, давление справа от большого и слева от малого поршня р2, сила предварительного сжатия пружины – 5 Fn?

4.8. Определить силу F на штоке золотника (схема 4.6), если показание вакуумметра рв = 60 кПа, избыточное давление в полости между поршнями р1 высота 2 Н, диаметры поршней 0,15 D и 0,15 d, плотность жидкости р = 900 кг/м3.

4.9. Определить силу F, необходимую для удержания поршня на высоте h2 над поверхностью воды в колодце (схема 4.7). Над поршнем находится столб воды высотой h1. Диаметр поршня 0,7 D, штока – 0,5 d. Силу тяжести поршня со штоком не учитывать.

4.10. Определить давление р1 жидкости, которую нужно подвести к гидроцилиндру (схема 4.8), чтобы преодолеть усилие 10 F, направленное вдоль его штока. Диаметр цилиндра 0,6 D, штока – 0,5 d. В бачке давление р0 = 80 кПа, плотность жидкости ρ = 1000 кг/м3, высота 5 Н. Силы трения не учитывать.

4.11. Определить давление р, получаемое на выходе гидравлического мультипликатора (схема 4.9) при рабочем ходе поршня, если в больший цилиндр подается жидкость под давлением 5 р1, а противодавление, сливной линии рc  = 0,1 МПа. Диаметр поршня – D, плунжера – d. Силами трения в уплотнениях пренебречь.

4.12. Определить минимальное значение силы F1 приложенной к штоку, под действием которой начнется движение поршня диаметром D, если сила пружины, прижимающая клапан к седлу, равна Fn, а давление жидкости за клапаном р2 (схема 4.10). Диаметр входного отверстия (седла) клапана d1 = 10 мм. Диаметр штока d, давление жидкости в штоковой полости гидроцилиндра р1. Силами трения пренебречь.

4.13. Под каким давлением р нужно подать жидкость в бесштоковую полость гидроцилиндра (схема 4.10), чтобы поршень начал двигаться вправо, преодолевая силу. F1 = 5 F на штоке, если давление в штоковой полости р1? На какую силу сжатия Fn нужно отрегулировать пружину предохранительного клапана, чтобы он открывался при возрастании силы на штоке до величины 1,3 F1? Диаметр входного отверстия (седла) клапана
d1 = 5 мм, давление р2 = 0. Силы трения не учитывать.

4.14. Определить силу F, действующую на шток гибкой диафрагмы (схема 4.11), если ее диаметр D, показание манометра рм = 0,2 МПа, он установлен на высоте Н, давление в правой полости атмосферное.

4.15. Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор (схема 4.12), имеющий диаметр плунжера d. Определить общую массу груза m, необходимую для создания давления р1 в цилиндре, и запасаемую аккумулятором энергию при подъеме гидроцилиндра с грузом на  высоту Н. Силы трения не учитывать.

4.16. Определить осадку и проверить остойчивость треугольной равнобедренной призмы, плавающей в воде (схема 4.13) и имеющей следующие размеры: высота h1 = 15 см, ширина b1 = 13 см, длина l1 = 60 см, угол при вершине α = 50°. Относительная плотность материала призмы ερ = –  приведена в табл. 4.1.

4.17. Определить осадку и проверить остойчивость плавания в воде деревянного бруска (схема 4.14). Размеры бруска следующие: высота 0,1 h, ширина 0,02 b, длина l = 50 см. Относительная плотность ερ = 0,8. Вычислить наименьшую ширину b1, при которой брусок будет еще остойчив.

4.18. Определить осадку и проверить остойчивость полого цилиндрического понтона, плавающего в воде (схема 4.15). Высота понтона h, диаметр 2 D, приведенная толщина стенок δ. Относительная плотность материала стенок ερ = 7,8. В случае неостойчивости понтона вычислить наибольшую высоту h1, при которой понтон еще будет остойчив. Для упрощения расчета вес переборок и креплений условно учтен путём соответствующего увеличения толщины стенок понтона.

4.19. Полый вертикальный цилиндр плавает в воде (схема 4.16). Внешний диаметр цилиндра 0,5 D, внутренний – 0,25 D, высота – 0,5 h, относительная плотность материала цилиндра ερ = 0,65. Определить, остойчив ли цилиндр. В случае если, цилиндр неостойчив, найти минимальный внешний диаметр (при неизменном внутреннем), при котором цилиндр становится остойчивым.

4.20. Полый металлический баллон в виде шара опущен воду (схема 4.17). Размеры баллона следующие: наружный диаметр D, толщина оболочки δ = 6 мм, плотность оболочки ρм. Определить при данных, указанных в табл. 4,2: 1) водоизмещение; 2) количество воды, которое надо налить в баллон, чтобы осадка была 0,5 D; 3) предельное количество воды, которое можно налить в баллон, чтобы он не тонул. Дать заключение об остойчивости баллона при плавании во всех трех случаях.

4.21. Определить грузоподъемность баржи и ее остойчивость в груженом состоянии (схема 4.18). Габаритные размеры баржи 1 х b x 1,5 h, приведенная толщина стенок δ. Осадка груженой баржи y = 1,2 h. Относительная плотность материала баржи ερ1 = 7,8, а груза – ερ2. Для упрощения расчета принять, что баржа имеет прямоугольное очертание и груз расположен по всему сечению равномерным слоем. Вес переборок и других конструктивных частей баржи условно отнесен к приведенному весу ее стенок.

4.22. Брус длиной l1 составлен из двух скрепленных между собой пластин шириной 0,1 b и высотой 0,3 h каждая (схема 4.19). Плотность пластин ρ1 и ρ2. Определить остойчивость бруса при плавании в воде в двух случаях: 1) пластина с большей плотностью расположена сверху; 2) пластина с большей плотностью расположена снизу.

4.23. Полый цилиндр, имеющий высоту 1,3 h, наружный диаметр D, толщину стенки δ = 7 мм, плотность материала стенки ρм, плавает в воде (схема 4.20). Определить, будет ли остойчив цилиндр в порожнем состоянии и в случае, если в него насыпать ровным слоем высотой hn песок с плотностью ρп = 1800 кг/м3. Определить в обоих случаях осадку цилиндра. Исходные данные представлены в табл. 4.2.

4.24. Плавучий железобетонный тоннель, имеющий наружный диаметр 10 D при толщине стенок δ1, удерживается от всплывания тросами, расположенными попарно через каждые 0,5 l м (схема 4.21). Определить натяжение тросов, если масса дополнительной нагрузки, приходящаяся на один погонный метр, равна mу, плотность железобетона ρб = 2400 кг/м3, углы наклона тросов к горизонту α = 60°.

4.25. На понтоне (схема 4.22) с размерами дна 0,17 l x 0,5 b, высотой борта 1,2 м и массой mn перевозят котел массой mк, центр тяжести которого расположен на высоте 1 м над палубой понтона. Определить осадку у и проверить остойчивость понтона. Считать, что масса понтона распределена равномерно, а центр тяжести его поперечных сечений расположен на 0,8 м, ниже палубы.

Часть задач есть готовые, контакты

5.1. Определить давление pн, которое должен создавать насос в начале нагнетательного трубопровода размерами l1, d (схема 5.1), чтобы обеспечить подачу Q жидкости в бак А с избыточным давлением p1. Шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t.

5.2. Определить расход жидкости в горизонтальном трубопроводе, соединяющем резервуары А и В, имеющем размеры l1 и l2, d1 и d2, а глубины ее над осью трубопровода составляют h1 и h2 (схема 5.2), показания манометров равны p1 и p2. Шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t. Построить пьезометрическую линию и полной удельной энергии.

5.3. Определить напор Н, который необходимо поддерживать в резервуаре А, чтобы обеспечить расход Q жидкости в трубопроводе диаметром d1, состоящем из горизонтального и наклонного участков длиной l1 (схема 5.3). Степень закрытия задвижки шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t.

5.4. Резервуары А и В соединены горизонтальным трубопроводом переменного сечения с диаметрами d1 и d2 длинами l1 и l2. Давление p1 в резервуаре А вакуумметрическое, а давление p2 в резервуаре В избыточное (схема 5.2). Глубины жидкости над осью трубопровода равны h1 и h2. Определить расход Q в трубопроводе, построить пьезометрическую линию и полной удельной энергии, если шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t.

5.5. Определить напор Н, который необходимо поддерживать в резервуаре А, чтобы обеспечить расход Q, в коротком трубопроводе квадратного сечения со стороной С и длиной l1, если степень открытия задвижки  = 0,6 (схема 5.4), шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t.

5.6. Для подачи жидкости в количестве Q на расстояние l1 под напором h1 можно использовать трубы, диаметрами d1 и d2 с шероховатостью Δ. Определить необходимые длины участков трубопровода l1‘ и l2», принимая температуру жидкости t.

5.7. По трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2 и длинами l1 и l2 из резервуара А с избыточным давлением p1 подается жидкость в резервуар В с вакуумметрическим давлением p2 при разности уровней в них h1 (схема 5,5), если шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t и степень открытия задвижки . Определить расход Q жидкости и значение коэффициента сопротивления задвижки, при котором расход уменьшится в два раза.

