Гидрогазодинамика ЮУГУ

Помощь он-лайн только по предварительной записи

РЧел.ЮУрГУ.Гидрогазодинамика

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Южно-Уральский государственный университет

Экзаменационный билет № 1

Задача: Определить напор Н воды в баке, если дано: расход Q = 7 л/с, d = 30 мм, l = 3 м, α = 30º.

1

Экзаменационный билет № 2

Задача: Определить абсолютное давление перед входом в насос. Подача насоса Q = 2,3 л/с, l = 1,5 м, d = 40 мм, tмасла = 60ºС. Давление в баке ра = 266,8 мм рт.ст. Коэффициент сопротивления крана ζкр = 1,5, коэффициент сопротивления входа в трубу ζвх = 0,5, высота уровня масла в баке над сечением входа в насос Н = 1,2 м, масло индустриальное И – 12.

2

Экзаменационный билет № 3

Задача: Определить разрежение перед входом в насос, если его подача Q = 40 л/с, высота установки h = 3,5, длина всасывающей линии l = 6 м, d = 160 мм, коэффициент сопротивления фильтра ζф = 1,6, температура воды t = 25ºС, труба стальная. Учесть все потери напора.

3

Экзаменационный билет № 4

Задача: Воздух вытекает через коноидальный насадок в атмосферу. При каком минимальном давлении р0 скорость струи станет звуковой? До какой температуры надо подогреть воздух в ресивере, чтобы получить температуру струи, равную t0 = 15ºС. Диаметр выходного отверстия dс = 12 мм.

4

Экзаменационный билет № 5

Задача: Учитывая только местные сопротивления, определить перепад уровней в резервуаре Н. Дано: расход воды Q = 25 л/с, d2 = 120 мм, d1 = 90 мм, ζвент = 4. Построить пьезометрическую линию.

5

Экзаменационный билет № 6

Задача: Определить скорость, давление и температуру струи при истечении воздуха в атмосферу через отверстие с острыми кромками. Вычислить расход воздуха. Диаметр отверстия d0 = 12 мм; Т0 = 360 К; р0 = 300 кПа.

6

Экзаменационный билет № 7

Задача: Какой напор Н необходимо создать в начале маслопровода, чтобы обеспечить перемещение поршня со скоростью V = 15 см/с? В расчете учесть потери по длине. Дано: l = 1,8 м, d = 10 мм, D = 60 мм, Р = 500 Н, tмасла = 30ºС, материал трубы – латунь. Масло – И-12.

7

Экзаменационный билет № 8

Задача: Две новые чугунные трубы разного диаметра последовательно соединены между собой. Зная концевые напоры и размеры труб, определить напор потока воды в узле В, построить пьезометрическую линию. Напоры в сечениях: НА = 40 м, НС = 20 м. Размеры труб: d1 = 80 мм, l1 = 80 м, d2 = 50 мм, l2 = 50 м.

8

Экзаменационный билет № 9

Задача: Известны параметры воздушного изоэнтропного потока в конце конфузора (t2 = 10ºС; Т02 = 400 К; р2 = 0,5 МПа). Определить скорость, давление, температуру и плотность потока в сечении l, если А1 = 1,5А2; А2 = 3 см2.

9

Экзаменационный билет № 10

Задача: Определить напор воды Н, если расход Q = 5 л/с, l = 20 м, d = 35 мм, материал труб – сталь, t = 25ºС. Учесть только потери напора по длине.

10

Экзаменационный биле № 11

Задача: Два резервуара соединены трубкой диаметром d и длиной l, изготовленной из латуни. Определить разницу уровней Н в резервуарах, если расход воды Q = 300 м3/ч, температура t = 20ºС. При расчете учесть все потери. Дано: d = 100 мм, l = 12 м, ζвент = 3.

11

Экзаменационный билет № 12

Задача: В сосуд, заполненный жидкостью, вставлены два плунжера диаметром d1 = 40 мм и d2 = 70 мм, один из которых нагружен силой Р1 = 800 Н. Определить показание манометра М и силу Р2, удерживающую в равновесии второй плунжер.

12

Экзаменационный билет № 13

Задача: Керосин, температура которого t = 20ºC, подается из нижнего бака в верхний (d = 40 мм, l = 2, Н = 0,8 м, h = 0,2 м). Определить давление в нижнем баке р0, при котором расход Q = 1 л/с, при ζвент = 8 и шероховатости трубы Δ = 0,2 м. Учесть все потери напора.

13

Экзаменационный билет № 14

Задача: При заданных давлениях воздуха (р1 = 200 кПа; р01 = 300 кПа) и температура Т01 = 400 К в начальном сечении диффузора определить абсолютные скорости изоэнтропного потока в сечениях 1 и 2, если А1 = 2 см2, А2 = 2 м. Вычислить массовый расход воздуха.

14

Экзаменационный билет № 15

Задача: Определить характерные поперечные размеры (d1, d2) сверхзвукового сопла Лаваля при заданных параметрах воздуха в ресивере: р0 = 1 МПа, Т0 = 400 К и расходе m = 2,8 кг/с. Давление струи на выходе из сопла равно атмосферному (р2 = 100 кПа). Найти числа Маха, скорость и температуру струи в сечении 2.

15

Экзаменационный билет № 16

Задача: Определить показание h дифференциального двухжидкостного манометра, при котором система из двух поршней, имеющих общий шток, будет находиться в равновесии, если в обоих цилиндрах А находится воздуха, а в верхней части колена Б манометра – спирт. Показания пружинного манометра – рм = 110 кПа. Трением поршней в цилиндрах пренебречь. Наружное давление равно атмосферному D = 280 мм, d = 240 мм.

16

Экзаменационный билет № 17

Задача: Определить манометрическое давление рм в верхней части одного из наполненных водой сообщающихся сосудов, если на поршень второго сосуда действует сила Р = 200 Н, d = 150 мм, d2 = 450 мм, d3 = 200 мм, h = 700 мм.

17

Экзаменационный билет № 18

Задача: Давление в сосуде измеряется батарейным манометром. По показаниям манометра определить силу давления на верхнюю крышку сосуда, если h2 = 180 мм, h1 = 120 м, h = 300 мм, D = 400 мм.

18

Экзаменационный билет № 19

Задача: С помощью сопла Лаваля необходимо получить сверхзвуковую струю с числом Маха М2 = 1,6 (р2 = ратм; t2 = 15ºС). Каким должны быть параметры воздуха в ресивере (р0, Т0) и размеры сопла (d1; d2) при расходе m = 0,4 кг/с?

19

 

 

Экзаменационный билет № 20

Задача: К поршню в цилиндре приложено усилие Р = 280 Н, диаметр поршня d = 50 мм, z = 15 см. Определить разность уровней ртути.

20

Есть готовые решения этих задач, контакты

 


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

Гидравлика МСХА

РМ.МСХА

Задач, которых нет на странице, Вы можете заказать

Партнерская программа

Задача 1.1. Вертикальный цилиндрический резервуар, расположенный на высоте h = 5 м над поверхностью земли, заполнен нефтью при температуре t = 0 °С. Определить поднятие уровня нефти в резервуаре Δh при повышении температуры на Δt = 30 °С. Коэффициент температурного расширения нефти βt = 0,00072 1/°С.

Купить Задачу 1.1

 Задача 1.2. Бочка, заполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце до t = 50°С. На сколько повысилось бы давление бензина внутри бочки, если бы она была абсолютно жесткой? Начальная температура бензина t = 20°С. Модуль упругости принять Е = 1 300 МПа, коэффициент температурного расширения βt = 8 · 10-4 град-1.

Купить Задачу 1.2

Задача 1.4. Стальной трубопровод заполненный водой при t1 = 10°С находится под давлением р = 2 · 106 Па. Диаметр трубопровода d = 0,4 м, длина 1 км. Определить давление воды в трубопроводе при повышении температуры до t2 = 15°С.

Купить Задачу 1.4

Задача 1.5. Для создания в рабочей камере, заполненной индустриальным маслом, модуль упругости которого Е = 1 389 МПа, избыточного давления р = 1 470 кПа используется плунжер. Первоначальный объем рабочей камеры V = 300 см3. Чему равен диаметр плунжера, если его переместили в рабочую камеру на 3 мм?

Задача 1.6. Каким должен быть объем нефтехранилища для размещения нефти массой 60 т, удельным весом γ = 8500 Н/м3.

Купить Задачу 1.6

Задача 1.7. Удельный вес жидкости γ = 7,84 кН/м3. Определить ее динамический коэффициент вязкости, если вязкость, определенная при помощи прибора Энглера, равна 9,5°Е.

Купить Задачу 1.7

Задача 1.9. Определить изменение плотности жидкости (ρ = 1000 кг/м3) при изменении давления от p1 = 1 · 105 Па до р2  = 1 · 107 Па.

Купить Задачу 1.9

Задача 2.1. В герметически закрытом сосуде (рис. 1, стр. 13) налиты две несмешивающиеся жидкости до уровня h3 = 7 м. Показание манометра, установленного в верхней части сосуда, p = 16 кПа. Удельный вес жидкости, образующей верхний слой γ1 = 8 кН/м3, толщина этого слоя h1 = 3 м. Удельный вес жидкости нижнего слоя γ2 = 10 кН/м3. На глубине h2 = 5 м от свободной поверхности жидкости в сосуде присоединен открытый пьезометр. Определить высоту hx, на которую поднимется жидкость в пьезометре. Чему будет равно избыточное давление на дне сосуда?

2.1

Купить Задачу 2.1

Задача 2.2. Два герметичных сосуда (рис. 2, стр. 13) наполнены жидкостями с удельными весами γ1 = 10 кН/м3 и γ2 = 12 кН/м3 на высоту h1 = 1 м и h2 = 2 м соответственно. Сосуды соединены изогнутой трубкой, частично заполненной жидкостями из сосудов. Между точками А и В находится воздух. Уровень свободной поверхности жидкости γ1 в левой ветви трубки относительно основания сосудов h3 = 0,4 м. Вертикальное расстояние между точками А и В h4 = 1 м. В верхних точках сосудов установлены манометры. Показание первого манометра p1 = 5 кПа. Чему равно показание второго манометра p2, а также избыточное давление воздуха в точках А и В?

2.2

Купить Задачу 2.2

Задача 2.3. Две запаянные с одного конца трубки и заполненные жидкостями с удельными весами γ1 = 11 кН/м3 и γ2 = 10 кН/м3, опрокинуты в открытые сосуды с теми же жидкостями (рис. 3, стр. 13). В запаянных трубках жидкость поднялась на высоту h1 и h2, соответственно. Принимая давление паров рассматриваемых жидкостей равным нулю, определить величину атмосферного давления, если разность высот столбов этих жидкостей составляет 0,9 м. Как изменится разность уровней жидкостей в трубках, если атмосферное давление повысится на 2%?

2.3

Купить Задачу 2.3

Задача 2.4. Герметически закрытый сосуд (рис. 4, стр. 13) наполнен жидкостью с удельным весом γ1 до высоты h1 = 2 м. Избыточное давление в верхней части сосуда, измеренное манометром, p = 100 кПа. От сосуда отходит изогнутая трубка, заполненная жидкостью с удельным весом γ1, ртутью (ρрт = 13600 кг/м3) и жидкостью с удельным весом γ2 = 12 кН/м3. Высота уровней жидкостей в трубке h2 = 0,8 м, h3 = 1,5 м, h4 = 3,5 м. Определить удельный вес жидкости γ1.

2.4

Купить Задачу 2.4

Задача 2.5. Две трубы, заполненные жидкостями γ1 = 10 кН/м3, γ2 = 15 кН/м3, соединены изогнутой трубкой, частично заполненной ртутью γ3 = 133,4 кН/м3 (рис. 5, стр. 13). Определить разность давлений Δp = p1p2 в центрах этих труб, расположенных в одной горизонтальной плоскости, если уровень ртути в правой ветви находится на высоте h1 = 0,5 м, а разность уровней ртути h2 = 2 м.

2-5

Задача 2.6. Герметично закрытый сосуд на высоту h1 = 1,5 м заполнен жидкостью, имеющей удельный вес γ = 10 кН/м3 (рис. 6, стр. 13). От дна сосуда отходит изогнутая трубка, заполненная в нижней части ртутью (γ2 = 133,4 кН/м3). Уровень ртути в правой ветви трубки находится ниже дна сосуда на h2 = 1,2м. Разность уровней ртути h3 = 0,8м. Над ртутью в левой ветви находится жидкость, плотность которой ρ = 2000 кг/м3. Показание манометра, установленного на крышке сосуда р = 127,72 кПа. Определить высоту столба жидкости h4 над ртутью в левой ветви.

2.6

Купить Задачу 2.6

Задача 2.7. Два герметичных сосуда (рис. 7, стр. 14), основания которых расположены на одной горизонтальной плоскости, наполнены жидкостями, имеющими разные удельные веса γ1 = 20 кН/м3 и γ2 = 10 кН/м3, на высоту h1 = 2 м и h2 = 1 м. Сосуды соединены изогнутой трубкой, в которой между точками А и В находится воздушный пузырь. Нижний край пузыря находится на высоте h3 = 0,8м над основанием сосуда. Определить положение верхнего края пузыря hx, если показания манометров на крышках сосудов p1 = 100 кПа, p2 = 78 кПа. Чему равно избыточное давление в точках А и В?

2.7

Купить Задачу 2.7

Задача 2.8. Два резервуара установлены на одной горизонтальной плоскости (рис. 8, стр. 14) и соединенной изогнутой трубкой, в которой между точками А и В находится газовый пузырь. Показание манометра левого резервуара, установленного на высоте h1 = 1 м над плоскостью оснований резервуаров, p1 = 100 кПа, уровень жидкости в пьезометре правого резервуара h2 = 4,75м. Жидкость в левом резервуаре имеет удельный вес γ1 = 10 кН/м3, в правом – γ2 =20 кН/м3. Определить положение верхнего края пузыря hx, если его нижний край находится на высоте h3 = 1 м от оснований резервуаров.

2.8

Купить Задачу 2.8

Задача 2.9. Два сосуда (рис. 9, стр. 14), основания которых расположены в одной горизонтальной плоскости, наполнены разными жидкостями с удельными весами γ1 = 10 кН/м3, γ2 = 20 кН/м3, соединены изогнутой трубкой, в которой между жидкостями находится ртуть (γ3 = 133,4 кН/м3). В левом сосуде на высоте h1 = 3м над плоскостью основания установлен манометр, показывающий давление p1 = 100 кПа. На крышке правого сосуда установлен манометр, его показание p2 = 192,72 кПа. Уровень жидкости в правом сосуде h2 = 1м над плоскостью оснований. Определить разность уровней ртути hx, если ее верхний уровень находится на h3 = 0,8м ниже плоскости оснований сосудов.

2.9

Купить Задачу 2.9

Задача 3.1. Пренебрегая разностью высот гидросистемы (рис. 11, стр. 15) определить показание манометра p и вес груза G, лежащего на поршне 2, если для его подъема к поршню 1 приложена сила F = 1,8 кН. Диаметры поршней: D = 255 мм, d = 68 мм.

3.1

Купить Задачу 3.1

Задача 3.2. Определить избыточное давление жидкости р1 фиксируемое манометром, которое необходимо подвести к гидроцилиндру (рис. 12, стр. 15), чтобы преодолеть усилие, направленное вдоль штока F = 0,85 кН. Диаметры: цилиндра D = 41 мм, штока d = 16 мм. Давление в бачке р0 = 41 кПа, высота Н0 = 4,55 м. Силу трения не учитывать. Плотность жидкости ρ = 1 000 кг/м3.

3.2

Купить Задачу 3.2

Задача 3.3. Определить давление р в верхнем цилиндре гидропреобразователя (мультипликатора) (рис. 3, стр. 15), если показание манометра рм, присоединенного к нижнему цилиндру, равно 0,35 МПа. Поршни перемешаются вверх, причем сила трения составляет 10 % от силы давления жидкости на нижний поршень. Вес поршней G = 3,7 кН. Диаметры поршней: D = 370 мм, d = 75 мм; высота Н = 2,0 м; плотность масла ρ = 900 кг/м3.

3.3

Купить Задачу 3.3

Задача 3.5. Определить силу F, действующую на шток гибкой диафрагмы (рис. 15, стр. 15), если ее диаметр D = 225 мм, показание вакуумметра рвак = 10 кПа, высота h = 1,2 м. Площадью штока пренебречь. Найти абсолютное давление в левой полости, если hатм = 760 мм рт. ст.

3.5

Купить Задачу 3.5

Задача 3.6. Определить силу F на штоке золотника (рис. 16, стр. 15), если показание вакуумметра рвак = 43 кПа, избыточное давление р1 = 0,68 МПа, высота h = 2,65 м, диаметры поршней D = 60 мм и d = 17 мм, ρ = 990 кг/м3.

3.6

Задача 3.8. При подъеме груза (рис. 18, стр. 16) массой 6 т на высоту 0,45 м воспользовались гидравлическим домкратом с кпд 75%. Отношение площадей большого поршня к малому ω12 = D2/d2 = 100, ход малого поршня 0,2 м. Сколько ходов сделает малый поршень для подъема груза? Какое максимальное усилие F необходимо приложить к рукоятке при ходе нагнетания, если a/b = 10? Весами обоих поршней пренебречь.

3.8

Купить Задачу 3.8

Задача 3.9. Какое усилие F необходимо приложить к рукоятке гидравлического домкрата (рис. 19, стр. 16), если усилие, которое необходимо преодолеть посредством домкрата, составляет T = 29,43 кН? Сопротивления в уплотнениях поршней, в клапанах, каналах и шарнирах можно не учитывать. Диаметр большого поршня D = 45 мм, диаметр малого поршня d = 10 мм, длина плеч рычага b = 25 мм, a = 200 мм.

3.9

Купить Задачу 3.9

Задача 4.2. Металлическая цистерна диаметром d = 1,8 м и длиной l = 10 м полностью заполнена минеральным маслом γ = 9000 Н/м3 (рис. 21, стр. 16). Давление на поверхности масла – атмосферное. Чему равна сила избыточного давления масла на внутреннюю поверхность цистерны?

4.2

Купить Задачу 4.2

Задача 4.3. Определить величину и направление действия силы давления бензина (γ = 7,6 кН/м3) на полусферическую крышку, закрывающую круглое отверстие радиусом r = 1 м в вертикальной стенке герметично закрытого резервуара (рис. 22, стр. 16). Показание манометра, подключенного над свободной поверхностью бензина, рм = 15 кПа. Центр отверстия расположен на глубине h = 2 м от свободной поверхности.

4.3

Купить Задачу 4.3

Задача 4.4. Секторный затвор (рис. 23, стр. 16) радиусом r = 1,2 м закрывает донное отверстие прямоугольной формы в плотине. Определить величину и направление действия силы избыточного давления воды на затвор, если напор на плотине h = 5 м, ширина отверстия b = 2,5 м.

4.4

Купить Задачу 4.4

Задача 4.5. С какой силой жидкость (ρ = 800 кг/м3) воздействует на цилиндрическую крышку (рис. 24, стр. 17) радиусом r = 0,5 м, длиной l = 2 м, если избыточное давление на свободной поверхности pизб = 15 кПа, глубина h = 2 м?

4.5

Купить Задачу 4.5

Задача 4.6. Определить минимальную толщину δ стенок водопроводной трубы (рис. 25, стр. 17) диаметром d = 50 мм, если давление воды р = 4800 кПа. Допускаемое напряжение на растяжение, возникающее в материале стенок трубопровода только от давления жидкости, σ =120 МПа.

4.6

Купить Задачу 4.6

Задача 4.7. Герметично закрытый резервуар (рис. 26, стр. 17) наполнен двумя несмешивающимися (ρ1 = 800 кг/м3, ρ2 = 1000 кг/м3) на глубину h1 = 0,5 м и h2 = 1,6 м. На свободной поверхности жидкости избыточное давление равно 12 кПа. Определить величину и направление действия силы избыточного давления на полуцилиндрическую крышку диаметром d = 0,8 м, длиной l = 2,5 м, в вертикальной стенке резервуара.

4.7

Купить Задачу 4.7

Задача 4.8. Определить величину и направление силы избыточного давления воды на обшивку ab (рис. 27, стр. 17) секторного затвора радиусом r = 2 м и шириной b = 5 м. Ось вращения затвора совпадает с уровнем свободной поверхности, угол α = 45°.

4.8

Купить Задачу 4.8

Задача 4.9. Во всасывающей трубе насоса установлен шаровой клапан диаметром D = 180 мм в седле d = 120 мм (рис.28, стр. 17). Каким должно быть вакуумметрическое давление в центре патрубка насоса, чтобы клапан приподнялся? Превышение центра патрубка над плоскостью седла h1 = 7,5 м, клапан расположен на глубине h2 = 3 м от поверхности воды и выполнен из стали γ = 76,5 кН/м3.

4.9

Купить Задачу 4.9

Задача 6.2. Вода, находящаяся под избыточным давлением p0 = …. кПа, из емкости A перетекает в приемную емкость B. Определить расход Q в трубе, если, высота Н = …. м, коэффициент сопротивления крана ξ = 7, радиусы плавных изгибов трубы 120 мм, диаметры трубопровода d1 = ….. мм, d2 = ….. мм, d3 = ….. мм, длины соответствующих участков l1 = 4 м, l2 = 6 м и l3 = 2,5 м. Коэффициент гидравлического трения для всех участков трубы принять равным λ = 0,028.

6.2

Купить Задачу 6.2

Задача 6.3. По простому короткому трубопроводу диаметром d = ….. мм и длиной l = …… м подается вода (t = 100С) из бака А в резервуар В. Трубопровод имеет плавный поворот на 900, а на расстоянии 1/2 установлена задвижка со степенью перекрытия сечения а/d = 0,6; эквивалентная шероховатость Δэ = 0,12 мм. Какой напор Н необходимо создать, чтобы по трубопроводу подавался расход Q = …. л/с?

Купить Задачу 6.3

Задача 6.4. Вода перетекает из левого резервуара в правый по трубопроводу, диаметры которого d1 = ….. мм и d2 = …. мм. Определить, расход в трубопроводе, если разность уровней жидкости в резервуарах H = …… м, потери по длине hL = …. м, коэффициент сопротивления вентиля ξ = 3.

6.4

Купить Задачу 6.4

Задача 6.6. Определить расход воды Q, протекающей по горизонтальному трубопроводу, при следующих исходных данных: напор H = 4 м, длина трубопровода l = 52 м, диаметр трубопровода d = 100 мм. Абсолютная шероховатость стенок трубопровода Δ = 1 мм, температура воды t = 20 °С. ξвх = 0,5.

6.6

Купить Задачу 6.6

Задача 6.7. Определить скорость и расход на всех участках трубопровода переменного сечения, присоединенного к напорному резервуару. Решить задачу без учета потерь напора. Расстояние по вертикали от уровня воды в резервуаре до центра конечного сечения трубопровода Н = … м, манометрическое давление на поверхности воды в резервуаре рм = … кПа, вода из трубопровода вытекает в атмосферу. Диаметры трубопровода равны: d1 = … мм, d2 = … мм, d3 = … мм, d4 = d5 = … мм.

6.7

Купить Задачу 6.7

Задача 6.8. Определить расход воды, протекающей по трубопроводу, соединяющему резервуар А и сосуд В, разность уровней свободных поверхностей в которых составляет H = … м. В резервуаре поддерживается избыточное давление рм = … кПа, в сосуде В вакуум рвак = … кПа. Диаметр резервуара D = … м, диаметр сосуда d = … м. Суммарные потери напора во всей системе hW(А-В) = … м.

6.8

Купить Задачу 6.8

Задача 6.9. Определить расход воды, вытекающей из трубы, и манометрическое давление в точке В, расположенной на расстоянии L1 = … м от дна резервуара. Уровень в резервуаре поддерживается постоянным h = … м. Длина верхнего участка трубы L1 = … м и L2 = … м, диаметр d1 = … мм. Диаметр нижнего участка d2 = … мм, длина L3 = … м. Скоростным напором в резервуаре пренебречь. Коэффициенты гидравлического трения для соответствующих участков трубы принять равными λ1 = … , λ2 = … .

6.9

Купить Задачу 6.9

Задача 7.2. В гидросистеме отключение потребителя производится электромагнитным краном. Кран полностью перекрывает трубопровод за время t = 0,02 с. Определить повышение давления перед краном в момент отключения потребителя при следующих данных. Длина трубопровода от крана до гидроаккумулятора, где гасится ударное давление, L = 4 м, диаметр трубопровода 12 мм, толщина его стенки 1 мм, материал – сталь (Е = 2,2 · 105 МПа), объемный модуль упругости жидкости АМГ-10 Е0 = 1,33 · 103 МПа, ее плотность 900 кг/м3, скорость движения жидкости в трубе 4,5 м/с.

7.2

Купить Задачу 7.2

Задача 7.3. Трубопровод, подключенный к баку с водой и имеющий размеры L = 20 м и d = 50 мм, мгновенно закрывается. Определить скорость распространения ударной волны и величину ударного повышения давления, если толщина стенок трубы 6 мм и материал ее – сталь (Е = 2 · 105 МПа). Модуль упругости воды Е0 = 2 · 103 МПа, расход воды до закрытия трубопровода Q = 2 л/с.

7.3

Купить Задачу 7.3

Задача 7.4. Определить максимально допустимый расход воды в чугунном трубопроводе (Е = 9,81 · 104 МПа), чтобы максимальное давление при времени закрытия затвора 0,5 с не превышало 13 500 кН/м2. Диаметр трубопровода 300 мм, его длина 450 м, толщина стенок 5 мм.

Купить Задачу 7.4

Задача 7.5. Смазка параллелей ползуна производится из масленки под избыточным давлением р0 = 0,5 МПа по трубке диаметром 6 мм и длиной 2 м через отверстие, периодически открываемое ползуном. Определить повышение давления в трубке, если толщина ее стенок δ = 2 мм и она выполнена из стали (Е = 1,2 · 105 МПа), модуль упругости масла Е0 = 1,5 · 103 МПа, ρ = 870 кг/м3, ползун перемещается со скоростью V = 2 м/с. Примечание: истечение масла из отверстия рассматривать как истечение из цилиндрического насадка (коэффициент скорости φ = 0,82).

7.5

Купить Задачу 7.5

Задача 7.6. По бетонному трубопроводу (Е = 19,62 · 103 МПа), имеющему от напорного резервуара до затвора длину 1 574 м, диаметр 150 мм, толщину стенок 30 мм, проходит вода в количестве 0,09 м3/с. Начальное избыточное давление перед затвором 13,52 Н/см2. При внезапном закрытии затвора, расположенного в конце трубопровода, какое будет давление у затвора, и через какое время это давление распространится до напорного резервуара?