5.8. Сравнить потери удельной энергии на трение в круглой трубе диаметром d1 и трубе квадратного сечения с х с длиной l1, если расход жидкости Q, шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t.

5.9. Определить диаметр d горизонтального трубопровода длиной l1 необходимый для пропуска по нему жидкости в количестве Q, если давление в начале рассматриваемого участка трубопровода p1, а в конце – p2. Шероховатость стенок трубопровода Δ, температура жидкости t. Как изменится диаметр трубопровода, если давление p1 увеличить на 20%?

5.10. Насос откачивает жидкость из подземного резервуара (схема 5.6) по всасывающему трубопроводу, диаметр которого d1, длина l1 и шероховатость стенок Δ. Уровень жидкости в резервуаре ниже оси насоса на величину h1. Определить расход Q жидкости из резервуара, если абсолютное давление на входе в насос p2, температура жидкости t.

5.11. Определить, при какой разности Z (схема 5.7) уровней в водохранилище и приемном колодце по трубопроводу диаметром d1 и длиной l1 будет поступать расход Q воды, если ее температура t, а шероховатость стенок трубопровода Δ.

5.12. Заполнение бака бензином происходит через воронку диаметром d2, высотой h = 400 мм с коэффициентом сопротивления ζв = 0,25. Определить, какой наибольший напор Н можно иметь в резервуаре А (схема 5.8), чтобы воронка не переполнялась, и каков при этом расход бензина, поступающего в бак. Трубы стальные новые диаметром d1 и длиной l1, угол открытия крана α = 30°, температура бензина 20°С.

5.13. Жидкость вытекает в атмосферу по короткому горизонтальному трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2 и длинами l1 и l2 (схема 5.9), на котором установлена задвижка (a/d = 5/8), под постоянным напором h1. Трубы новые стальные, температура жидкости t. Определить расход жидкости в трубопроводе, построить пьезометрическую линию и полной удельной энергии.

5.14. Из резервуара А жидкость сливается в резервуар В по трубопроводу диаметром d1 и длиной l1. Через внешний цилиндрический насадок диаметром d2 из резервуара В жидкость вытекает в атмосферу (схема 5.10). Определить напор Н, какой нужно поддерживать в резервуаре А, чтобы в резервуаре В он составил h2, если степень открытия крана на трубопроводе α = 30°, температура жидкости t, трубы новые стальные.

5.15. Определить высоту h расположения оси насоса над уровнем жидкости в резервуаре, чтобы вакуумметрическое давление во всасывающем трубопроводе не превосходило p1, если расход жидкости Q, длина трубопровода l1 и диаметр d1 (рис. 5.11), трубы новые стальные, температура жидкости t.

5.16. По самотечному сифонному трубопроводу длиной l1 необходимо обеспечить расход Q жидкости при напоре h1 (схема 5.12). Определить диаметр трубопровода d, если температура жидкости t, трубы новые стальные. Найти превышение h сечения КК над уровнем в резервуаре А, если оно находится на середине длины трубопровода, а вакуумметрическое давление в нем не должно превышать p2.

5.17. По короткому трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2 и длинами l1 и l2 жидкость из резервуара А с избыточным давлением p1 поступает в открытый резервуар В при постоянной разности уровней h1 (схема 5.13). Определить расход Q жидкости в трубопроводе, если задвижка открыта (a/d = 3/8), трубы новые чугунные, температура жидкости t. Построить пьезометрическую линию и полной удельной энергии.

5.18. Определить разность уровней Z при пропуске по бетонному дюкеру диаметром d = 10 d2 и длиной l1 (схема 5.14) расхода Q1 = 100 Q воды, если шероховатость стенок дюкера Δ, а температура воды t.

5.19. По короткому новому стальному трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2 и длинами l1 и l2 жидкость при температуре t из резервуара А поступает в резервуар В, из которого она сливается в атмосферу по внешнему цилиндрическому насадку диаметром d2. Определить расход Q жидкости в трубопроводе при напорах h1 и h2, показанных на схеме 5.15, если степень открытия задвижки a/d = 3/8. Построить, пьезометрическую линию и полной удельной энергии.

5.20. По сифонному новому стальному трубопроводу длиной l1 из резервуара А в резервуар В при разности уровней h1 (схема 5.16) подается расход Q жидкости при условии, что вакуумметрическое давление в сечении С С, которое расположено выше уровня в резервуаре на h2, не превышает p1. Определить диаметр трубопровода d и коэффициент сопротивления ζ3 задвижки, удовлетворяющие условиям задачи, если трубопровод снабжен обратным клапанном с сеткой и задвижкой, а температура жидкости t.

5.21. Насос, расположенный выше уровня воды в реке на h = 1,0 м, по всасывающему трубопроводу диаметром d1 и длиной l1 осуществляет забор воды из колодца (схема 5.17), которая по самотечной трубе диаметром d2 и длиной l2 поступает из реки. Определить расход Q воды и разность уровней Н в реке и колодце, если вакуумметрическое давление во всасывающем патрубке насоса p1. Трубы стальные новые, температура воды t.

5.22. Определить, давление р воздуха в резервуаре А, чтобы обеспечить подачу Q жидкости в открытый, резервуар В на высоту h1 (схема 5.18) по новому стальному трубопроводу диаметром d1 и длиной l1, если угол открытия крана α = 30°, температура жидкости  t.

5.23. Жидкость в количестве Q перекачивается по трубопроводу диаметром d1 и длиной l1. Определить потери удельной энергии и построить график функциональной зависимости Hf (Δ) при возрастающих значениях шероховатости стенок трубопровода в процессе его старения (Δ = 0,1 мм; 0,2 мм; 0,6 мм; 1,2 мм), если температура жидкости t.

5.24. Сравнить расходы в новом чугунном трубопроводе диаметром d1 и длиной l1, работающем при напоре h1, если температура жидкости увеличится от t до t1 = 2 t. Расчет выполнить при данных, приведенных в табл. 5.1.

5.25. По сифонному новому стальному трубопроводу, для которого задан напор h1, жидкость из резервуара А подается в резервуар В (схема 5.16). Определить расход Q в трубопроводе и наибольшую величину вакуума, если его диаметр d1 и длина l1. Трубопровод снабжен обратным клапаном с сеткой и задвижкой со степенью открытия a/d = 5/8, а температура жидкости t.

Часть задач есть готовые, контакты

6.1. В вертикальной стенке, разделяющей резервуар на две части (схема 6.1), расположено круглое отверстие с известным диаметром d1. В наружной стенке имеется другое отверстие диаметром d2. Центры обоих отверстий расположены на высоте h от дна. Глубина воды в левой части резервуара h1; расход через отверстия Q = Q1 = Q2. Определить глубину h2 воды в правой части резервуара и диаметр d2 отверстия в наружной стенке.

6.2. В бак (схема 6.1), разделенный перегородкой на два отсека, подается бензин с расходом Q и температурой 20°С. В перегородке бака имеется цилиндрический насадок, диаметр которого d1, а длина l = 3 d1. Бензин из второго отсека через отверстие диаметром d2 поступает наружу, в атмосферу. Определить глубины h1 и h2 обоих отсеках, если центры насадка и отверстия находятся на высоте h от дна.

6.3. В вертикальной стенке, разделяющей резервуар на две части (схема 6.1), расположено круглое отверстие диаметром d1. Центр отверстия находится на высоте h от дна. Глубины минерального масла в резервуаре h1 и h2, температура Т = 20°С, площади зеркал равны соответственно S1 и S2. Определить: 1) время выравнивания уровней в резервуаре, если приток масла отсутствует (Q = 0), а отверстие в наружной стенке плотно закрыто; 2) как изменится время выравнивания уровней, если перетекание будет происходить через Цилиндрический насадок такого же диаметра и длиной l = 3 d1.

6.4. Определить скорость и расход перетекания воды из одной половины сосуда в другую через цилиндрический насадок перегораживающей стенки (схема 6.2), если глубина наполнения левой части сосуда h1, правой h2, диаметр отверстия насадка d2. Показание жидкостного дифференциального манометра, заполненного ртутью, hрт. Возвышение центра тяжести отверстия над дном сосуда h. Условия считать стационарными, а поток установившимся.

6.5. Из левой половины резервуара (схема 6.2) в правую перетекает дизельное топливо  при температуре Т = 15С° через внешний цилиндрический насадок диаметром d1. Начальное наполнение левой половины резервуара h1, а правой – h2 = 0, а площади сечений равны соответственно S1 и S2. Показания дифференциального ртутного манометра hрт. Определить: 1) время выравнивания уровней, считая глубину наполнения левой половины h1 и перепад давлений постоянными, а возвышение центра насадка над дном резервуара h; 2) как изменится время выравнивания уровней, если на свободные поверхности в обоих половинах резервуара будет действовать нормальное атмосферное давление.

6.6. Из резервуара (схема 6.3) в атмосферу вытекает вода при постоянном напоре h1 через круглое отверстие в тонкой стенке и один из видов насадка. Диаметр отверстия d1 и выходной диаметр насадка dн равны. Определить: 1) суммарный расход из резервуара, если абсолютное давление на поверхности воды в резервуаре рабc 2) во сколько раз расходы отверстия и насадка отличаются друг от друга.