Купить Задачу 7.6

Задача 7.7. Вода течет из бака по трубопроводу длиною 40 м, диаметром 30 мм и толщиной стенок 3 мм, в конце трубопровода установлена задвижка. Минимальное время закрытия задвижки 0,07 с. Перед задвижкой установлено устройство для гашения гидравлического удара с диаметрами d = 30 мм и D = 100 мм.

Определить давление воздуха в устройстве для гашения гидравлического удара, если расход истечения 7 л/с, материал трубопровода сталь (Е = 2 · 105 МПа), модуль упругости воды Е0 = 2 · 103 МПа.

7.7

Купить Задачу 7.7

Задача 7.8. Определить скорость распространения ударной волны и повышение давления в бетонном трубопроводе (Е = 19,62 · 103 МПа) при мгновенном закрытии задвижки. Диаметр трубопровода 120 мм, толщина стенки 25 мм, расход воды (Е0 = 2 · 103 МПа) в трубопроводе 0,95 л/с.

Купить Задачу 7.8

Задача 8.1. Индустриальное масло ИС-30, температура которого 20 °С поступает от насоса в гидроцилиндр по трубопроводу d = 22 мм. Определить режим течения масла, а также температуру, при которой ламинарный режим сменяется турбулентным, если подача насоса Q = 105 л/мин.

Купить Задачу 8.1

Задача 8.3. Определить число Рейнольдса и режим движения воды в водопроводной трубе диаметром d = 300 мм, если протекающий по ней расход Q = 0,136 м3/с. Температура воды 10 °С.

Купить Задачу 8.3

Задача 8.4. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм, максимальный диаметр d = 3 500 мм. Расчетные скорости движения воды в них равны 0,5…4 м/с. Определить минимальное и максимальное значения чисел Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах.

Купить Задачу 8.4

Задача 8.5. Конденсатор паровой турбины, установленный на тепловой электростанции, оборудован 8 186 охлаждающими трубками диаметром d = 0,025 м. В нормальных условиях работы через конденсатор пропускается 13 600 м3/с циркуляционной воды с температурой 12,5…13°С. Будет ли при этом обеспечен турбулентный режим движения в трубках?

Купить Задачу 8.5

Задача 8.6. Как изменяется число Рейнольдса при переходе трубопровода от меньшего диаметра к большему и при сохранении постоянного расхода Q = const?

Купить Задачу 8.6

Задача 8.7. По трубопроводу диаметрам d = 100 мм транспортируется нефть. Определить критическую скорость, соответствующую переходу ламинарного движения в турбулентное, и возможный режим движения нефти.

Купить Задачу 8.7

Задача 8.8. Горизонтальный отстойник для осветления сточных вод представляет собой удлиненный прямоугольный в плане резервуар. Глубина его h = 2,5 м, ширина b = 6 м. Температура воды 20°С. Определить среднюю скорость и режим движения сточной жидкости, если ее расчетный расход
Q = 0,08 м3/с. При какой скорости движения жидкости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости?

Купить Задачу 8.8

Задача 8.9. Циркуляция масла системы смазки двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом: из бака масло при температуре t1 = 60° подается по трубе d = 40 мм в двигатель, в двигателе масло нагревается до температуры t = 100° и по трубе d2 = 30 мм направляется в радиатор, а затем, после охлаждения, – обратно в бак.

Купить Задачу 8.9

Задача 9.1. Определить расход бензина через жиклер карбюратора диаметром d = 1,0 мм, коэффициент расхода которого μ = 0,8. Бензин поступает к жиклеру из поплавковой камеры благодаря вакууму рвак = 10 кПа, который создается в диффузоре карбюратора. Выходное сечение бензотрубки расположено выше уровня бензина в поплавковой камере на высоту h = 4 мм.

Давление в поплавковой камере – атмосферное. Потерями напора пренебречь. ρ = 720 кг/м3.

9.1

Купить Задачу 9.1

Задача 9.2. В резервуаре имеются два круглых отверстия диаметром d = … мм, одно из которых расположено в вертикальной боковой стенке на расстоянии а = … м от дна до его центра, а другое – в центре дна (рис. а). Глубина воды в резервуаре равна h1 = … м. Определить: 1) суммарный расход воды, вытекающей через отверстия; 2) глубину h2 в резервуаре, если истечение воды будет происходить через внешние цилиндрические насадки длиной lн = 0,35 м, присоединенные к отверстиям (рис. б). Через оба насадка проходит вычисленный суммарный расход воды.

9.2

Купить Задачу 9.2

Задача 9.3. Через дроссель диаметром d0 = … мм в поршневую полость гидроцилиндра рабочая жидкость (ρ = 895 кг/м3) подводится под давлением р = … МПа (рис.). Давление на сливе р2 = … кПа, усилие на штоке R = … кН. Диаметр поршня D = 80 мм, диаметр штока d = 50 мм. Определить скорость перемещения поршня, если коэффициент расхода дросселя μ = 0,62. Весом поршня и штока, трением в гидроцилиндре и утечками жидкости пренебречь. Движение поршня считать равномерным.

9.3

Купить Задачу 9.3

Задача 9.4. Из открытого резервуара 1 жидкость поступает через отверстие в диафрагме в резервуар 2 в количестве Q = 0,0065 л/с. Определить диаметр отверстия d, если напор над центром отверстия H = 0,35 м, кинематическая вязкость жидкости ν = 0,009 см2/с.

9.4

Купить Задачу 9.4

Задача 9.5. Истечение воды из закрытого вертикального резервуара в атмосферу происходит при постоянном напоре h = … м через внешний цилиндрический насадок диаметром d = … мм. Какое избыточное давление р необходимо создать на свободной поверхности воды в резервуаре для того, чтобы расход при истечении был не менее Q = … л/с?

9.5

Купить Задачу 9.5

Задача 9.6. Внутри гидроцилиндра поршень диаметром D = … мм при нагрузке R = … кН перемещается со скоростью υ = … см/с. Коэффициент трения в манжете f = 0,12, ширина манжеты δ = 15 мм. Рабочая жидкость плотностью ρ = … кг/м3 перетекает из левой полости цилиндра в правую через два одинаковых отверстия в поршне. Определить диаметры отверстий, принимая коэффициент расхода отверстия μ = 0,8.

9.6

Купить Задачу 9.6

Задача 9.7. Процесс амортизации основан на проталкивании рабочей жидкости через отверстие и сжатии воздуха в верхней части устройства. Определить скорость движения цилиндра относительно поршня в начальный момент амортизации, если диаметр поршня D =… мм, диаметр отверстия d = … мм, первоначальное давление воздуха в верхней части амортизатора р1 = … МПа, расчетное усилие вдоль штока G = … кН, плотность рабочей жидкости ρ = … кг/м3. Коэффициент расхода отверстия принять μ = 0,75.

9.7

Купить Задачу 9.7

Задача 9.8. В дне цилиндрического резервуара, наполненного водой на высоту Н = … м, имеется круглое отверстие площадью ω = … м2. В течение какого времени в атмосферу вытечет половина имеющегося объема воды, если площадь поперечного сечения резервуара Ω = … м2? Сколько времени потребуется для полного опорожнения резервуара, если приток воды в резервуар отсутствует?

Купить Задачу 9.8

Задача 9.9. Определить время, в течение которого произойдет выравнивание уровней жидкости в двух смежных резервуарах с постоянными по высоте поперечными сечениями Ω1 = … м2 и Ω2 = … м2, если разность уровней жидкости в начале процесса истечения составляла z = … м, диаметр отверстия d = … мм.

9.9

Купить Задачу 9.9

Задач, которых нет на странице, Вы можете заказать

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

Основы гидравлики и теплотехники Р.153

Р.153

Решение задач по гидравлике

Часть задач есть решенные, контакты

Задачи 1-10

Ванна прямоугольной формы заполнена водой до верхнего края. Высота ванны h м, ширина b м, длина l м. Плотность воды принять ρ = 1000 кг/м3. Поверхностное давление принять равным атмосферному давлению p0 = pатм = 0,101325 МПа. Требуется определить давление воды на дно резервуара, полную силу давления на боковую стенку, положение центра давления и построить эпюру гидростатического давления. Принять g = 9,81 м/с2. Показать на схеме центр давления.

5

Задачи 11-20

Требуется подать воду на высоту h по трубопроводу диаметром d и длиной l. Необходимо обеспечить при отборе воды свободный напор hсв = 4 м. На трубопроводе имеется одна задвижка коэффициентом местного сопротивления ξ = 0,44 с высотой перекрытия a/d = 0,3 и три резких поворота на 90° с ξ = 1,1. Скорость движения воды V. Коэффициент гидравлического трения по длине λ = 0,025.

Определить полный напор насоса H и требуемую мощность электродвигателя насоса, если КПД насоса 0,65, подача Q.

Задача 21-30

Определите эффективную мощность четырехтактного двигателя внутреннего сгорания по следующим данным: среднее индикаторное давление pi, диаметр цилиндра D, ход поршня S, число цилиндров Z, частота вращения n, механический КПД ηм.

Задача 31-40

Определить удельные теплопотери через кирпичную стенку (λ = 0,75 Вт/(м · К)) здания толщиной δ = 250 мм, если внутрення температура tв = 20ºС и коэффициент теплоотдачи αв = 8,9 Вт/(м2 · К). Наружная температура tн = — 28ºС и коэффициент теплоотдачи снаружи αн = 12,3 Вт/(м2 · К). Найти также температуры внутренней и наружной поверхности стенки.

Задача 41-50

Определить КПД котельного агрегата, часовой расход уловного топлива и его видимую испарительную способность, если известно давление пара Р, температура пара t, теплота сгорания топлива Qрн, часовой расход топлива В и температура питательной воды tпв.

82. Второе начало термодинамики. Круговые процессы. Цикл Сади Карно.

102. Котлы водогрейные чугунные.

Часть задач есть решенные, контакты

Пример 1.

Определить плотность и удельный объем дизельного топлива при 25ºС, если нефтеденсиметр при t = 15ºС показывает плотность ρ = 835 кг/м3, а коэффициент объемного расширения рамен 0,00073ºС-1. Посчитайте, на сколько килограмм изменилась плотность.

Определить массу дизельного топлива, если объем емкости V = 60 м3.

Пример 2:

Ванна прямоугольной формы заполнена водой до верхнего края. Высота ванны h = 1,8 м, ширина в = 2 м, длина ℓ = 2 м. Плотность воды принять  ρ = 1000 кг/м3. Поверхностное давление принять равным атмосферному давлению Р0 = Ратм = 0,101325МПа. Требуется определить давление воды на дно резервуара, полную силу давления на боковую стенку.

Пример 3.

Постройте эпюру гидростатического давления по условию задачи из пример 2. Определите положение центра давления.

Пример 4.

Вода протекает по водомеру Вентури, состоящему из трубы диаметром Dx = 180 мм, в которую вставлен участок трубы диаметром D2 = 80 мм. Пренебрегая сопротивлениями hw = 0, определить расход воды и скорость воды в трубе диаметром D2.

Показания пьезометров  П1 = 0,45 м;  П2 = 0,2м

Пример 5.

Определите режим движения рабочей жидкости (масла) в гидросистеме трактора. Подача насоса Q = 12510-6 м3/с, диаметр нагнетательного трубопровода d = 12,5 мм, вязкость рабочей жидкости v = 19 · 10-6 м2/c.

Пример 6.

Определить требуемую мощность насоса при напоре Н = 12 м, подаче Q = 2,5 л/с, КПД насоса η  = 0,7.

Пример 7.

Определить требуемый напор насоса для подъема воды на высоту h = 10 м, преодолев сопротивление трубопровода hw продвижению воды на длине ℓ = 500 м. Кроме того, необходимо обеспечить определенную скорость  излива (свободный  напор hCB= 4 м). Местное сопротивление n = 1, поворот на 90° – сопротивление ξ  = 1,1

Пример 8.

В баллоне находится кислород О2 массой m = 3 кг при давлении Р = 9 МПа и температуре t = 20°С. Вычислите вместимость баллона.

Пример 9.

Определите количество теплоты, необходимое для нагревания кислорода массой m = 5 кг в процессе Р = const от температуры t1 = 40°С до температуры t2 = 190°.

Пример 10.

Какое количество теплоты необходимо затратить нагревание V1 = 0,8 м3 воздуха в процессе при Р = const (Р = 3МПа) при изменении температуры от t1 = 80°С до t2 = 250°С?

Какую работу при этом совершит воздух? Определить также изменение внутренней энергии.

Пример 11.

У двигателя Д — 240 индикаторное давление Рi 0,7МПа ; диаметр поршня D = 110 мм; рабочий ход S = 125 мм, механический КПДηм = 0,9   Определить эффективную работу одного цилиндра.

Пример 12.

Частота вращения коленчатого вала двигателя n = 36,7с-1, число цилиндров Z = 4, тактность двигателя τ = 2, эффективная работа одного цилиндра Lе = 748,4 Дж.

Определить эффективную мощность.

Пример 13.

Выполним расчет для двигателя СМД – 62 эффективной мощностью Ре = 129 кВт при эффективном КПД его ηе = 0,36. Стехиометрическое количество воздуха L0 = 14,4 кг/кг топл., коэффициент избытка воздуха а = 1,3. Принимаем для расчетов значения теплоемкостей:

выхлопных газов Срг = 1,15 кДж/(кг · К); воздуха Срв = 1 кДж/(кг · К); температура выхлопных газов tг = 500°С, воздуха tв = 20°С. Низшая рабочая теплота сгорания топлива  = 42,7

Пример 14.

Пар из котла при абсолютном давлении р и степени сухости X поступает в пароперегреватель, в котором ему сообщается дополнительное тепло при неизменном давлении, а температура пара повышается до t2 = 350°С. Определите количество тепла, сообщенное 1 кг пара и изменение внутренней энергии при помощи h-s диаграммы.

Пример  15.

Определить глубину промерзания стены дома толщиной δ   =  250  мм, если температура поверхностей внутренней tc1 = 20°С, наружной tc2 = — 30°C.

Пример 16.

Определить плотность теплового потока через плоскую стенку парового котла и температуры поверхности стенки, если заданы: температура топочных газов tri = 1300°C, температура воды в котле tж2= 170°C, соответствующие коэффициенты теплоотдачи α1 = 45  Вт/м2 · К, α 2=  6000  Вт/м2 · К, толщина стенки δ   =  14  мм  и коэффициент теплопроводности материала стенки λ = 58 Вт/м · К.

Пример 17.

Определить часовой расход топлива, если КПД котельного агрегата ηкл = 89,3%, паропроизводительность D = 230 т/ч. Энтальпию перегретого пара определили по h-s диаграмме hПП = 3400 кДж/кг. Температура питательной воды tПВ = 215°С.

Пример 18.

Определить потери тепла по укрупненным показателям для жилого здания в г. Волгограде. Строительный объем здания по наружному замеру VН = 200 м3, удельная отопительная характеристика q0 = 1,38 кДж/(м3 · ч — К), tеВ = + 18°С – температура внутри жилого помещения, tНро = – 22°С – расчетная температура наружного воздуха для г. Волгограда.

Пример 19.

Определить необходимое количество секций в батарее отопления по условиям решенной выше задачи. Тепловые потери через ограждения QТ.П = 11040 кДж/ч, температура воды на входе в радиатор tвх = 95°С, на выходе tвых = 70°С, температура воздуха в помещении tв = + 18°С, коэффициент теплопередачи 1 секции радиатора k = 9,54 Вт/(м2 · К).

Пример 20.

С помощью диаграммы h-d влажного воздуха (приложение 5) определить влагосодержание воздуха в 2-х случаях:

  1. Температура t1 = 80°С, относительная влажность φ1 = 10%;

Температура t2 = 70°С, ср2 = 20% – относительная влажность.

Пример 21.

Определить необходимое количество влажного воздуха для сушилки производительностью m1 = 1000 кг/ч, если материал поступает в нее с относительной влажностью φ1 = 25%, а выходит с φ2 = 15%. Влагосодержание воздуха, поступающего в сушилку, d1 = 10 г/кг и выходящего из сушилки d2 = 60 г/кг.

Пример 22.

Определить необходимое количество секций в батарее отопления по условиям решенной выше задачи. Тепловые потери через ограждения Qтп = 11040 кДж/ч, температура воды на входе в радиатор tвх = 95ºС, на выходе tвых = 70ºС, температура воздуха в помещении tв = + 18ºС, коэффициент теплопередачи 1 секции радиатора k = 9,54 Вт/(м2 · К).

Пример 23.

С помощью диаграммы h-d влажного воздуха (приложение 5) определить влагосодержание воздуха в 2-х случаях:

1) температура t1 = 80ºС, относительная влажность φ1 = 10;

2) температура t2 = 70ºС, φ2 = 20% — относительная влажность.

Пример 24.

Определить необходимое количество влажного воздуха для сушили производительностью m1 = 1000 кг/ч, если материал поступает в нее с относительной влажностью φ1 = 25%, а выходит с φ2 = 15%. Влагосодержание воздуха, поступающего в сушилу, d1 = 10 г/кг и выходящего из сушили d2 = 60 г/кг.

Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , , | Добавить комментарий

Теплотехника ТТ.1

TT.1

 Задача 1.3

При давлении Р = 15 бар влажный пар имеет степень сухости Х1 = 0,80. Какое количество тепла нужно сообщить 1 кг данного пара, чтобы довести его степень сухости при постоянном давлении до Х2 = 0,95? Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.3

Задача 2.3

Определить, какова должна быть температура пара перед входом в турбину, если его давление при Р1 = 100 бар, давление в конденсаторе Р2 = 0,04 бар, а влажность на выходе из турбины не должна превышать 15%. Задачу решить, используя таблицы. Изобразить цикл на (Р, v)-, (hs)- и (Т, s) – диаграммах.

Купить задачу 2.3

Задача 3.3

Сколько килограммов свинца можно нагреть от температуры 15ºС до температуры его плавления tпл = 327ºС посредством удара молота массой 200 кг при падении его с высоты 2 м? Предполагается, что вся энергия падения молота превращается в теплоту, целиком поглощаемую свинцом. Теплоемкость свинца ср = 0,1256 кДж/(кг · К).

Купить задачу 3.3

Задача 4.3

В цилиндре карбюраторного двигателя внутреннего сгорания после сжатия горючей смеси давление Р1 = 1,5 МПа и температура t1 = 365ºС. В этот момент смесь поджигается при помощи электрической свечи, после чего происходит очень быстрый процесс горения, протекающий практически при постоянном объеме. Определить давление и температуру в конце процесса условно заменяя процесс горения смеси обратимым изохорным процессом, в котором к рабочему телу подводится теплота q = 480 кДж/кг. Рабочее тело при этом считать обладающим свойствами воздуха.

Купить задачу 4.3

Задача 1.5

1 кг пара при давлении 15 бар и степени влажности 5% перегревается при постоянном давлении до температуры 350ºС. Определить работу расширения, количество сообщаемого тепла и изменение внутренней энергии. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.5

Задача 2.5

Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальными параметрами: Р1 = 90 бар и t1 = 540ºС; давление в конденсаторе Р2 = 0,04 бар. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д. Изобразить цикл на (Р, v)-, (hs)- и (Т, s) – диаграммах.

Купить задачу 2.5

Задача 3.5

В калориметрической бомбе емкостью 300 см3, заполненной кисло родом при давлении 25 бар и температуре 20ºС, сгорает 0,3 г топлива, имеющего в конце сгорания, пренебрегая теплоотдачей к стенками бомбы.

Купить задачу 3.5

Задача 4.5

Для измерения рас хода азота (N2) в трубопровод диаметром 1200 мм постав лен элетрический нагреватель мощностью 500 Вт. Проходя нагреватель, температура азота повышается на Δt = 3ºС. Каков массовый расход G (кг/ч), если U-образный манометр, установленный на трубопроводе показывает разрежение h = 200 мм рт. ст., а барометр – давление В = 750 мм рт. ст.? Какова средняя по сечению скорость азота за нагревателем, если термометр за нагревателем показывает t1 = 65ºС?

Купить задачу 4.5

Задача 1.6

2,5 кг пара, занимающие при Р = 7,8 бар объем V1 = 0,14 м3, изотермически расширяются до V2 = 0,39 м3. Определить работу расширения, количество подведенного тепла и степень сухости пара. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.6

Задача 2.6

Определить, какова должна быть температура пара перед входом в турбину, если его давление при Р1 = 110 бар, давление в конденсаторе Р2 = 0,03 бар, а влажность на выходе из турбины не должна превышать 25%. Задачу решить, используя таблицы. Изобразить цикл на (Р, v)-, (hs) – и (Т, s) – диаграммах.

Купить задачу 2.6

Задача 3.6

Шарообразный газгольдер диаметром 8 м заполнен природным газом (метаном – СН4) при давлении 1,5 бар и температуре 0ºС. Определить повышение давления в газгольдере и изменение внутренней энергии газа, когда в результате нагрева солнечными лучами температура газа повысится до 293 К. Известная мольная теплоемкость метана при постоянном давлении μср = 34,7 кДж/(кмоль · К).

Купить задачу 3.6

Задача 4.6

Азот с приведенным к нормальным условиям объемом Vн = 3,5 м3 находится в первоначальном состоянии при Р1 = 0,11 МПа и t1 = 25ºС. Его подвергают изотермическому сжатию до давления Р2 = 2,4 МПа. Найти удельные объемы в начальном и конечном состояниях, работу, затраченную на сжатие, и теплоту, отведенную от газа.

Купить задачу 4.6

Задача 1.8

5,7 кг пара при давлении Р1 = 9,8 бар и степени сухости Х1 = 0,63 изотермически расширяются так, что в конце расширения пар оказывается сухим насыщенным. Определить количество тепла, сообщенного пару, произведенную им работу и изменение внутренней энергии. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.8

Задача 2.8

Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальными параметрами: Р1 = 70 бар и t1 = 500ºС; давление в конденсаторе Р2 = 0,05 бар. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д. Изобразить цикл на (Р, v)-, (hs)- и (Т, s) – диаграммах.

Купить задачу 2.8

Задача 3.8

В компрессоре газовой турбины сжимается воздух. Начальная температура воздуха t1 = 30ºС, температура после сжатия t2 = 150ºС. Определить изменение энтальпии и внутренней энергии воздуха в процессе сжатия.

Купить задачу 3.8

Задача 4.8

При адиабатном расширении 1 кг воздуха температура его подает на 120 К. Какова полученная в процессе расширения работа, и сколько теплоты следовало бы подвести к воздуху, чтобы ту же работу получить в изотермическом процессе?

Купить задачу 4.8

Задача 1.10

2,2 м3 влажного пара со степенью сухости Х = 0,82 расширяются адиабатно от 5 до 0,5 бар. Определить степень сухости, объем пара в конце расширения и произведенную им работу.

Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.10

Задача 2.10

Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина при следующих параметрах пара на входе в турбину: Р1 = 60 бар и t1 = 480ºС; давление в конденсаторе Р2 = 0,04 бар. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д.

Изобразить цикл на (Р, v) -, (h-s)- и (Т, s) – диаграммах.

Купить задачу 2.10

Задача 3.10

В регенеративном подогревателе газовой турбины воздуха нагревается от 170 до 580ºС.

Определить количество тепла, сообщенное воздуху в единицу времени, если его расход составляет 350 кг/ч.

Купить задачу 3.10

Задача 4.10

Азот из баллона емкостью 0,08 м3 выпускается в атмосферу настолько быстро, что теплообмен между не и азотом в баллоне не успевает совершиться. До выпуска давление в баллоне было Р1 = 12 МПа и температура t1 = 37ºС. После закрытия вентиля температура в баллоне стала t2 = 0ºС. Какова масса выпущенного азота, и каким стало давление в баллоне после выпуска?

Купить задачу 4.10

Задача 1.18

Рассматривается процесс изменения состояния воды и водяного пара. Определить начальные и конечные параметры процесса (р, υ, t, s, u, h, X), количество тепла, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр – в конце процесса: h1 = 2940кДж/кг, s1 = 6,5 кДж/кгК, t2 = 500ºС; процесс изобарный. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.18

Задача 2.18

Паросиловая установка работает по циклу Ренкина при начальных параметрах Р1 и t1. Конечное давление Р2 = 0,04 бар. Определить термический к.п.д. цикла с учетом и без учета работы насоса и относительную разность этих к.п.д. Изобразить цикл на (Р, v)-, (h-s)- и (Т, s)- диаграммах.

Р1 = 90 бар, t1 = 450ºС.

Купить задачу 2.18

Задача 3.18

При испытании нефтяного двигателя было найдено, что удельный расход топлива равен 170 г/л.с.-ч. Определить эффективный к.п.д. этого двигателя, если теплота сгорания топлива 41000 кДж/кг.

Купить задачу 3.18

Задача 4.18

Для измерения расхода азота (N2) в трубопровод диаметром 100 мм поставлен электрический нагреватель мощностью 500 Вт. Проходя нагреватель, температура азота повышается на Δr = 3ºС. Каков массовый расход П (кг/ч), если U-образный манометр установленный на трубопроводе, показывает разрежение h = 200 мм рт.ст., а барометр – давление β = 25- мм рт. ст.? Какова средняя по сечению скорость N2 за нагревателем, если термометр за нагревателем показывает t2 = 65ºС.

Купить задачу 4.18

Задача 1.25

Рассматривается процесс изменения состояния воды и водяного пара. Определить начальные и конечные параметры процесса (р, υ, t, s, u, h, X), количество тепла, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр – в конце процесса: р2 = 0,05 бар, υ1 = 0,5 м3/кг, Х1 = 1; процесс адиабатный. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.25

Задача 2.25

Паросиловая установка работает по циклу Ренкина при начальных параметрах Р1 и t1. Конечное давление Р2 = 0,04 бар. При Р* введен вторичный перегрев до температуры t*. Определить термический к.п.д. цикла. Изобразить цикл на (Р, v)-, (hs)- и (Т, s) – диаграммах.

Р1 = 75 бар, t1 = 460ºС, Р* = 17 бар, t* = 400ºС.

Купить задачу 2.25

Задача 3.25

В регенеративном подогревателе газовой турбины воздух нагревается от 170 до 580ºС. Определить количество тепла, сообщенное воздуху в единицу времени, если его расход составляет 350 кг/ч.

Купить задачу 3.25

Задача 4.25

При сжатии воздуха подведено 50 кДж/кг теплоты. В конце политропного процесса температура воздуха увеличилась на 100ºС. Определить показатель политропы сжатия.