6.7. Опорожнение резервуара (схема 6.3) с постоянной площадью зеркала S1 происходит одновременно через отверстие в тонкой стенке и одного из видов насадок, причем выходные диаметры их равны d1 = dн. Определить: 1) через какое время уровень воды в резервуаре снизится до центра отверстия и насадка, если абсолютное давление на  поверхности в резервуаре рабс будет постоянным; 2) какое абсолютное давление необходимо поддерживать в резервуаре, чтобы время опорожнения уменьшилось в два раза.

6.8. Определить начальную скорость истечения жидкости из сосуда (схема 6.4), заполненного слоями воды и масла с плотностью ρм = 800 кг/м3 одинаковой высоты h2. Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только, водой или только маслом до уровня 2 h2.

6.9. Цилиндрический резервуар (схема 6.4.) с площадью зеркала S2 заполнен слоями воды и масла одинаковой толщины h2. Определить, за какое время произойдет полное опорожнение резервуара через круглое отверстие в дне диаметром d2.

6.10. Бензин перетекает из открытого левого бака в закрытый правый бак (схема 6.5). Уровень жидкости в баках и величина вакуума в правом баке поддерживаются постоянными и равными h1, h2, pв. Определить расход бензина через цилиндрический насадок диаметром d1 и наименьшее абсолютное давление в сжатом сечении внутри насадка.

6.11. Вода перетекает из открытого левого бака в закрытый правый бак (схема 6.5) через один из видов насадок с выходным диаметром d1. Первоначальные уровни в баках h1 и h2, а площади зеркал S1 и S2. Определить: 1) время выравнивания уровней в обоих баках, если уровень в левом баке и величина вакуума в правом баке поддерживаются постоянными; 2) как изменится время выравнивания уровней, если истечение происходило бы через отверстие в тонкой стенке.

6.12. Определить время опорожнения составного цилиндрического резервуара с водой размерами D1, D2, H1, H2 через вертикальную трубу высотой h и диаметром d (схема 6.6) при открытом вентиле с коэффициентом сопротивления ξ = 5. Коэффициент сопротивления трения в трубе принять равным λ = 0,03.

6.13. Из составного цилиндрического резервуара (схема 6.6) с размерами D1, D2, H1, H2 через вертикальную трубу высотой h и диаметром d при открытом вентиле с коэффициентом ξ = 4,0 вытекает вода в атмосферу. Коэффициент сопротивления трения в трубе принять равным λ = 0,028. Определить: 1) расход воды из трубы, считая уровень в резервуаре постоянным; 2) как изменится расход воды, если истечение из данного резервуара будет происходить через внешний цилиндрический насадок длиной lн = 4d.

6.14. Определить высоту сливной трубы h, при которой опорожнение цилиндрического бака (схема 6.7) диаметром D1 будет происходить в два раза быстрее, чем через отверстие такого же диаметра. Начальное заполнение бака H1, диаметр отверстия d, его коэффициент расхода μ0 = 0,62. Коэффициент сопротивления трения в трубе принять равным λ = 0,03.

6.15. Цилиндрический бак А (схема 6.8) диаметром D1 и высотой H1 заполняется бензином из центрального бензинохранилища В, уровень в котором постоянен и равен H2. Заполнение происходит через гибкий шланг длиной l = 2 Н2, выходное сечение которого находится на середине высоты бака. Определить диаметр шланга d, при котором бак будет заполняться в заданное время Т = 15 мин, приняв коэффициент сопротивления трения в шланге λ = 0,05; местными потерями в шланге пренебречь.

6.16. Из цилиндрического бака (схема 6.7) диаметром D1 при постоянном напоре H1 вода вытекает в атмосферу через круглое отверстие в дне диаметром d. Определить: 1) расход воды через отверстие; 2) как изменится расход, если к отверстию присоединить сливную трубу высотой h и такого же диаметра d. Коэффициент сопротивления трения принять равным λ = 0,03, местными сопротивлениями пренебречь.

6.17. Какое избыточное давление рм воздуха нужно поддерживать в баке (схема 6.9), чтобы его опорожнение происходило в два раза быстрее, чем при атмосферном давлении над уровнем воды; каким будет при этом время опорожнения бака? Диаметр бака D1, его начальное заполнение H1 Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром d и высотой h1, коэффициент которого μ = 0,82.

6.18. Из цилиндрического резервуара диаметром D1 и постоянным уровнем воды H1 (схема 6.9) происходит истечение через внешний цилиндрический насадок диаметром d и высотой h1. Какое манометрическое давление рм необходимо поддерживать на поверхности воды в баке, чтобы расход из насадка увеличился в 1,5 раза по сравнению с истечением при атмосферном давлении на поверхности воды. Определить величину вакуума в сжатом сечении насадка в обоих случаях.

6.19. Вода перетекает из сосуда А в сосуд Б (схема 6.10) через внешний цилиндрический насадок диаметром d, имеющий сверление. При заданном уровне H1 в резервуаре А определить уровень H2, при котором протекающая по насадку вода не будет выливаться через сверление, а атмосферный  воздух не будет засасываться внутрь насадка.

6.20. Определить скорость перемещения поршня  гидротормоза (схема 6.11) диаметром D, нагруженного силой F, если перетекание из одной полости цилиндра в другую происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d1. Коэффициент расхода отверстий принять μ = 0,6, плотность жидкости ρ. Коэффициент трения в манжете поршня шириной b равен f.

6.21. Определить расход воды через отверстие с острой кромкой диаметром d2, выполненное в торце трубы (схема 6.12) диаметром D, если показание манометра перед отверстием рм и высота расположения манометра над осью трубы h. Как изменится расход, если к отверстию присоединить один из насадков?

6.22. В теле железобетонной плотины (схема 6.13) проектируется водовыпуск в виде трубы длиной l. Условные геодезические отметки оси водовыпуска s0, поверхности воды в верхнем бьефе – sвб, поверхности воды в нижнем бьефе – sнб. Определить диаметр d водовыпуска, если он должен пропустить расход Q. Установить, какой будет расход через водовыпуск, если уровень нижнего бьефа поднимется на высоту h.

6.23. Два одинаковых квадратных отверстия размерами а х а расположены в вертикальной стенке резервуара (схема 6.14). Расстояние между центрами отверстий h, нижнее отверстие расположено на расстоянии h1 от дна резервуара и l от боковой стенки. Определить, при какой глубине Н воды в резервуаре суммарный расход из обоих отверстий составит Q1.

6.24. В первоначально пустой бак (схема 6.15) квадратного сечения с размерами b x b подается постоянное количество воды Q2. Одновременно происходит вытекание поступающей воды через донное отверстие диаметром d и коэффициентом расхода μ = 0,6. Определить: 1) каков предельный уровень zmax, отвечающий установившейся работе системы; 2) какое время требуется для того, чтобы разность между zmax и текущим уровнем z стала равна Δz = 0,l м.

6.25. Определить время затопления тонкостенного понтона (схема 6.16) призматической формы после получения им бортовой пробоины на глубине h. Площадь пробоины S2, ее коэффициент расхода μ = 0,6. Размеры понтона следующие: высота – Н, площадь дна – S1, начальное погружение понтона в воду – b.

Часть задач есть готовые, контакты

7.1 – 7.5. По стальному трубопроводу с толщиной стенок δ, диаметром d и длиной l подается вода с расходом Q. Определить повышение давления Δр у задвижки, которая установлена в конце трубопровода (схема 7.1), если время ее закрытия составит t3.

7.6 – 7.10. По трубопроводу с толщиной стенок b, диаметром d и длиной l подается нефть с расходом Q. Определить время закрытия задвижки t3 в конце трубопровода (схема 7.1), чтобы повышение давления составило Δр.

7.11 – 7.15. В результате закрытия задвижки за время t3 на конце трубопровода (схема 7.1) диаметром d и длиной l произошло повышение давления на Δp. Определить начальную скорость v0 движения воды в трубопроводе, если толщина стенок его δ.

7.16 – 7.20. Определить необходимую толщину стенок трубопровода при гидравлическом ударе в результате мгновенного закрытия затвора, по которому подается вода с расходом Q, если его диаметр d и длина l. Свободный напор в конце трубопровода составляет Нсв.

7.21 – 7.25. Определить напряжение в стенках трубопровода диаметром d и длиной l в результате гидравлического удара при мгновенном закрытии затвора (схема 7.1), если по трубопроводу подается нефть с расходом Q, а толщина стенок его равна δ.

Часть задач есть готовые, контакты

8.1. Определить отметку уровня воды в напорном баке А для трубопровода с параллельным и последовательным соединением труб для пропуска расходов Qп1, QВ, QD при размерах трубопровода: l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4 (схема 8.1). Трубы новые чугунные, а отметка трубопровода в конечном пункте D равна sD.

8.2. Выполнить требование задачи 8.1 для пропуска расходов Qп2, QС, QD при размерах трубопровода: l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4 (схема 8.1). Трубы новые стальные, а отметка трубопровода в конечном пункте D равна sD.

8.3.  Выполнить требование задачи 8.1 для пропуска расходов Qп1, Qп2, QD при размерах трубопровода: l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4 (схема 8.1). Трубы нормальные, а отметка трубопровода в конечном пункте D равна sD.

8.4. Определить напор в точке В и узловой расход в точке С горизонтального нового стального трубопровода (схема 8.2), состоящего из двух последовательных участков с размерами l1, l2, d1, d2 при отметках пьезометрического напора sA и sC, если на участках АВ и ВС непрерывно изменяемые расходы Qп1 и Qп2.

8.5. Определить напор и расход в точке В горизонтального нового чугунного трубопровода (схема 8.2), состоящего из двух последовательных участков с размерами l1, l2, d1, d2 при отметках пьезометрического напора sA и sC, если на участках АВ и ВС непрерывно изменяемые расходы Qп1 и Qп2.

8.6. Выполнить требование задачи 8.4 для трубопровода, показанного на схеме 8.2, если на участке АВ непрерывно изменяемый расход Qп1 и узловой расход в точке В равен QB. Трубы нормальные.

8.7. Выполнить требование задачи 8.4 для трубопровода, показанного на схеме 8.2, если на участке ВС непрерывно изменяемый расход Qп2 и узловой расход в точке С равен QC. Трубы новые чугунные.

8.8. Для трех последовательно соединенных участков труб (схема 8.3) определить:

1) отметку уровня воды в водонапорной башне при размерах труб l1, l2, l3, d1, d2, d3, если непрерывно изменяемые расходы Qп1, Qп2, Qп3 и узловые расходы QB и QC;

2) диаметр трубы на участке АВ, если отметку уровня воды в водонапорной башне уменьшить на 2 м, а диаметры d2, d3 и все расходы остаются без изменений. Трубы новые стальные.

8.9. Выполнить требование задачи 8.8 (схема 8.3) По первому вопросу, если непрерывно изменяемые расходы Qп1, Qп2 и узловые расходы QB и QD. Определить диаметр трубы на участке ВС, если отметку уровня воды в водонапорной башне увеличить на 3 м, а диаметры d1, d3 и все расходы остаются без изменений. Трубы новые чугунные.

8.10. Выполнить требование задачи 8.8 (схема 8.3) по первому вопросу, если непрерывно изменяемые расходы Qп2, Qп3 и узловые расходы QC и QD. Определить диаметр трубы на участке CD, если отметку уровня воды в водонапорной башне, увеличить на 5 см, а диаметры d1 и d2 и все расходы остаются без изменения. Трубы нормальные.

8.11. Определить отметку уровня воды в водонапорной башне, необходимую для пропуска по трубопроводу (схема 8.4) с параллельным и последовательным соединением труб расходов Qп1, Qп2, QC при их размерах l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4, если трубы стальные новые, отметка трубопровода в точке D равна sD.

8.12. Выполнить требование задачи 8.11, если расходы в трубопроводе Qп1, QB, QC, QD (схема 8.4). Трубы новые чугунные, отметка трубопровода в точке D равна sD.

8.13. Выполнить требование задачи 8.11, если расходы в трубопроводе Qп2, QB, QC, QD (схема 8.4). Трубы нормальные, отметка трубопровода в точке D равная sD.

8.14. В новом стальном трубопроводе с параллельным и последовательным соединением труб (схема 8.5), длины которых l1, l2, l3, l4 и диаметры d1, d2, d3, d4 определить расходы на участках 1, 2, 3 и отметку пьезометрического напора в точке А, если отметка пьезометрического напора в точке С равна sC и известны расходы Qп1 и QC.

8.15. Для условий задачи 8.14 (схема 8.5) определить расходы на участках 1, 2 и QC, отметку пьезометрического напора в точке А, если известны расход в третьей ветви Q3 = QB и отметка пьезометрического напора в точке С равна sC.

8.16. Определить отметку уровня воды в водонапорной башне и расход QB при размерах труб l1, l2, d1, d2, d3, показанных на схеме 8.6, если непрерывно изменяемый расход по длине ветви АС равен Qп1. Трубы новые стальные.

8.17. Из водонапорной башни по трубам вода поступает в узловые точки В и С (схема 8.7). Определить отметки пьезометрического напора в этих точках при размерах труб l1, l2, d1, d2, d3 и расходах QB, QC и Qп1, если отметка свободной поверхности в водонапорной башне sA. Трубы нормальные.

8.18. Какой напор необходимо создать в начале горизонтального нового стального трубопровода длиной l1 и диаметром d1 для пропуска расходов QB и Qп1 при свободном напоре в конце трубопровода Нсв = = 15 м? Как изменится напор в начале трубопровода, если для пропуска того же расхода параллельно основному трубопроводу будет уложен дополнительный новый чугунный трубопровод диаметром d2 той же длины? При необходимости часть непрерывно изменяемого расхода Qп1 можно пропускать по второй ветви трубопровода.

8.19. По новому стальному трубопроводу диаметром d1, необходимо подавать воду в количестве QB и Qп1 на расстояние l1. Определить, как изменится пропускная способность трубопровода при полученном напоре, если вместо запроектированных будет уложено l1/2 труб диаметром d1 = 25 мм и l1/2 труб диаметром d1 = 25 мм.

8.20. Вода по горизонтальному новому чугунному трубопроводу, состоящему из двух последовательных участков труб с размерами l1, l2, d1, d2, подается в узловые точки В и С в количестве QB, QC и непрерывно распределятся по участку АВ в количестве Qп1. Определить необходимое давление насоса, если свободный напор в конце  трубопровода  Нсв = 15 м. Как изменится давление насоса, если расход в узловой точке В QB уменьшить и одновременно в точке С QC увеличить на 5 л/с?

8.21. Из водонапорной башни, отметка свободной поверхности которой sA, вода по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных участков труб с размерами l1, l2d1d2 (схема 8.8), в количестве QC подается в пункт С на отметку sC.  Данный трубопровод не обеспечивает пропуск заданных расходов QB, QC, Qп1. Определить диаметр d3 дополнительной трубы ВДЕ длиной l3, проложенной параллельно второму участку, чтобы при расчетных отметках трубопровод обеспечивал бы подачу заданных расходов. Трубы нормальные.

8.22. Определить величину расхода Q в горизонтальном новом чугунном трубопроводе, состоящем из трех последовательно соединенных участков труб размерами l1, l2, l3, d1, d2, d3, при напоре Н. Как изменится величина напора при полученном расходе Q, если заданные участки труб соединить параллельно?

8.23. Определить отметку уровня воды в водонапорной башне sA для трубопровода с параллельным и последовательным соединением труб для пропуска расходов QB, QC, QD, Qп1, Qп2 при размерах труб l1, l2, l3, l4, d1, d2, d3, d4 (схема 8.9), если трубы новые стальные, а отметка пьезометрической линии в конечном пункте D равна sD.

8.24. Выполнить требование задачи 8.23 для трубопровода, показанного на схеме 8.9, если на участке АВ непрерывно изменяемый расход Qп1 и узловые расходы равны QB, и QD. Трубы новые чугунные.

8.25. Выполнить требование задачи 8.23 для трубопровода, показанного на схеме 8.9, если на участке ВС непрерывно изменяемый расход Qп2 и узловые расходы равны QC и QD. Трубы нормальные.

Часть задач есть готовые, контакты

9.1 – 9.10. По одной из схем 9.1 – 9.10 и варианту исходных параметров (табл. 9.1), заданных преподавателем, выполнить гидравлический расчет разветвленного трубопровода, являющегося составной частью проектируемой автономной системы сельскохозяйственного водоснабжения.

Требуется определить расчетные расходы, экономически целесообразные диаметры труб, потери напора на всех участках (между узловыми точками); проверить и обеспечить заданную достаточность свободных напоров в узловых точках; вычислить свободный напор в начальном узле Б трубопровода (уровень воды в водонапорной башне или пьезометрический напор  в  гидроаккумуляторе водоподъемной установки).

9.11 – 9.15. По одной из схем 9.11 – 9.15 и варианту исходных параметров (табл. 9.2), заданных  преподавателем, выполнить гидравлический расчет разветвленного трубопровода, являющегося составной частью проектируемой системы орошения с применением дождевальных машин кругового действия ДМУ «Фрегат» и фронтального действия. ДКШ «Волжанка» соответствующих модификаций. Различием в геодезических отметках на гидрантах, к которым подключаются машины, пренебречь.

Требуется определить расчетные расходы, экономически целесообразные диаметры труб, потери напора на всех участках (между узловыми точками); проверить и обеспечить условия получения заданных свободных напоров на гидрантах; вычислить свободный напор в начальном узле Н трубопровода (напор на выходе насосной станции).

9.16 – 9.25. По одной из схем 9.1 – 9.10 и варианту исходных параметров (табл. 9.3), заданных преподавателем, выполнить гидравлический расчет разветвленного трубопровода, подключаемого к существующей системе сельскохозяйственного водоснабжения (известен свободный напор hсв.Б в начальном узле Б). Требуется определить расчетные расходы, необходимые диаметры труб, потери напора на всех участках (между узловыми точками); проверить и обеспечить заданную достаточность свободных напоров в узловых точках.