Купить задачу 4.25

Задача 1.26

Рассматривается процесс изменения состояния воды и водяного пара. Определить начальные и конечные параметры процесса (р, υ, t, s, u, h, Х), количество тепла, работу, изменение внутренней энергии и энтальпии, если заданы два параметра в начале процесса и один параметр – в конце процесса: h1 = 3000 кДж/кг, s1 = 7 кДж/кгК, Х2 = 0,8; процесс изобарный. Изобразить процесс на любой диаграмме.

Купить задачу 1.26

Задача 2.26

Паросиловая установка работает по циклу Ренкина при начальных параметрах Р1 и t1. Конечное давление Р2 = 0,04 бар. При Р* введен вторичны перегрев до температуры t*. Определить термический к.п.д. цикла. Изобразить цикл на (Р, v) -, (hs)- и (T, s) – диаграммах.

Р1 = 115 бар, t1 = 380ºС, Р* = 20 бар, t* = 350ºС.

Купить задачу 2.26

Задача 3.26

В закрытом сосуде объемом 300 л находится воздух при давлении Р = 8 бар и температуре t = 20ºС. Какое количество тепла необходимо подвести для того, чтобы температура воздуха поднялась до 120ºС?

Купить задачу 3.26

Задача 4.26

Окись углерода (СО) с приведенным к нормальным условиям объемом Vн = 0,5 м3 имеет параметры Р1 = 2,5 МПа и t1 = 350ºС. В изотермическом процессе к газу подводится теплота Q = 85 кДж. Найти параметры начального и конечного состояний, работу расширения, изменение внутренней энергии и энтальпии.

Купить задачу 4.26

Рубрика: Задачи, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , , , | Добавить комментарий

Гидравлика Р.152

Р.152

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1.1

Вертикальный цилиндрический резервуар, расположенный на высоте h = 5 м над поверхностью земли, заполнен нефтью при температуре t = 0 °С. Определить поднятие уровня нефти в резервуаре Δh при повышении температуры на Δt = 30 °С. Коэффициент температурного расширения нефти βt = 0,00072 1/°С.

Задача 1.3

Минимальный свободный объем в системе объемного гидропривода для компенсации температурного расширения рабочей жидкости ΔV = 1,45 л. В процессе работы масло приобретает температуру t2 = 60 °С. Емкость системы (объем масла после его нагревания) V = 40 л, βt = 0,0009 град-1. Какую температуру имеет масло при заполнении им гидропривода.

Задача 1.4

Трубопровод длиною 400 м заполнен водой при атмосферном давлении. Требуется определить количество воды ΔV, которое необходимо дополнительно подать в трубопровод, чтобы давление в нем поднялось до значения p = 6370 кПа. Модуль упругости воды E = 1,96 · 109 Н/м2. Диаметр d = 300 мм.

Задача 1.5

Для создания в рабочей камере, заполненной индустриальным маслом, модуль упругости которого Е = 1 389 МПа, избыточного давления р = 1 470 кПа используется плунжер. Первоначальный объем рабочей камеры V = 300 см3. Чему равен диаметр плунжера, если его переместили в рабочую камеру на 3 мм?

Задача 2.2

В герметически закрытом сосуде налиты две не смешивающиеся жидкости (рис. 2). Удельный вес жидкости, образующей верхний слой γ1 = 9 кН/м3, толщина этого слоя h1 = 4,0 м. Удельный вес жидкости нижнего слоя γ2 = 11 кН/м3. Ниже линии раздела на глубине h2 = 2,0 м присоединен открытый пьезометр. Выше линии раздела на величину h3 = 2,0 м присоединен манометр на трубке, длина которой h4 = 3,0 м.

Показание манометра p = 21 кПа. На какую высоту hх поднимется жидкость в открытом пьезометре?

2

Задача 2.6

Два герметичных сосуда наполнены разнородными жидкостями с удельными весами γ1 = 10 кН/м3 и γ2 = 12 кН/м3 на высоту h1 = 1 м и h2 = 2 м (рис. 6). Они соединены изогнутой трубкой, частично заполненной жидкостью, находящейся в сосудах, частично воздухом. Высота свободной поверхности в левой ветви от уровня основания сосудов h3 = 0,4 м. Разность уровней жидкости в левой и правой ветвях h4 = 1 м. В верхних точках сосудов установлены манометры, показание первого манометра p1 = 5 кПа. Чему равно показание второго манометра p2?

6

Задача 2.7

Два герметически закрытых сосуда установлены на одной горизонтальной плоскости и соединены изогнутой трубкой, в которой находится ртуть (рис. 7). Сосуды заполнены на высоту h1 = 2 м и h2 = 1 м жидкостями, имеющими удельные веса γ1 = 10 кН/м3, γ3 = 20 кН/м3 соответственно. Разность уровней ртути в изогнутой трубке h3 = 0,2 м, удельный вес ртути γ2 = 133,4 кН/м3. Определить показание манометра, аналогично расположенного на крышке первого сосуда p1 = 100 кПа. Верхний край ртути совпадает с плоскостью оснований сосудов.

7

Задача 2.10

Герметически закрытый сосуд (рис. 10) наполнен жидкостью с удельным весом γ1 до высоты h1 = 2 м. Избыточное давление в верхней части сосуда, измеренное манометром, p = 100 кПа. От сосуда отходит изогнутая трубка, заполненная жидкостью с удельным весом γ1, ртутью (ρрт = 13600 кг/м3) и жидкостью с удельным весом γ2 = 12 кН/м3. Высота уровней жидкостей в трубке h2 = 0,8 м, h3 = 1,5 м, h4 = 3,5 м. Определить удельный вес жидкости γ1.

10

Задача 3.1

Определить значение силы, действующей на перегородку, которая разделяет бак, если ее диаметр D = 0,4 м, показания вакуумметра pвак = 0,065 МПа и манометра pм = 0,08 МПа (рис. 11).

11

Задача 3.5

Определить показание мановакуумметра pмв, если к штоку поршня приложена сила F = 0,95 кН, его диаметр D = 85 мм, высота Н = 0,98 м, плотность жидкости ρ = 800 кг/м3 (рис. 15).

32

Задача 3.6

Определить силу F, действующую на шток гибкой диафрагмы, если ее диаметр D = 180 мм, показание вакуумметра pвак = 0,03 МПа, высота h = 0,8 м (рис. 16). Площадью штока пренебречь. Найти абсолютное давление в левой полости, если hа = 760 мм рт. ст.

16

Задача 4.2

Плоский квадратный щит установлен с углом наклона к горизонту α = 45° (рис. 32). Глубина воды перед щитом – h1 = 6 м, за щитом h2 = 1,5 м, ширина щита b = 4 м. Определить силу избыточного гидростатического давления и центр давления жидкости на щит. Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3.

32

Задача 4.6

Отверстие шлюза-регулятора перекрыто плоским металлическим затвором с размерами: высота a = 4 м, ширина b = 2 м и толщина c = 0,25b (рис. 36). Глубина воды слева от затвора h1 = 3 м, а справа h2 = 1,5 м. Определить равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения, начальную силу тяги, необходимую для открытия затвора. Коэффициент трения скольжения f = 0,4, удельный вес материала, из которого изготовлен затвор, γз = 11 кН/м3, воды γв = 9,81 кН/м3.

36

Задача 4.7

Прямоугольный щит перекрывает отверстие в теле плотины. Щит установлен с углом наклона α = 70°, имеет высоту a = 2 м, ширину b = 1,6 м и толщину c = 0,25b (рис. 37). Нижняя кромка щита находится в воде на глубине h1 = 10 м, масса щита m = 2 т. Определить силу тяги T, которая необходима для поднятия щита вверх, принимая коэффициент трения скольжения его направляющих f = 0,3. Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3.

37

Задача 4.9

Промежуточная вертикальная стенка делит емкость (рис. 39) шириной b = 1,2 м на два отсека. Определить значение равнодействующей сил избыточного гидростатического давления на эту стенку и точку ее приложения, а также точки приложения сил P1 и P2, если уровень воды в левом отсеке h1 = 1200 мм, а в правом – h2 = 480 мм.

39

Задача 5.3

В нижней части вертикальной плоской стенки открытого резервуара имеется проем прямоугольной формы шириной b = 2,0 м, закрытый криволинейной крышкой АВ в виде четверти боковой поверхности цилиндра радиусом r = 1,0 м (рис 43). Глубина воды в резервуаре h = 2,0 м. Определить величину и направление действия силы P давления воды на крышку.

43

Задача 5.4

Затвор донного водовыпуска треугольной формы имеет ширину a = 1,2 м и высоту b = 1,5 м (рис. 34). Угол наклона затвора α = 45°, нижняя кромка затвора находится в воде на глубине h1 = 9,5 м, плотность воды ρ = 1000 кг/м3. Определить силу абсолютного гидростатического давления жидкости и положение центра давления на затвор.

34

Задача 5.5

Определить величину и направление действия равнодействующей силы давления воды на цилиндрический затвор диаметром d = 2,0 м, перегораживающий прямоугольный канал шириной b = 5,0 м, если глубина h1 = 3,0 м, h2 = 1,0 м (рис. 45).

45

Задача 5.8

Плоский прямоугольный щит перекрывает выходное отверстие резервуара (рис. 38). Щит имеет размерами a = 3 м × b = 4 м, вес G = 26 кН. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1 = 5 м, за щитом h2 = 2 м. Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3. Трением в шарнирах пренебречь. Определить начальную силу тяги T троса, необходимую для открытия щита.

38

Задача 5.10

Секторный затвор (рис. 50) радиусом r = 1,2 м закрывает донное отверстие прямоугольной формы в плотине. Определить значение и направление действия силы избыточного давления воды на затвор, если напор на плотине h = 5 м, ширина отверстия b = 2,5 м.

50

Задача 6.4

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

Задача 7.1

Определить высоту h, на которую вода из сосуда поднимается по трубе (рис. 51) при следующих исходных данных: диаметр трубопровода d1 = 125 мм, диаметр горловины d2 = 75 мм, расход Q = 15 л/с, избыточное давление в сечении 1–1 pм1 = 3050 Па. При расчете потерями напора пренебречь.

51

Задача 7.3

Определить напор H, который необходимо поддерживать в резервуаре, чтобы расход воды, пропускаемый по наклонному трубопроводу диаметром d = 100 мм и длиной l = 60 м, составлял не менее 16 л/с. Выходное сечение трубопровода расположено на расстоянии a = 1,3 м ниже входного, эквивалентная шероховатость труб Δэ = 0,2 мм, кинематический коэффициент вязкости воды ν = 0,0131 см2/с. Местными потерями и скоростным напором в резервуаре пренебречь.

Задача 7.4

По трубопроводу длиной 3,5 км и диаметром d = 250 мм перекачивается жидкость с расходом Q = 70 л/с. Определить потери напора в трубопроводе, если кинематическая вязкость жидкости ν = 1,31 сСт. Трубы стальные бывшие в эксплуатации Δэ = 0,15 мм.

Задача 7.5

Определить длину горизонтальной прямой трубы, по которой в количестве Q = 31,4 л/с прокачивается мазут (ν = 2000 мм2/с при 20 °С), если внутренний диаметр трубы d = 0,25 м, а потери напора на рассматриваемом участке равны hl = 2,3 м.

Задача 7.6

На какой высоте от уровня воды в источнике (рис. 52) должен быть установлен центробежный насос, чтобы вакуум во всасывающем патрубке насоса не превышал 5,6 м? Подача насоса Q = 7 л/с, диаметр всасывающего трубопровода и патрубка d = 120 мм, общие потери напора во всасывающей линии составляют 0,75 м.

52

Задача 7.8

По наклонному трубопроводу диаметром d = 200 мм подают воду с расходом Q = 35 л/с. Давление воды в начальном сечении трубопровода p1 = 200 кПа, коэффициент Дарси λ = 0,0225. Определить давление во втором сечении, расположенном на расстоянии l = 400 м от начального, учитывая, что центр тяжести второго сечения расположен на Δz = 4 м выше центра начального сечения.

Задача 7.9

Потери напора при внезапном расширении потока в горизонтальном трубопроводе равны h = 0,4 м. Определить диаметр трубопровода d1 перед внезапным расширением трубопровода до диаметра d2 = 100 мм, если расход Q = 5 л/с.

Задача 7.10

На какую высоту поднимется струя воды, вытекающая из трубопровода вертикально вверх (рис. 53), если скорость воды в выходном сечении равна 16 м/с? Сопротивлением струи о воздух пренебречь.

53

Задача 8.5

Определить потери напора hw для трубопровода с диаметрами участков d1 = 110 мм, d2 = 65 мм, d3 = 50 мм и длинами l1 = 5 м, l2 = 3 м, l3 = 1 м, если коэффициент местного сопротивления вентиля ξв = 3, скорость воды на втором участке трубопровода υ2 = 3,1 м/с. Коэффициент гидравлического трения принять λ = 0,065 (рис. 58).

58

Задача 8.6

Вода, находящаяся под избыточным давлением p0 = 80 кПа, из емкости A перетекает по трубе с диаметрами d1 = 60 мм, d2 = 30 мм в приемную емкость B (рис. 59). Определить расход Q в трубе, если высота Н = 6 м, коэффициент сопротивления крана ξ = 8, радиусы плавных изгибов трубы 120 мм. Потерями напора по длине пренебречь.