Часть задач есть готовые, контакты

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

Гидравлика и гидравлические машины. Рухленко

РТЮ.ТГСХА

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1.2

Определить абсолютное давление воздуха в баке p1, если при атмосферном давлении, соответствующем hат = 760 мм рт. ст., показание ртутного вакуумметра hрт = 0,2 м, высота h = 1,5 м. Каково при этом показание пружинного вакуумметра? Плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.

1.2

Задача 1.3

При перекрытом кране трубопровода К определить абсолютное давление в резервуаре, зарытом на глубине H = 5 м, если показание вакуумметра, установленного на высоте h = 1,7 м, равно pвак = 0,02 МПа. Атмосферное давление соответствует hа = 740 мм рт. ст. Плотность бензина ρб = 700 кг/м3.

1.3

Задача 1.5

Определить вакуумметрическое давление воды pв в точке В трубопровода (рис. 1.5), расположенной на a = 200 мм ниже линии раздела между водой и ртутью. Разность уровней ртути в коленах манометра h = 300 мм.

1.5

Задача 1.6

Закрытый резервуар А, заполненный керосином на глубину H = 3 м, снабжен вакуумметром и пьезометром (рис. 1.6). Определить абсолютное давление p0 над свободной поверхностью в резервуаре и разность уровней ртути в вакуумметре h1, если высота поднятия керосина в пьезометре h = 1,5 м.

1.6

Задача 2.1

Наклонный плоский щит АВ удерживает слой воды H = 3 м при угле наклона щита α = 60° и ширине щита b = 2 м. Требуется разделить щит по высоте на две части так, чтобы сила давления F1 на верхнюю часть его была равна силе давления F2 на нижнюю часть. Определить точки приложения сил F1 и F2.

2.1

Задача 2.2

Квадратное отверстие со стороной h = 1 м в вертикальной стенке резервуара закрыто плоским щитом. Щит закрывается грузом массой m, на плече x = 1,3 м. Определить величину массы груза, необходимую для удержания глубины воды в резервуаре H = 2,5 м, если величина a = 0,5 м.

2.2

Задача 2.4

Для опорожнения резервуара с нефтью в дне его имеется плоский круглый клапан диаметром d = 100 мм. Определить какую силу T нужно приложить к тросу для открытия клапана при глубине нефти в резервуаре H = 4,2 м. Манометрическое давление паров нефти в резервуаре pм = 10 кПа. Как изменится усилие T, если перед открытием клапана изменить давление на поверхности нефти до нормального атмосферного.

2.4

Задача 2.5

Цилиндрический сосуд с размерами D = 2,3 м и L = 5 м заполнен бензином. Определить разрывающие усилия Fx, если показания манометра pм = 58 кПа.

2.5

Задача 2.6

Смотровой люк в боковой стенке резервуара перекрывается полусферической крышкой диаметром d = 0,6 м. Определить отрывающее Fx и сдвигающее Fz усилия, воспринимаемые болтами, если уровень бензина над центром отверстия Н = 2 м. Показание манометра pм = 4,1 кПа.

2.6

Задача 2.8

В дне призматического резервуара с бензином имеется прямоугольное отверстие a × b = 1 × 2 м, перекрытое полуцилиндрической крышкой радиусом R = 0,5 м. Определить усилие, воспринимаемое болтами крышки, если уровень бензина H = 3,5 м, а давление паром бензина pм = 18 кПа.

2.8

Задача 3.1

Из напорного бака вода течет по трубе диаметром d1 = 20 мм и затем вытекает в атмосферу через насадок (брандспойт) с диаметром выходного отверстия d2 = 10 мм. Избыточное давление в баке p0 = 0,18 МПа; высота H = 1,6 м. Пренебрегая потерями энергии, определить скорости течения воды в трубе υ1 и на выходе из насадка υ2.

3.1

Задача 3.2

Определить расход керосина, вытекающего из бака по трубопроводу диаметром d = 50 мм, если избыточное давление воздуха в баке равно p0 = 16 кПа; высота уровня H0 = 1 м; высота подъема керосина в пьезометре, открытом в атмосферу, равна H = 1,75 м. Потерями энергии пренебречь. Плотность керосина ρ = 800 кг/м3.

3.2

Задача 3.3

От бака, в котором с помощью насоса поддерживается постоянное давление жидкости, отходит трубопровод диаметром D = 50 мм. Между баком и краном К на трубопроводе установлен манометр. При закрытом положении крана p0 = 0,5 МПа. Найти связь между расходом жидкости в трубопроводе Q и показанием манометра p при разных открытиях крана, приняв коэффициент сопротивления входного участка трубопровода (от бака до манометра) ζ = 0,5. Плотность жидкости ρ = 800 кг/м3.

Подсчитать расход жидкости при полном открытии крана, когда показание манометра p = 0,485 МПа.

3.3

Задача 3.4

Насос нагнетает жидкость в напорный бак, где установились постоянный уровень на высоте H = 2 м и постоянное избыточное давление p2 = 0,2 МПа. Манометр, установленный на выходе из насоса на трубе диаметром d1 = 75 мм, показывает p1 = 0,25 МПа. Определить расход жидкости Q, если диаметр искривленной трубы, подводящей жидкости к баку, равен d2 = 50 мм; коэффициент сопротивления этой трубы принять равным ζ = 0,5. Плотность жидкости ρ = 800 кг/м3.

3.4

Задача 4.1

Два одинаковых круглых отверстия d = 60 мм с острой кромкой расположены одно над другим в вертикальной стенке большого резервуара. Центр нижнего отверстия находится на расстоянии a1 = 200 мм от дна резервуара. Расстояние между центрами отверстий a2 = 500 мм. Определить, при какой глубине H воды в резервуаре суммарный расход из обоих отверстий составит Q = 23 л/с.

4.1

Задача 4.2

В вертикальной стенке, разделяющей открытый резервуар на две части, расположено отверстие диаметром d1 = 50 мм. В наружной стенке имеется другое отверстие диаметром d2. Центры обоих отверстий расположены на высоте h = 1,0 м от дна. Глубина воды в левой части резервуара h1 = 2,5 м; расход через отверстия Q = 3,1 л/с. Определить глубину h2 в правой части резервуара и диаметр d2 отверстия в наружной стенке.

4.2

Задача 4.3

Определить начальную скорость истечения жидкости через отверстие диаметром d = 20 мм из сосуда, заполненного слоями воды и масла (плотностью ρм = 880 кг/м3) одинаковой высоты h = 0,8 м. Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения для случаев, когда сосуд заполнен только водой или только маслом до уровня 2h.

4.3

Задача 4.4

Открытый цилиндрический резервуар диаметром D = 1,2 м заполнен слоями воды и масла (ρм = 880 кг/м3) одинаковой толщины h = 0,8 м. Определить, за какое время произойдет полное опорожнение резервуара через отверстие диаметром d = 25 мм.

4.4

Задача 4.10

Жидкость плотностью ρ = 850 кг/м3 подается от насоса в гидроцилиндр, а затем через четыре отверстие в поршне площадью S0 = 5 мм2 и гидродроссель Д в бак (рб = 0).

  1. Определить, при какой площади проходного сечения дросселя Д поршень будет находится в неподвижном равновесии под действие силы F = 3000 Н, если диаметр поршня D = 100 мм, диаметр штока Dш = 80 мм, коэффициент расхода отверстия в поршне μ0 = 0,8, коэффициент расхода дросселя μдр = 0,65, давление насоса рн = 1 МПа.
  2. Определить площадь проходного сечения дросселя Д, при котором поршень будет перемещаться со скоростью ν = 1 см/с вправо.

4.10

Задача 5.1

Жидкость с плотностью ρ = 850 кг/м3 и вязкостью ν = 2 Ст подается на расстояние l = 20 м по горизонтальной трубе диаметром d = 20 мм в количестве Q = 1,57 л/с. Определить давление и мощность, которые требуются для указанной передачи. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют.

Задача 5.3

Определить потребный напор, который необходимо создать в сечении 0 – 0 для подачи в бак воды с вязкостью ν = 0,008 Ст, если длина трубопровода l = 80 м; его диаметр d = 50 мм; расход жидкости Q = 15 л/с; высота Н0 = 30 м; давление в баке p2 = 0,2 МПа; коэффициент сопротивления крана ζ1 = 5; колена ζ2 = 0,8; шероховатость стенок трубы Δ = 0,04 мм.

5.3

Задача 5.4

Какое давление должен создавать насос при подаче масла Q = 0,4 л/с и при давлении воздуха в пневмогидравлическом аккумуляторе p2 = 2 МПа, если коэффициент сопротивления квадратичного дросселя ζ = 100; длина трубопровода от насоса до аккумулятора l = 4 м; диаметр d = 10 мм? Свойства масла ρ = 900 кг/м3; ν = 0,5 Ст. Коэффициент ζ отнесен к трубе с d = 10 мм.