59

Задача 8.8

Вода из водонапорной башни поступает к потребителю по трубопроводу диаметром d = 75 мм. Определить длину участка трубопровода l при котором расход воды будет Q = 2 л/с, если вертикальное расстояние от уровня воды в водонапорной башне до центра выходного сечения трубы 30 м, эквивалентная шероховатость трубы Δ = 0,1 мм, температура воды 10 °С. Местными потерями и скоростным напором на выходе из трубы пренебрегаем.

Задача 8.9

Для горизонтального трубопровода, размеры которого указаны на схеме, определить расход Q при заданном избыточном давлении p = 0,4 МПа и уровне воды в резервуаре h = 5 м. Коэффициенты сопротивления вентиля ζвен = 4 и сопла ζс = 0,06 (сжатие струи на выходе из сопла отсутствует). Шероховатость каждого из участков трубопровода Δэ = 1 мм (старые водопроводные трубы).

Задача 8.10

По трубопроводу длиной 3 км и d = 200 мм перекачивается жидкость с расходом Q = 60 л/с. Определить потери напора в трубопроводе, если кинематическая вязкость жидкости ν = 1,31 сСт. Трубы стальные бывшие в эксплуатации Δэ = 0,15 мм.

Задача 9.1

Определить утечку воды из тепловой сети через образовавшееся в результате аварии отверстие в стенке трубопровода, если избыточное давление в сети pизб = 4,4 атм, площадь отверстия 1 см2, а коэффициент расхода отверстия μ = 1, плотность горячей воды 978 кг/м3.

Задача 9.5

Определить количество воды, поступающее в корпус судна через пробоину площадью 0,1 м2 в течение часа, если центр пробоины расположен на 5 м ниже уровня воды за бортом, приняв коэффициент расхода μ = 0,6.

Задача 9.6

Определить расход и скорость воды, вытекающей из бассейна через отверстие диаметром d = 100 мм в стенке, если уровень воды находится на высоте H = 5 м над центром отверстия. Как изменятся расход и скорость истечения, если к отверстию подключить: 1) внешний цилиндрический насадок; 2) внутренний цилиндрический насадок; 3) коноидальный насадок?

Задача 9.7

Вычислить гидравлический уклон на участках трубопровода ab и ef (см. рис. 8) при исходных данных, приведенных в задаче 9.6

8

Задача 10.5

Смазка параллелей ползуна производится из масленки под избыточным давлением р0 = 0,5 МПа по трубке диаметром 6 мм и длиной 2 м через отверстие, периодически открываемое ползуном. Определить повышение давления в трубке, если толщина ее стенок δ = 2 мм и она выполнена из стали (Е = 1,2 · 105 МПа), модуль упругости масла Е0 = 1,5 · 103 МПа, ρ = 870 кг/м3, ползун перемещается со скоростью V = 2 м/с.

Примечание: истечение масла из отверстия рассматривать как истечение из цилиндрического насадка (коэффициент скорости φ = 0,82).

69

Задача 11.1

Определить утечку воды из тепловой сети через образовавшееся в результате аварии отверстие в стенке трубопровода, если избыточное давление в сети pизб = 4,4 атм, площадь отверстия 1 см2, а коэффициент расхода отверстия μ = 1, плотность горячей воды 978 кг/м3.

Задача 11.3

В дне цилиндрического резервуара, площадью поперечного сечения Ω = 7,5 м2, находится отверстие с острыми кромками площадью ω = 0,05 м2. Глубина воды в резервуаре h = 5 м. За сколько времени из резервуара вытечет половина имеющегося объема воды?

Задача 11.5

Определить количество воды, поступающее в корпус судна через пробоину площадью 0,1 м2 в течение часа, если центр пробоины расположен на 5 м ниже уровня воды за бортом, приняв коэффициент расхода μ = 0,6.

Задача 11.6

Определить расход и скорость воды, вытекающей из бассейна через отверстие диаметром d = 100 мм в стенке, если уровень воды находится на высоте H = 5 м над центром отверстия. Как изменятся расход и скорость истечения, если к отверстию подключить: 1) внешний цилиндрический насадок; 2) внутренний цилиндрический насадок; 3) коноидальный насадок?

Задача 11.7

Бензин поступает к жиклеру из поплавковой камеры благодаря вакууму, который создается в диффузоре карбюратора. Выходное сечение бензотрубки расположено на h = 5 мм выше уровня бензина в поплавковой камере, вакуум в диффузоре рвак = 15 кПа, давление в поплавковой камере атмосферное.

Пренебрегая потерями напора, определить расход бензина (ρ = 720 кг/м3) через жиклер диаметром d = 1 мм при коэффициенте расхода μ = 0,8.

Задача 12.1

Определить минимальный объемный, весовой и массовый расходы жидкости, протекающей в напорном трубопроводе гидропривода с внутренним диаметром 20 мм. Относительный вес жидкости 0,8. Скорость потока жидкости в трубопроводе принять равной 5 м/с.

Задача 12.3

Водомер Вентури имеет следующие размеры: D = 200 мм, d = 80 мм. Дифференциальный манометр заполнен ртутью и водой. Каким должно быть показание манометра Δh, если расход воды, протекающий через водомер, равен Q = 50 л/с?

Задача 12.4

Мерное сопло, расходомер Вентури и диафрагма (рис. 31), установленные в трубе D = 100 мм, имеет одинаковый диаметр в свету d = 60 мм. Коэффициент сопротивления входного участка до сжатого сечения потока во всех приборах одинаковый и равен ζ = 0,06, коэффициент потерь в диффузоре расходомера Вентури φд = 0,2. Коэффициент сжатия струи в диафрагме ε = 0,66.

Сравнить потери напора во всех трех приборах при одинаковом расходе воды Q = 16 л/с.

Построить линии полного напора и пьезометрические линии при одинаковых показаниях манометров на входе в каждый прибор M = 100 кПа и высоте расположения манометров h = 0,3 м.

Определить наибольший расход, который при указанном давлении М можно пропускать через каждый прибор, чтобы вакуумметрическая высота в сжатом сечении не превосходила 7 м.

31

Задача 12.5

Определить расход керосина (относительный вес δ = 0,8) в трубе диаметром D = 50 мм, если показания ртутного дифференциального манометра, измеряющего перепад давлений в сечениях потока перед соплом и на выходе из него (рис. 32), равно h = 175 мм, выходной диаметр сопла d = 30 мм, а его коэффициент сопротивления ζ = 0,08. Сжатие струи на выходе из сопла отсутствует. Какова потеря напора в расходомере? При каком абсолютном давлении перед соплом в расходомере начинается кавитация, если давление насыщенных паров керосина pн.п = 150 мм рт. ст.?

15

Задача 12.6

Определить массовый расход насыщенного пара, идущего по трубе диаметром D = 200 мм при температуре t = 110 °С и абсолютном давлении p = 0,15 МПа, если перепад у нормальной диафрагмы(рис. 33) h = 50 мм рт. ст., диаметр диафрагмы d = 160 мм, а ее коэффициент расхода μ = 0,77. Удельная газовая постоянная пара R = 461 Дж/(кг·К). Каков будет перепад у диафрагмы, если такой же массовый расход пара будет идти по трубе при t = 140 °С и р = 0,36 МПа перед диафрагмой?

Задача 12.7

Расход в трубопроводе диаметром D = 100 мм измеряется нормальной диафрагмой диаметром d = 80 мм (рис. 34 а), для которой известна зависимость коэффициента расхода μ от числа Рейнольдса, отнесенного к диаметру трубы (рис. 34 б).

Определить разность уровней в пьезометрах h при расходе Q = 20 л/с для случаев течения воды (ν = 10-2 Ст) и масла (ν = 25 · 10-2 Ст).

Задача 14.1

Определить напряжение σ в стенках свинцового трубопровода (Е = 4,9 · 103 МПа) длиною 1,5 км при времени закрытия задвижки 25 с. Начальное избыточное давление керосина (Е0 = 1,37 · 103 МПа) в трубопроводе 7,4 Н/см2, расход керосина 5,75 л/с, D = 200 мм, толщина стенки трубопровода δ = 23 мм.

Задача 14.4

Определить максимально допустимый расход воды в чугунном трубопроводе (Е = 9,81 · 104 МПа), чтобы максимальное давление при времени закрытия затвора 0,5 с не превышало 13 500 кН/м2. Диаметр трубопровода 300 мм, его длина 450 м, толщина стенок 5 мм.

Задача 14.9

Определить диаметр чугунного трубопровода при (Е = 9,81 · 104 МПа), чтобы при расходе 10 л/с максимальное давление при времени закрытия затвора 5,6 с не превышало 10 900 кПа. Длина трубопровода 1 450 м, толщина стенок 10 мм.

Р.152.1

Задача 8.9

Циркуляция масла системы смазки двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом: из бака масло при температуре t1 = 60 °C подается по трубе d1 = 40 мм в двигатель, в двигателе масло нагревается до температуры t2 = 100 °C и по трубе d2 = 30 мм направляется в радиатор, а затем, после охлаждения, – обратно в бак. Определить числа Рейнольдса и режимы течения масла перед входом в двигатель и на выходе из двигателя, если расход циркулирующего в системе масла Q = 1,25 л/с.

Задача 9.6

Для системы труб, изображенной на рисунке 8, определить расход Q и построить линию удельной энергии (напорную линию) и пьезометрическую. Расчет выполнить при следующих исходных данных: d1 = 100 мм, l1 = 100 м, d2 = 200 мм, l2 = 60 м, H = 10 м, λ1 = 0,025, λ2 = 0,0225, ζвх = 0,5; коэффициент сопротивления задвижки ζз = 2,06 (относительное открытие задвижки a/d1 = ½; l1 = l»1 = 50 м).

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика и гидропневмопривод МАМИ

РМ.МАМИ.1

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задание 1.3 (вариант А)

Сложный трубопровод содержит: регулируемый дроссель 1, распределитель 2, бак 3, обратный клапан 4, фильтр 5, гидроцилиндр 6, соединенные по следующей схеме.

1.3

Построить суммарную характеристику сложного трубопровода в координатах p–Q. При построении принять пределы изменения: давления p от 0 до 12 МПа, расхода Q – от 0 до 1 л/с. Используя полученную характеристику, определить параметры потока в точке К (pК; QК) и расход через фильтр 5 при заданной скорости поршня гидроцилиндра 6 (V = V1).

Трубопроводы имеют одинаковый диаметр dт и следующие длины:

  • – длина от точки K до точки L l1;
  • – длины от точки L до цилиндра 6 и от него до точки L‘ одинаковы и равны l1;
  • – длина от точки L‘ до бака 3 – l1;
  • – другими длинами пренебречь.

Известны также: сила на штоке поршня F = F2, его размеры D и dш. Учесть потери в трубопроводах при вязкости жидкости v, а также потери в дросселе 1 (коэффициент сопротивления ζ2), в распределителе 2 (эквивалентная длина одного канала lэ1), в фильтре 5 (эквивалентная длина lэ3) и в клапане 4 (эквивалентная длина lэ2). Принять механический КПД гидроцилиндра ηм = 0,97, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3, а режим течения ламинарным.

Задание 2.3 (вариант А)

На рисунке приведена схема насосной установки состоящей из шестеренного насоса 1 и переливного клапана 2, для которой следует построить характеристику в координатах p – Q, а также определить ее подачу и потребляемую мощность, если напорное давление на 18% выше давления срабатывания клапана. При построении характеристики принять пределы изменения: давления p от 0 до 12 МПа, расхода Q – от 0 до 1 л/с.

2.3

Насос 1 нагнетает жидкость по трубопроводу, который в точке Е разделяется на два. По одному из них жидкость направляется в гидросистему, которая подсоединяется к насосной установке в точке К. По второму трубопроводу жидкость через переливной клапан 2 сливается в бак. В процессе работы плунжер 4 клапана 2 перемещается, за счет чего ограничивается давление на выходе насосной установки.

При определении рабочего объема насоса учесть, что его рабочей камерой является объем между двумя соседними зубьями. На рисунке одна из рабочих камер выделена штриховкой. Построение характеристики провести для насоса с двумя одинаковыми шестернями модулем m, шириной b и с числом зубьев на каждой z=9. Для определения площади впадины использовать формулу S =3,5m2. Частота вращения насоса n.

Заданы следующие параметры клапана: диаметр dп плунжера 4 и сила предварительного поджатия пружины Fпр=F0. Для построения характеристики клапана воспользоваться формулой р=ркл0+kQ, где ркл0–давление срабатывания клапана.

Принять механический КПД насоса ηнм=0,91, его объемный КПД – ηно=0,88 при давлении p=8МПа, а коэффициент k=2,5·103МПа·с/м3.

Задание 2.7 (вариант А)

На рисунке приведена схема насосной установки состоящей из нерегулируемого аксиально-поршневого насоса 1 и переливного клапана 6, для которой следует построить характеристику в координатах p — Q, а также определить ее подачу и потребляемую мощность, если напорное давление на 10% выше давления срабатывания клапана. При построении характеристики принять пределы изменения: давления p от 0 до 12 МПа, расхода Q – от 0 до 1 л/с.

Насос 1 нагнетает жидкость по трубопроводу, который в точке Е разделяется на два. По одному из них жидкость направляется в гидросистему, которая подсоединяется к насосной установке в точке К. По второму трубопроводу жидкость через переливной клапан 6 сливается в бак. В процессе работы поршень 4 клапана 6 перемещается, за счёт чего ограничивается давление на выходе насосной установки.