5.4

Задача 5.8

Насос подает масло по трубопроводу 1 длиной l1 = 5 м и диаметром d1 = 10 мм в количестве Q = 0,3 л/с. В точке M трубопровод 1 разветвляется на два трубопровода (2 и 3), имеющие размеры: l2 = 8 м; d2 = 8 мм и l3 = 2 м; d3 = 5 мм. Определить давление, создаваемое насосом, и расход масла в каждой ветви трубопровода (Q2 и Q3) при вязкости масла ν = 0,5 Ст и плотности ρ = 900 кг/м3. Режим течения на всех трех участках считать ламинарным. Местные гидравлические сопротивления отсутствуют. Давление в конечных сечениях труб атмосферное, и геометрические высоты одинаковы.

5.8

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика ЯГТУ

РЯ.ЯГТУ

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 7

Вода из водонапорной башни высотой 10 м подается по полиэтиленовому (λ = 0,01) горизонтальному трубопроводу диаметром 150 мм на расстояние 1,5 км. Определить какой расход будет в конце трубопровода на высоте 2 м. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант

Задача 4

Тонкостенный резервуар с размерами В × В × Н = 3 × 3 × 2 м опущен в воду вверх дном. Определить показания ртутного U-образного манометра (hрт) и глубину погружения резервуара h, если его масса 4,5 т, а атмосферное давление pа = 100 кПа. (Подъемной силой пренебречь и считать, что сила тяжести резервуара приложена ко дну).

Задача 5

Из открытого резервуара А по вертикальной трубе диаметром d = 100 мм вода перетекает в нижний закрытый резервуар В при напоре H = 3 м. Определить показание ртутного манометра h, установленного на нижнем резервуаре, если расход воды в трубе Q = 25 л/с.

Задача 6

Определить потери давления при движении масла в радиаторе, состоящем из 4 трубок, если расход масла Q = 2 · 10-4 м3/с. Диаметр трубок = 0,01 м, длина их l = 1 м. Плотность масла ρ = 900 кг/м3, кинематическая вязкость ν = 6,5 · 10-5 м2/с. Коэффициент местного сопротивления на входе ζвх = 0,8, а на выходе ζвых = 1,3.

Задача 7

Вода из водонапорной башни высотой 15 м подается по полиэтиленовому (λ = 0,01) горизонтальному трубопроводу диаметром 150 мм на расстояние 1,5 км. Определить какой расход будет в конце трубопровода на высоте 2 м. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 175

Задача 1

Определить на сколько изменится давление при остывании воды в закрытом резервуаре от 95 до 25 °С, если βt = 5 · 10-4 1/град, а модуль упругости E = 2 · 109 Па.

Задача 2

К резервуару, заполненному газом давлением p0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью (ρ = 13600 кг/м3). Требуется определить давление p0 в резервуаре, если ртуть поднялась в трубке на высоту h = 45 см (pа = 98,1 кПа).

Задача 3

Дать определение пьезометрического напора.

Задача 4

В U-образный сосуд налиты ртуть и вода. Линия раздела жидкостей расположена ниже свободной поверхности ртути на hрт = 8 см. Определить разность уровней h в обоих частях сосуда (ρ1 = 1000 кг/м3; ρ2 = 13600 кг/м3).

Задача 5

Из резервуара вода вытекает через трубку переменного сечения с небольшим углом конусности и диаметрами d1 = 50 мм, d2 = 100 мм. Определить давление на поверхность воды в резервуаре p0, при котором давление в трубке в сечении диаметром d1 станет p1 = 55 кПа, если напор H = 2,25 м.

Задача 5

Из бачка А по трубке диаметром d3 = 25 мм, подведенной к водопроводу диаметром d1 = 300 мм, поступает хлорная вода плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить диаметр суженной части d2, если напор H = 6 м, в сечении 1–1 давление p0 = 196 кПа, расход воды в трубопроводе Q = 70,3 л/с, расход хлорной воды Qхв = 0,5 л/с.

Задача 6

Определить при каком предельном расходе в трубопроводе D = 150 мм и длиной 1000 м потери напора не превысят 20 м. (Труба стальная λ = 0,02).

Задача 7

По трубопроводу из чугунных труб (λ = 0,04) длиной 800 м при отметках в начале и конце zн = 5 м и zк = 22 м подается вода. Определить необходимый напор в начале трубопровода при расходе Q = 36 л/с и диаметр трубы 200 мм. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 176

Задача 2

К резервуару, заполненному газом давлением p0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью (ρ = 13600 кг/м3). Требуется определить давление p0 в резервуаре, если ртуть поднялась в трубке на высоту h = 23 см (pа = 98,1 кПа).

  Задача 4

Определить разность давлений в резервуарах А и В, заполненных бензином, если показание дифференциального ртутного манометра h = 100 мм.

 4

 Задача 5

Из резервуара вода вытекает через трубку переменного сечения с небольшим углом конусности и диаметрами d1 = 100 мм, d2 = 150 мм. Определить давление на поверхность воды в резервуаре p0, при котором давление в трубке в сечении диаметром d1 станет p1 = 78 кПа, если напор H = 1,25 м.

 5

Задача 6

Газ по домовому газопроводу длиной l = 28 м и диаметром D = 25 мм подается с отметки z1 = 0 м до горелки на пятом этаже (z2 = 17 м). Плотность наружного воздуха ρв = 1,2 кг/м3, гидравлический коэффициент трения λ = 0,02, суммарный коэффициент местных сопротивлений Σζ = 7. Определить массовый расход газа М при манометрическом давлении в начале газопровода рм = 12 Па и плотности газа ρг = 0,7 кг/м3.

 6

Задача 7

Вода по горизонтальному трубопроводу подается от напорного резервуара к водоразборной колонке. Как изменится расход в колонке, если длину трубопровода увеличить на 35%. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 177

Задача 4

Определить плотность жидкости в открытых сообщающихся сосудах, если ρ2 = 13600 кг/м3; h1 = 143 см; h2 = 13,9 см.

4

Задача 5

Насос производительностью 18 м3/ч забирает воду из колодца по трубе диаметром d = 100 мм. Определить наибольший вакуум в трубе при высоте установки насоса h = 4,5 м.

5

Задача 6

По вытяжной трубе диаметром D = 700 мм дымовой газ удаляется из борова котельной установки, где имеется разрежение p1 = 10 мм водяного столба. Плотность газа ρг = 0,7 кг/м3; плотность воздуха ρв = 1,2 кг/м3; отношение котельной установки к сечению трубы ω12 = 2. Гидравлический коэффициент трения λ = 0,02; коэффициент потерь на входе в трубу с поворотом ξ = 0,7. Определить необходимую высоту трубы Н для создания тяги, если массовый расход дымовых газов М = 8000 кг/ч.

6

Задача 7

По трубопроводу из чугунных труб (λ = 0,04) длиной 500 м при отметках в начале и конце zн = 15 м и zк = 2 м подается вода. Определить необходимый напор в начале трубопровода при расходе Q = 40 л/с и диаметр трубы 300 мм. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 182

Задача 1

Стальной трубопровод диаметром d = 0,4 м и длиной 1 км, проложенный открыто, находится под давлением p = 2 · 105 Па при температуре воды t1 = 10 °С. Определить давление воды в трубопроводе при повышении температуры до t2 = 20 °С в результате наружного нагрева. Принять, что βt = 150 · 10-6 1/°С, а коэффициент объемного сжатия βw = 5 · 10-10 1/Па.

Задача 2

Определить на сколько увеличится давление, которое испытывает водолаз в морской воде (ρ = 1020 кг/м3) при переходе от глубины h1 = 15 м к глубине h2 = 45 м.

Задача 3

Дать определение гидростатического давления в точке.

Задача 4

Определить вес колокола газгольдера 1 диаметром D = 6 м, если разность уровней H воды под колоколом м в его стакане 2 составляет 50 см. атмосферное давление 100 кПа.

Задача 5

Разность давлений в сечениях 1–1 и 2–2 трубчатого расходомера с диаметрами D = 150 мм и d = 30 мм составляет Δp = 49 кПа. Определить расход воды, если ось расходомера горизонтальна.

Задача 6

Определить потери давления при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,1 м, длиной L = 200 м, который состоит из секций длиной по l = 10 м, сваренных электросваркой с толщиной выступа стыка над внутренней поверхностью трубопровода 3 мм. Сравнить с потерями давления в том же трубопроводе без учета стыков, если расход Q = 0,05 м3/c, kэ = 5 · 10-5 м, коэффициент местного сопротивления сварного стыка 0,07, кинематическая вязкость воды 10-6 м2/c.

Задача 7

В конце стального трубопровода (λ = 0,02) длиной 1800 м установлена водоразборная колонка на отметке z = 5 м при напоре в начале трубопровода H = 25 м. Определить необходимый диаметр трубопровода при расходе Q = 2 л/с. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений, давление на выходе из колонки атмосферное).

Вариант 184

Задача 1

Определить среднюю толщину h солевых отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром трубы d = 0,2 м и длиной l = 2 км. При выпуске воды в количестве ∆W = 0,05 м3 давление в водоводе падает на 106 Па. Отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно.

Задача 4

Определить разрежение в нижнем сечении 1–1 вытяжной трубы высотой h = 8 м, если наружное давление в верхнем сечении 2–2 на 3 мм водяного столба меньше внутреннего из-за действия ветра, плотность наружного воздуха ρн = 1,2 кг/м3; плотность воздуха в трубе ρв = 0,9 кг/м3.