При определении рабочего объёма насоса учесть, что его рабочей камерой является цилиндрический объём, в котором совершает возвратно-поступательное движение плунжер 2 насоса. На рисунке рабочая камера выделена штриховкой.

Построение характеристики провести для насоса с диаметром плунжеров d = 11 мм, диаметром их расположения в блоке D = 62 мм, у которого максимальный угол наклона диска 3 составляет γmax = 25о. Кроме того, заданы следующие параметры: частота вращения насоса n = 1800 об/мин, диаметр поршня 4 dп = 7 мм и сила предварительного поджатия пружины 5 Fпр = 1,05·F0 = 1,05·0,36 = 0,378 кН. Для построения характеристики клапана воспользоваться формулой р = ркл0 + к · Q, где ркл0 - давление срабатывания клапана. Принять количество плунжеров z = 11, механический КПД насоса ηнм = 0,97, его объемный КПД – ηно = 0,95 при давлении p = 12 МПа, а коэффициент к = 1,5 · 103 МПа · с / м3.

2.7

Задание 3.5 (вариант А)

Используя данные сложного трубопровода из РГР-1 и данные насосной установки из РГР-2, создать схему объемного гидропривода с регулированием скоростей движения выходных звеньев (звена) гидродвигателей.

Провести анализ совместной работы насосной установки и сложного трубопровода, образующих гидропривод. Для проведения анализа использовать характеристики сложного трубопровода, полученную при выполнении РГР-1, и характеристику насосной установки, полученную при выполнении РГР-2.

По результатам анализа определить скорости движения выходных звеньев гидродвигателей (скорости движения поршней гидроцилиндров или скорости вращения валов гидромоторов), а также полезную и потребляемую мощности гидропривода и его КПД.

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Строительные материалы 1

Строительные материалы 1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Пример 1.1. Масса навести тонкоизмельченного кварцевого песка тн = 9,7 г. Масса пикнометра с водой тпв составляет 72,5 г. С навеской и водой – тнв = 78,55г.

Чему равна истинная плотность кварцевого песка?

Пример 1.2. Пикнометр с навеской тонкоизмельченной извести-кипелки имеет массу тпи = 34,3 г, а пустой — тп = 24,1 г. Когда в пикнометр с известью влили керосин до соответствующей отметки, то его масса стала тпин = 74,17 г, а масса пикнометра с керосином (без навески) была равна тпк = 66,6 г.

Рассчитать истинную плотность извести-кипелки при условии, что пикнометр с водой имеет массу тпв = 74,2 г.

Пример 1.3. Кузов автомашины, имеющий размеры lк х bк х hк = 2,8 х 1,8 х 0,60 м, заполнен на 2/3 своей высоты щебнем. Масса автомашины без щебня та = 3,0 т, а со щебнем — тащ = 5,86 т.

Рассчитать насыпную плотность щебня и его пустотность. Истинная плотность щебня равна ρищ = 2700 кг/м3.

Пример 1.4. Определить среднюю плотность каменного образца неправильной формы, если при взвешивании его на воздухе масса оказалась то = 100 г, а в воде тво = 55 г. До взвешивания в воде образец парафинировали, масса которого была тпо = 101,1 г.

Плотность парафина составила ρп = 0,93 г/см3.

Пример 1.5. Какую минимально полезную площадь должен иметь цементный склад для размещения тц = 1250 т цемента в россыпи со средней насыпной плотностью ρнц = 1,25 г/см3, если высота цемента на складе во избежание слеживания не должна превышать hп = 1,5 м?

Пример 1.6. Определить вместимость, длину и площадь штабельного склада щебня, необходимого для 10-суточной работы растворобетонного узла с суточным расходом щебня тсут = 600 т. Высота штабеля h = 4 м. Угол естественного откоса щебня β = 35°.

Насыпная плотность щебня ρнщ = 1450 кг/м3.

Пример 1.7. Дозировочный бункер для песка (дозатор) имеет форму цилиндра с диаметром D = 100 см, высотой Н = 120 см и массу с песком тдп = 1585 кг, а пустой — тд = 84 кг.

Определить пустотность песка в бункере, принимая среднюю плотность зерен песка ρсп = 2,48 г/см3.

Пример 1.8. При строительстве автомобильной дороги длиной L = 1 км, шириной проезжей части В = 7,5 м толщина щебеночного основания составляет t = 20 см. Коэффициент уплотнения щебня Кγ = 1,2, коэффициент возможных потерь Кп = 1,04. Щебень гранитный с истинной плотностью ρищ = 2670 кг/м3 и насыпной плотностью ρнщ = 1550 кг/м3. Сколько потребуется щебня и 60-тонных дорожных вагонов для его перевозки? Какова пустотность щебня, отгружаемого в вагоны?

Пример 1.9. Образец газосиликата в виде цилиндра диаметром D = 10 см и высотой hг = 10 см плавает в керосине. В первый момент, когда поглощением керосина можно пренебречь, высота его над уровнем жидкости равна hγ = 3,5 см. По истечении некоторого времени вследствие поглощения керосина порами газосиликата последний погрузился полностью в жидкость.

Определить:

а) пористость газосиликата;

б) количество поглощенного им керосина в момент полного погружения

в жидкость;

в) какая часть всех пор газосиликата оказалась в этот момент заполненной керосином?

Плотность керосина равна ρск = 0,85 г/см3, а истинная плотность газосиликата ρиг = 2,68 г/см3.

Пример 1.10. Определить коэффициент насыщения водой пор кирпича размерами lк х bк х hк = 250 х 120 х 65 мм с истинной плотностью ρик = 2,6 г/см3 и массой в сухом состоянии т = 3,5 кг, если после выдерживания в воде масса кирпича оказалась тв = 4 кг.

Пример 1.11. Определить абсолютную (по массе и объему) и относительную влажности керамической черепицы, объем которой Vч = 1,4 дм3, масса во влажном состоянии тчв = 2,78 кг, а в сухом — тчс = 2,37 кг.

Пример 1.12. Водопоглощение бетона по массе ωт и объему ωυ соответственно равно 3,9 % и 8,6 %.

Рассчитать пористость бетона при среднем значении истинной плотности ρи = 2,72 г/см3.

Пример 1.13. Высушенный до постоянной массы обыкновенный керамический кирпич имеет массу тк = 3,42 кг, а после насыщения водой ткн = 3,98 кг.

Рассчитать среднюю плотность кирпича, абсолютную и относительную влажности по массе, кажущуюся и истинную пористости кирпича, а также процент пор, оставшихся не заполненными водой.

Размеры кирпича принять согласно СТБ 1160-99, а истинную плотность ρик = 2,68 г/см3.

Пример 1.14. На кирпичный столб с площадью сечения а х а = — 51 х 51 см приложена вертикальная нагрузка Р в 3600 кН. Предел прочности кирпича в сухом состоянии на сжатие составляет 15 МПа, а предельно допустимая (по расчету) нагрузка на каждый квадратный сантиметр площади сечения столба не должна превышать 10 %-й прочности кирпича.

Определить, выдержит ли, находясь в воде, столб указанную нагрузку. Коэффициент размягчения кирпича принять Кр = 0,84.

Пример 1.15. Керамическая канализационная труба наружным диаметром Dн = 460 мм, внутренним диаметром Dв = 400 мм и длиной l = 800 мм находится на испытании под гидравлическим давлением Р = 0,3 МПа. За сутки сквозь стенки трубы просочилось Qв = 37 см3 воды. Рассчитать коэффициент фильтрации керамической трубы.

Пример 1.16. Влажный кирпич имел массу тв = 3784 г. После нахождения в течение суток на воздухе с относительной влажностью 60 % при температуре + 20°С кирпич имел массу тов = 3761 г.

Определить величину влагоотдачи кирпича, принимая его массу в абсолютно сухом состоянии равным тс = 3510 г.

Пример 1.17. Через наружную стену из шлакобетона площадью F = 8,4 м2 проходит в сутки Q = 5700 ккал (23866 кДж) тепла.

Толщина стены а = 0,25 м. Температура наружной поверхности стены —17°С, а внутренней + 18°С.

Пример 1.18. Теплоизоляционный материал мипора имеет среднюю плотность ρсм = 1 0 к г /м 3и коэффициент теплопроводности рм около 0,023 Вт/(м · °С) · ч, т. е. примерно как у воздуха.

Каким приблизительно будет коэффициент теплопроводности мипоры, полностью насыщенной водой при + 15°С, а также замороженной в этом состоянии при температуре — 15°С?

Пример 1.19. Кирпич керамический рядовой имеет среднюю плотность ρср = 1900 кг/м3, условно-эффективный — ρсу = 1700 кг/м3, а эффективный — ρсэ = 1200 кг/м3.

Какой толщины следует построить стену из условно-эффективного и эффективного кирпича, если равноценная ему в теплотехническом отношении стена из рядового кирпича имеет толщину 64,0 см?

Пример 1.20. Сколько тепла в кДж потребуется для нагрева газобетонной панели размерами a x l x b = 3,10 х 2,70 х 0,30 м со средней плотностью ρсп = 850 кг/м3 от +15°С до + 95°С, если удельная теплоемкость газобетона С = 921,14 Дж/(кг · °С).

Пример 1.21. Предел прочности бетона при сжатии, имеющего среднюю плотность ρсб = 2,3 т/м3, равен Rсж = 19,5 МПа.

Какой прочности будет бетон из тех же материалов, имеющий среднюю плотность 1,8 т/м3, если установлено, что при снижении плотности бетона на каждые 10% прочность его снижается в среднем на 2,6 МПа? Истинную плотность бетона принять ρиб = 2,7 т/м3.

Пример 1.22. Какое усилие на каждую из опор оказывает железо­бетонная балка прямоугольного сечения размером b x h = 60 x 14 см и длиной l = 6,5 м при средней плотности железобетона ρс = 2500 кг/м3?

Пример 1.23. Сосновый брус, площадь сечения которого b х h = 10 х 20 см, лежит на двух опорах, отстоящих друг от друга на 4 м. Посередине бруса к нему было приложено усилие Р = 210 кН, что вызвало излом бруса.

Рассчитать предел прочности сосны при изгибе.

Пример 1.24. Сравнить, во сколько раз может быть увеличена высота стен при замене бутовой кладки (ρбк = 2000 кг/м3) другими материалами: а) кирпичной кладкой (ρкк = 1700 кг/м3); б) крупнопористым бетоном (ρкб = 1000 кг/м3), если напряжения в основании стен не превышают при бутовой кладке ρбк = 5 кг/см2, при кирпичной — ρкк = 10 кг/см2, при крупнопористом бетоне — ρк6 = 50 кг/см2. Толщину всех стен принять 0,64 м, т. е. 2,5 кирпича.

Расчет вести только на собственную массу стены.

Пример 2.1. Масса образца природного камня в сухом состоянии составляет ткс = 250 г. При погружении образца в градуированный цилиндр с водой он поднял уровень воды на 100 см3. После того как образец был вынут из воды, вытерт с поверхности и сразу же погружен в цилиндр с водой, он вытеснил уже Ук = 125 см3 воды.

Далее образец был высушен и насыщен водой под давлением.

Количество поглощенной при этом воды составляло тпв = 33 г.

Затем образец был снова высушен и измельчен для измерения абсолютного объема, который оказался равным Vка = 90 см3.

Вычислить среднюю плотность камня в сухом состоянии, водопоглощение по массе и объему, истинную плотность, открытую и полную пористости. Дать заключение о морозостойкости природного камня.

Пример 2.2. Каменный материал имеет следующий химический состав: СаО — 20 %, SiO2 — 55 %, А12O3 — 5 %. Потери при прокаливании (при 1000°С) составили 20%. При воздействии на материал соляной кислотой обнаружено содержание углекислого кальция СаСО3. При анализе следует считать, что других материалов, содержащих кальций, кроме СаСО3, в составе данного каменного материала не имеется.

Определить минералогический состав, по которому установить название исследуемого материала.

Пример 2.3. Сколько образуется каолинита при полном выветривании 100 т полевого шпата (ортоклаза)?

Пример 2.4. Горная порода имеет истинную плотность ρи = 2,72 г/см3, а пористость — П = 24 %.

К какому виду (легким или тяжелым) относятся каменные материалы, полученные из этой горной породы?

Пример 2.5. При испытании на морозостойкость образцов базальта получены следующие данные: исходная масса образцов (средняя) составляла 878 г, а прочность при сжатии — 124 МПа.

После 25 циклов попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии масса образцов (средняя) в сухом состоянии составила 878 г, а прочность — 122,5 МПа; после 50 циклов — соответственно 876 г и 121 МПа; после 100 циклов — 865 г и 118,5 МПа, а после 150 циклов — 826 г и 91,0 МПа.

К какой марке по морозостойкости должен быть отнесен базальт?

Пример 2.6. Кусок камня массой тк = 207 г вытеснил из объемомера Vо = 111 см3 воды. После выдерживания камня в воде водопоглощение по объему составило 50 %. Предел прочности при сжатии в сухом состоянии Rс = 27 МПа, после насыщения в воде — Rн = 21 МПа, после замораживания и оттаивания — R..= 18 МПа. Соответствует ли по физико-механическим свойствам испытанная горная порода ГОСТ 4001-34?

Пример 2.7. Сухие образцы камня-известняка массой тк = 50 кг и температурой t = +15°С нагрели до температуры tк = +40°С, затратив ПООкДж полезного тепла. Затем известняк охладили и погрузили в воду. После нескольких дней выдерживания в воде масса известняка стала на тв = 1 кг больше. Определить удельную теплоемкость данного материала с в сухом состоянии. Изменится ли и насколько его теплоемкость после увлажнения? Вычислить объемную теплоемкость известняка.