Задача 5

Из открытого резервуара А по вертикальной трубе диаметром d = 100 мм вода перетекает в нижний закрытый резервуар В при напоре H = 3 м. Определить показание ртутного манометра h, установленного на нижнем резервуаре, если расход воды в трубе Q = 25 л/с.

Задача 6

Определить потери давления при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,0125 м, длиной L = 200 м, который состоит из секций длиной по l = 10 м, сваренных электросваркой с толщиной выступа стыка над внутренней поверхностью трубопровода 3 мм. Сравнить с потерями давления в том же трубопроводе без учета стыков, если расход Q = 0,05 м3/c, kэ = 5 · 10-5 м, коэффициент местного сопротивления сварного стыка 0,07, кинематическая вязкость воды 10-6 м2/c.

Задача 7

Вода по горизонтальному трубопроводу подается от напорного резервуара к водоразборной колонке. Как изменится расход в колонке, если длину трубопровода уменьшить в два раза. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 191

Задача 1

Определить на сколько изменится давление при остывании воды в закрытом резервуаре от 95 до 25 °С, если βt = 5 · 10-4 1/град, а модуль упругости E = 2 · 109 Па.

Задача 2

К резервуару, заполненному газом давлением p0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью (ρ = 13600 кг/м3). Определить высоту h, на которую поднимается ртуть в трубке, если вакуум в резервуаре составляет 30 кПа (pа = 98,1 кПа).

Задача 3

Дать определение пьезометрического напора.

Задача 4

В U-образный сосуд налиты ртуть и вода. Линия раздела жидкостей расположена ниже свободной поверхности ртути на hрт = 8 см. Определить разность уровней h в обеих частях сосуда (ρв = 1000 кг/м3; ρж = 13600 кг/м3).

Задача 6

Из резервуара A по новой чугунной трубе (kэ = 0,62 мм) диаметром D = 200 мм  вода  при t = 15 °С (ν = 0,0115 см2/с) поступает в резервуар Б при напорах H0 = 4 м, H2 = 1 м и длинах участков l1 = 30 м и l2 = 50 м. Определить напор H1 в резервуаре Б, если труба имеет прямой уклон и резервуар В находится ниже резервуара А на 1,5 м. Местными сопротивлениями пренебречь.

Задача 7

По трубопроводу из чугунных труб (λ = 0,04) длиной 800 м при отметках в начале и конце zн = 5 м и zк = 22 м подается вода. Определить необходимый напор в начале трубопровода при расходе Q = 36 л/с и диаметр трубы 200 мм. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Вариант 192

 Задача 1

Определить изменение высоты поднятия воды в стеклянном капилляре диаметром 1 мм при нагревании от 20 до 80 °C, если плотность воды при 20 °C составляет 998 кг/м3, а поверхностное натяжение зависит от температуры по закону σ = σ0 – βΔt, где σ0 = 0,073 Н/м при 20 °C, β = 0,00015 Н/м·С.

 Задача 2

К резервуару, заполненному газом давлением p0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью (ρ = 13600 кг/м3). Требуется определить давление p0 в резервуаре, если ртуть поднялась в трубке на высоту h = 23 см (pа = 98,1 кПа).

 3. Дать определение избыточного давления и вакуума.

 Задача 4

Определить разность давлений в резервуарах А и В, заполненных бензином, если показание дифференциального ртутного манометра h = 100 мм.

 4

 Задача 5

Из резервуара вода вытекает через трубку переменного сечения с небольшим углом конусности и диаметрами d1 = 100 мм, d2 = 150 мм. Определить напор H, при котором давление в трубке в сечении диаметром d1 станет p1 = 49 кПа, если давление на поверхности воды в резервуаре p0 равно атмосферному.

 5

Задача 6

Газ по домовому газопроводу длиной l = 28 м и диаметром D = 25 мм подается с отметки z1 = 0 м до горелки на пятом этаже (z2 = 17 м). Плотность наружного воздуха ρв = 1,2 кг/м3, гидравлический коэффициент трения λ = 0,04, суммарный коэффициент местных сопротивлений Σζ = 7. Определить массовый расход газа М при манометрическом давлении в начале газопровода рм = 12 Па и плотности газа ρг = 0,7 кг/м3.

 6

Задача 7

В конце стального трубопровода (λ = 0,02) длиной 800 м установлена водоразборная колонка на отметке z = 5 м при напоре в начале трубопровода H = 19 м. Определить необходимый диаметр трубопровода при расходе Q = 6 л/с. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений, давление на выходе из колонки атмосферное).

Вариант 194

Задача 4

Определить высоту столба жидкости (плотность жидкости ρ1 = 760 кг/м3) в открытых сообщающихся сосудах, если ρ2 = 13600 кг/м3, а h2 = 3,94 см.

4

Задача 5

По трубопроводу переменного сечения протекает вода с расходом Q = 9 л/с, диаметр суженной части трубопровода d2 = 50 мм. Определить разность показаний пьезометров h при диаметре основного трубопровода d1 = 75 мм.

5

Задача 6

По вытяжной трубе диаметром D = 700 мм дымовой газ удаляется из борова котельной установки, где имеется разрежение p1 = 10 мм водяного столба. Плотность газа ρг = 0,7 кг/м3; плотность воздуха ρв = 1,2 кг/м3; отношение котельной установки к сечению трубы ω12 = 2. Гидравлический коэффициент трения λ = 0,02; коэффициент потерь на входе в трубу с поворотом ξ = 0,7. Определить необходимую высоту трубы Н для создания тяги, если массовый расход дымовых газов М = 8000 кг/ч.

6

Задача 7

По железобетонному (λ = 0,15) горизонтальному водоводу подается вода расходом 7 м3/с на расстояние 3 км. Определить необходимый диаметр водовода, если давление в начале его 0,5 МПа, а в конце 0,1 МПа. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений)

Вариант XXX

Задача 1

Стальной трубопровод диаметром d = 0,4 м и длиной 1 км, проложенный открыто, находится под давлением p = 0,5 · 106 Па при температуре воды t1 = 15 °С. Определить давление воды в трубопроводе при повышении температуры до t2 = 30 °С в результате наружного нагрева. Принять, что βt = 165 · 10-6 1/°С, а коэффициент объемного сжатия βw = 5 · 10-10 1/Па.

Задача 6

Для ограничения расхода воды в водопроводной линии установлена диафрагма. Избыточное давление в трубе до и после диафрагмы постоянны и равны соответственно p1 = 637 кПа и p2 = 205 кПа. Диаметр трубы D = 0,076 м. Определить коэффициент сопротивления диафрагмы, при расходе воды в линии Q = 0,0059 м3/с.

Задача 7

В конце стального трубопровода (λ = 0,02) длиной 800 м установлена водоразборная колонка на отметке z = 5 м при напоре в начале трубопровода H = 19 м в. ст. Определить необходимый диаметр трубопровода при расходе Q = 2 л/с. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений, давление на выходе из колонки атмосферное).

Вариант XXX1

Задача 7

В конце стального трубопровода (λ = 0,02) длиной 200 м установлена водоразборная колонка на отметке z = 5 м при напоре в начале трубопровода H = 19 м. Определить давление в колонке при расходе Q = 2 л/с и диаметре трубопровода 100 мм. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений, давление на выходе из колонки атмосферное).

II.54б. По вытяжной трубе диаметром D = 700 мм газ удаляется из борова котельной установки (рис. II.38), где имеется разрежение, соответствующее высоте 10 мм вод. ст. Плотность газа ρг = 0,7 кг/м3; плотность воздуха ρв = 1,2 кг/м3; отношение сечения борова к сечению трубы ω12 = 2. Гидравлический коэффициент трения λ = 0,02; коэффициент потерь на входе в трубу с поворотом ξ = 0,7. Определить: б) весовой расход при Н = 25 м.

Задача 5.19

В трубопроводе диаметром d и длиной l под статическим напором H движется жидкость, кинематическая вязкость которой ν. Получить выражение для критического напора, при котором ламинарный режим переходит в турбулентный, учитывая в трубопроводе только потери на трение.

5.19

Вариант XXX2

Задача 4

Определить давление пара в цилиндре поршневого парового насоса, необходимое для подачи воды на высоту H = 58 м. Диаметры цилиндров: d1 = 0,3 м; d2 = 0,18 м.

4

Задача 5

Из бачка А по трубке диаметром d3 = 25 мм, подведенной к водопроводу диаметром d1 = 500 мм, поступает хлорная вода плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить напор H, при котором в сечении 1–1 давление p1 = 176 кПа, расход воды в трубопроводе Q = 0,14 м3/с, расход хлорной воды Qхв = 0,1 л/с, диаметр суженной части d2 = 200 мм.

5

Задача 6

Определить потери напора на участке всасывающей стальной трубы насоса для перекачки нефти (ν = 0,8 см2/с, ρ = 950 кг/м3) длиной 5 м и диаметром 150 мм при расходе Q = 15 л/с, если в начале установлен обратный клапан (ξ = 10). Эквивалентная шероховатость трубы 0,05 мм.

Задача 7

Вода из водонапорной башни высотой 15 м подается по полиэтиленовому (λ = 0,01) горизонтальному трубопроводу диаметром 150 мм на расстояние 1,5 км. Определить какой расход будет в конце трубопровода на высоте 7 м. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений).

Экзамены

Вариант 2

Вода при температуре 5°С из скважины по новому стальному сифонному трубопроводу длиной l = 60 м поступает в сборный колодец при допускаемой скорости движения воды в трубопроводе v = 0,8 м/с. Определить давление в точке А, находящейся выше уровня воды в скважине на величину z = 1 м и на расстоянии до конца трубы l1 = 6 м при расходе Q = 6,3 л/с. Определить насколько изменится расход при сохранении такого давления через несколько лет эксплуатации.

Вариант 3

В закрытом резервуаре поддерживается постоянное давление рп = 0,8 МПа, под действием которого по новой стальной трубе диаметром d = 50 мм и при длинах l1 = 3; l2 = 2,5 м; l3 = 20 м вытекает вода при температуре 20°С. Определить давление в трубе в сечении 0 – 0 совпадающем со свободной поверхностью воды в резервуаре, если расход воды Q = 7 л/с, а так же на сколько изменится давление в этом сечении через несколько лет эксплуатации при сохранении того же расхода.

Вариант 4

Вода при температуре 5°С из скважины по новому стальному сифонному трубопроводу длиной l = 60 м поступает в сборный колодец при допускаемой скорости движения воды в трубопроводе v = 0,8 м/с. Определить давление в точке А, находящейся выше уровня воды в скважине на величину r = 1 м и на расстоянии до конца трубы l1 = 6 м при расходе Q = 6,3 л/с. Определить насколько изменится расход при сохранении такого давления через несколько лет эксплуатации.

Вариант 5

В закрытом резервуаре поддерживается постоянное манометрическое давление рм = 0,08 МПа, под действием которого по новой стальной трубе диаметром d = 50 мм и при длинах l1 = 3 м;  l2 = 2,5 м; l3 = 20 м вытекает вода при температуре 4 °С. Определить расход воды в трубе Q, а также на сколько он изменится при установке на трубопроводе вентиля с Ду = 50 мм. (При решении задачи следует принимать в первом приближении квадратичную область гидравлических сопротивлений (гидравлически вполне шероховатые трубы), а затем уточнить значение λ).

Вариант 7

Резервуары А и В соединены горизонтальной новой чугунной трубой переменного сечения с длинами участков l1 = 10 м; l2 = 6 м и диаметрами d1 = 50 мм и d2 = 75 мм. По трубе движется вода при температуре 4°С и напоре Н = 8 м. Определить манометрическое давление рм на свободной поверхности воды в резервуаре А, необходимое для пропуска воды по трубе с расходом Q = 10 л/с и при h = 2 м. Установить на сколько изменится расход при изменении последовательности соединения участков трубы, т.е. если d1 и d2 поменять местами.

Вариант 9

Вода при температуре 5°С из скважины по новому стальному сифонному трубопроводу длиной l = 160 м поступает в сборный колодец при допускаемой скорости движения воды в трубопроводе V = 0,8 м/с. Определить разность уровней Н воды в колодце и скважине при расходе Q = 140 л/с. Определить на сколько изменится расход при таком уровне при замене труб на оцинкованные.

Вариант 13

Насос с подачей Q = 25 л/с забирает воду из колодца, сообщающегося с водоемом чугунной трубой диаметром d = 150 мм и длиной l = 100 м. На входе в трубу установлена сетка. Температура воды в водоеме 15°С. Труба имеет наклон: точка выхода в колодец расположена выше точки входа (∆z = 0,1 м).

Определить будет ли насос поддерживать постоянный перепад уровней ∆h = 1 м и если не будет, то какой должна быть его производительность.

Вариант 15

Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при t = 45°С по новому стальному сифонному трубопроводу диаметром D = 25 мм, длиной l = 14 м и расходом Q = 0,5 л/с, а расстояние от начала трубопровода до сечения 1 – 1 равно 4 м. Определить превышение наивысшей точки сифона над уровнем воды в верхнем резервуаре h при условии, что полное давление р1 в сечении 1 – 1 не должно быть менее 50 кПа.

Вариант 17

Для подачи воды при температуре 5°С из канала в отводной лоток установлен сифон из новых чугунных труб длиной l = 30 м. У трубопровода есть два поворота 90° и один 45°. Разность уровней воды в канале и лотке составляет Н =1,7 м. Определить давление в точке М, если z = 1 м, а расстояние от начала до точки М равно 15 м, диаметр сифона 100 мм. Определить давление в этой точке при использовании оцинкованной стальной трубы.

Вариант 19

Новая стальная труба соединяющая два бака, заполнена жидкостью с вязкостью ν = 10-6 м2/с и плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить, при каком вакууме в верхнем баке жидкость будет двигаться из верхнего бака в нижний с расходом Q = 0,5 л/с, а при каком будет двигаться в обратном направлении с тем же расходом, если длина трубы l = 2,5 м, ее диаметр d = 15 мм, высота Н = 3 м, коэффициент сопротивления каждого колена 0,5, избыточное давление в нижнем баке р0 = 12 кПа. Трубу считать гидравлически вполне шероховатой.

Вариант 21

Газ по домовому газопроводу длиной l = 28 м и диаметром D = 25 мм подается с отметки z1 = 0 м до горелки на пятом этаже (z2 = 17 м). Плотность наружного воздуха ρв = 1,2 кг/м3, гидравлический коэффициент трения λ = 0,04, суммарный коэффициент местных сопротивлений Σζ = 7. Определить массовый расход газа М при манометрическом давлении в начале газопровода рм = 12 Па и плотности газа ρг = 0,7 кг/м3.

Вариант 22

Насос с подачей Q = 25 л/с забирает воду из колодца, сообщающегося с водоемом чугунной трубой диаметром d = 150 мм и длиной l = 100 м. На входе в трубу установлена сетка. Температура воды в водоеме 15°С. Труба имеет наклон: точка выхода в колодец расположена выше точки входа (∆z = 0,1 м).

Определить будет ли насос поддерживать постоянный перепад уровней ∆h = 1 м и если не будет, то какой должна быть его производительность.

Вариант 24

Вертикальная труб переменного сечения соединяет два резервуара – верхний закрытый 1 и нижний открытый 2 при постоянном давлении р0 и постоянном уровне. Определить при каком давлении р0 и при Н = 1 м вода будет двигаться из нижнего резервуара в верхний с расходом Q = 0,5 л/с воды. Определить полное давление в сечении 2 – 2, расположенном на высоте h = 0,5 м от свободной поверхности воды в нижнем резервуаре, если d1 = 50 мм, d2 = 75 мм. Трубы новые стальные оцинкованные.

Вариант 26

Труба соединяющая два бака, заполнена жидкостью с вязкостью ν = 10-6 м2/с и плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить, при какой высоте Н жидкость будет двигаться из верхнего бака в нижний с расходом Q = 0,05 л/с, а при какой высоте Н будет двигаться в обратном направлении с тем же расходом, если длина трубы l = 2,5 м, ее диаметр d = 8 мм, коэффициент сопротивления каждого колена 0,5, избыточное давление в нижнем баке р0 = 7 кПа, вакуум в верхнем баке рвак = 3 кПа. Трубу считать гидравлически гладкой.

Вариант 29

Новая стальная труба соединяющая два бака, заполнена жидкостью с вязкостью ν = 10-6 м2/с и плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить, при каком вакууме в верхнем баке жидкость будет двигаться из верхнего бака в нижний с расходом Q = 0,5 л/с, а при каком будет двигаться в обратном направлении с тем же расходом, если длина трубы l = 2,5 м, ее диаметр d = 15 мм, высота Н = 3 м, коэффициент сопротивления каждого колена 0,5, избыточное давление в нижнем баке р0 = 12 кПа. Трубу считать гидравлически вполне шероховатой.

Вариант 35

Какой расход будет обеспечивать самотечный сифонный трубопровод длиной 44 м и диаметром 200 мм при напоре H = 2 м. Учитывать только потери напора на трение по его длине. Определить допустимое превышение h сечения К над уровнем в верхнем резервуаре, если это сечение находится на середине длины трубопровода, а вакуум не должен превышать pв = 53 кПа. Трубы новые стальные.

Вариант 39

Труба соединяющая два бака, заполнена жидкостью с вязкостью ν = 10-6 м2/с и плотностью ρ = 1000 кг/м3. Определить, при какой высоте Н жидкость будет двигаться из верхнего бака в нижний с расходом Q = 0,05 л/с, а при какой высоте Н будет двигаться в обратном направлении с тем же расходом, если длина трубы l = 2,5 м, ее диаметр d = 8 мм, коэффициент сопротивления каждого колена 0,5, избыточное давление в нижнем баке р0 = 7 кПа, вакуум в верхнем баке рвак = 3 кПа. Трубу считать гидравлически гладкой.

Есть готовые решения этих задач, контакты

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