Среднюю плотность исследуемого известняка принять ρсух = 2000 кг/м3.

Пример 2.8. При испытании на сжатие образца-кубика осадочной горной породы со стороной а = 5 см разрушающее усилие составило Р = 217,5 кН.

Определить предел прочности при сжатии, марку горной породы, а также ее коэффициент конструктивного качества (ККК), если средняя плотность ρс = 2460 кг/м3.

Пример 2.9. Масса гравия фракции 10…20 мм до испытания составляла т = 3 кг. После испытания на гидравлическом прессе и последующего просеивания масса оставшегося гравия на сите с размером отверстия 5 мм составила 2,6 кг, на сите с размером отверстия 2,5 мм — 2,68 кг, а на сите с размером отверстия 1,25 мм — 2,75 кг.

Найти марку гравия по дробимости в цилиндре.

Пример 3.1. После механического рассева глины ее гранулометрический состав характеризуется следующим образом:

фракция 5 — 0,01 мм — 14 %;

фракция 0,01 — 0,005 мм — 6 8 %;

фракция < 0,005 мм — 18 %.

Дать характеристику глины — сырья для производства кирпича керамического методом пластического формования.

Пример 3.2. Какое количество обыкновенного керамического кирпича можно изготовить из глины массой тг = 5 т влажностью ω = 8 % и потерями при обжиге глиняной массы По = 10 %. Средняя плотность обыкновенного кирпича из этой глины ρс = 1750 кг/м3.

Пример 3.3. Определить расход древесных опилок по массе для получения 1000 штук пористого кирпича со средней плотностью ρспк = 1210 кг/м3, если средняя плотность обыкновенного керамического кирпича ρсок = 1740 кг/м3. Средняя плотность опилок ρсо = 290 кг/м3.

Пример 3.4. Определить по массе и объему расход глины, необходимый для изготовления 10000 штук утолщенного кирпича средней плотностью 1400 кг/м3, объемом пустот Vп = 30 %, если средняя плотность сырой глины ρсг = 1600 кг/м3, влажность ωг = 15 %.

При обжиге сырца в печи потери при обжиге составляют По = 10 % от массы сухой глины.

Пример 3.5. Сколько требуется глины на изготовление 1000 штук керамических плиток для пола размерами lп х bп х hп = = 150 х 150 х 13 мм, если пористость плиток Пп = 4,0 %, истинная плотность спекшейся массы — ρип = 2,52 г/см3, а потери при сушке и обжиге составляют По = 15 % от массы глины?

Пример 3.6. В туннельной сушилке Nс = 15 туннелей, в каждый туннель входит Lв = 20 вагонеток, на вагонетке пс = 7 полок, а на полку вагонетки устанавливается по Sп = 12 штук сырца. Срок сушки сырца в туннельной камере tс = 24 ч.

Принимается, что один туннель всегда на ремонте.

Рассчитать производительность туннельных сушилок.

Пример 3.7. Установить предел прочности кирпича при изгибе, если разрушающее усилие составило Рρ = 4,0 кН, ширина кирпича 125 мм, толщина 65 мм, расстояние между опорами 20 см.

Пример 3.8. Определить марку кирпича согласно СТБ 1160-99, если при испытании были получены следующие результаты: предел прочности при сжатии Rсж = 18,0 МПа; минимальный предел прочности при сжатии отдельных образцов  = 13,0 МПа; предел прочности при изгибе Rизг = 3,0 МПа; минимальный предел прочности при изгибе отдельных образцов  = 2,3 МПа. Кирпича с отклонениями по внешнему виду, превышающими допускаемые требования по СТБ, имеется 8 %.

Пример 3.9. Определить максимально возможное гидравлическое давление при испытании керамических канализационных труб с внутренними диаметрами:

Dвн = 300 мм с толщиной стенки 25 мм;

Dвн = 400 мм с толщиной стенки 30 мм;

Dвн = 600 мм с толщиной стенки 41 мм.

Пример 3.10. Обыкновенный керамический кирпич стандартных размеров М 125 имеет массу тк = 3,3 кг при истинной плотности ρик = 2500 кг/м3.

Определить пористость кирпича и решить вопрос о пригодности его для кладки стен жилых и гражданских зданий.

Пример 3.11. Высушенная до постоянной массы керамическая черепица имеет объем Vч = 1,4 дм3 и массу тс = 2,4 кг. В насыщенном водой состоянии ее масса тв = 2,67 кг. Истинная плотность черепицы ρич = 2,65 г/см3. Рассчитать влажность черепицы, ее открытую (кажущуюся) и закрытую пористости.

Пример 3.12. Керамический обыкновенный кирпич в сухом состоянии имеет массу тк = 3810 г и размеры в соответствии с нормами СТБ 1160-99. Кирпич поглощает воды в количестве ωо = 12,8% своего объема.

Удовлетворяет ли этот кирпич вышеуказанному СТБ по величине водопоглощения?

Пример 3.13. Зерно керамзитового гравия объемом Vк = 28 см3 плавает в воде, погружаясь на 3/4 своего объема.

Определить пористость керамзита, принимая истинную плотность его равной ρик = 2,66 г/см3.

Водопоглощение керамзитового гравия при этом можно не учитывать.

Пример 3.14. Для покрытия кровли применяется плоская ленточная черепица, кроющие размеры которой составляют: по длине lкр = 160 мм, по ширине бкр = 155 мм. Масса 1 м2 покрытия в насыщенном водой состоянии тп = 65 кг. Габаритные размеры черепицы:

длина lч = 365 мм и ширина bч = 155 мм. Полное водонасыщение черепицы Wч = 8 %.

Определить количество керамической черепицы, необходимое. Для покрытия 10 м2 кровли, и массу кровли.

Пример 4.1. Какая масса негашеной (комовой) извести получится при обжиге ти = 10 т известняка, имеющего влажность Wи = 5 %? Содержание глинистых примесей составляет 10 %, а песчаных — 10 %.

Определить выход обожженной извести, ее активность (содержание СаО). К какому сорту будет относиться полученная комовая известь в соответствии с требованиями ГОСТ 9179-77?

Пример 4.2. Рассчитать, сколько получится негашеной и гидратной извести («пушонки») из ти = 20 т известняка. Содержание в известняке СаО — 85 % по массе, а его естественная влажность W = 8 %.

Пример 4.3. Определить среднюю плотность известкового теста, если воды в нем содержится 50 % (по массе). Истинная плотность порошкообразной гидратной извести ρии = 2050 кг/м3.

Пример 4.4. Сколько потребуется каменного угля с теплотворной способностью 26 380 кДж/кг, чтобы получить тнг = 20 т негашеной извести из чистого известняка? Известно, что на разложение 1 г/моль известняка требуется 177,9 кДж.

Пример 4.5. Рассчитать объем шахтной печи для получения тни = 2 0 т в сутки негашеной извести при условии, что средняя плотность известняка в кусках равна ρси = 1700 кг/м3, топливо занимает около 25 % общего объема печи. Цикл обжига проходит за tобж = 2 дня.

Пример 4.6. Сколько потребуется гидратной извести, чтобы приготовить 1 м3 известкового теста со средней плотностью ρс = 1400 кг/м3? Истинная плотность гидратной извести ρсг = 2000 кг/м3.

Пример 4.7. Сколько нужно взять гидравлической добавки, чтобы полностью связать 1 часть гашеной извести, имеющей активность 80 % (содержание СаО)? Установлено, что в составе гидравлической добавки имеется 60 % активного кремнезема.

Предполагается, что в результате твердения будет образовано соединение СаО · SiO2 · Н20 — однокальциевый гидросиликат.

Пример 4.8. Какой объем известкового теста будет при гашении тни = 10 т негашеной извести, если активность извести А… (содержание СаО) 80 %, содержание воды в тесте 50 %, средняя плотность известкового теста ρст = 1400 кг/м3.

Пример 4.9. Определить количество связанной воды в процентах при полной гидратации тпг = 1т полуводного гипса.

Пример 4.10. Нормальная густота гипсового теста равна 59 %. Сколько необходимо взять гипса и воды для получения тгт = = 10 кг гипсового теста нормальной густоты?

Пример 4.11. Для затвердения тг = 5 кг строительного гипса взято 65 % воды.

Определить пористость полученной абсолютно сухой гипсовой отливки при условии, что весь гипс состоял из полугидрата, а средняя плотность сырой отливки равна ρсго = 2,1 г/см3.

Пример 4.12. При испытании гипсового вяжущего вещества было установлено: тонкость помола — остаток на сите № 02 — 10 % (по массе), предел прочности при сжатии трех образцов через 2 ч после изготовления — 5,2; 4,8 и 5,0 МПа.

К какой марке можно отнести гипсовое вяжущее вещество?

Пример 4.13. Определить пористость затвердевшего гипсового вяжущего, если водогипсовое отношение В/Г = 0,7. Истинная плотность гипса ρиг = 2,7 г/см3.

Пример 4.14. Сколько потребуется кремнефтористого натрия для связывания тжс = 10 кг жидкого стекла? Содержание в жидком стекле Nа2O = 12 %, а SiO2 = 30,8 %.

Пример 4.15. Сколько тонн каустического магнезита можно получить при обжиге тм = 15 т природного магнезита, содержащего 8% (по массе) неразлагающихся примесей?

Пример 4.16. Для получения магнезиального вяжущего вещества расходуется (по массе) 65 % чистого каустического магнезита (MgO) и 35 % МgCl2 · 6Н2O.

Сколько необходимо взять каустического магнезита, содержащего 85 % активной МgO, и сколько литров водного раствора MgCl2, содержащего 410 г МgС12 · 6Н2O в одном литре, чтобы получить 50 кг магнезиального вяжущего вещества (в расчете на чистые компоненты)?

Пример 4.17. Определить массу раствора хлористого магния и его истинную плотность для затворения магнезита с содержанием МgO = 85 %. Для получения теста на основе магнезита требуется 52 % воды по массе. Предполагаем, что весь свободный магнезит вступает в реакцию с хлористым магнием, образуя 3МgO · МgС12· 6Н2O.

Средняя плотность хлористого магния 1,6г/см3.

Пример 4.18. Сколько следует добавить трепела к портландцементу М 600, чтобы получить пуццолановый портландцемент М 400? Предполагается, что трепел не участвует в реакции образования цементного камня до 28-суточного возраста.

Пример 4.19. Даны два вида портландцемента одинаковой тонкости помола следующего минералогического состава (без добавок). Необходимо привести характеристику основных свойств портландцементов и составить рекомендации об областях их рационального применения в строительстве.

Пример 4.20. Какое количество Са(ОН)2 выделится при полной гидратации 1 кг портландцемента, содержащего 95 % клинкера? Содержание основных минералов в клинкере, %: С3S — 57; С2S — 22, С3А 7; С4АF — 11. Какое количество добавки трепела с содержанием SiO2 = 72 % необходимо для полного связывания выделяемого Са(ОН)2?

Пример 4.21. Указать конечные продукты клинкерных минералов при гидролизе и гидратации портландцемента и определить содержание химически связанной воды для цементного камня, приготовленного из портландцемента, имеющего следующий минералогический состав: 3СаО · SiO23S) — 50 %, 2СаО · SiO22S) — 25 %, 3СаО · А12O33А) — 5 %, 4СаО · А12O3 · Fе2O34АF)— 18 %.

Пример 4.22. Для производства портландцемента имеем известняк и глину следующего химического состава:

Подсчитать, в какой пропорции должны быть взяты известняк и глина, чтобы получить портландцемент с коэффициентом насыщения 0,90:

Кн =

Объяснить, почему сумма соединений в составе сырья не равна 100 %.

Пример 4.23. Определить активность цемента, состоящего из 70 % портландцемента марки М 400 и 30 % молотого известняка. Молотый известняк является добавкой-наполнителем.

Пример 4.24. Рассчитать, в каком соотношении следует смешать портландцемент и кремнеземистые отходы, содержащие 22 % активного кремнезема, чтобы он соединился со свободной известью полностью и образовался однокальциевый гидросиликат. Содержание трехкальциевого силиката в портландцементе составляет 56 %.

Пример 4.25. У какого из цементов наиболее полно используются вяжущие свойства? При приготовлении бетонов применялись шлакопортландцемент и пуццолановый цемент. Расход цемента для состава № 1 и № 2 соответственно составлял Ц1 = 320 і Ц2 = 350 кг/м3. Предел прочности при сжатии стандартных кубов в возрасте 28 суток был соответственно R1 = 26,8 и R2 = 24,7 МПа, количество химически связанной воды — = 0,12 и = 0,11, а степень гидратации цемента — α1 = 0,3 и α2 = 0,29.

Пример 4.26. Цемент при полной гидратации связывает 15 % воды по отношению к массе цемента. Определить пористость цементного камня из теста с В/Ц = 0,38, если степень гидратации составит α = 35 %. Истинная плотность цемента ρицт = 3,1 г/см3.

Пример 4.27. Содержание воды в тесте из шлакопортландцемента 42 %, а для прохождения реакций гидролиза и гидратации требуется 18 % воды. Истинная плотность шлакопортландцемента — ρиц = 2950 кг/м3. Определить пористость цементного камня.

Пример 4.28. При испытании образцов-балочек размерами 40 х 40 х 160 мм на изгиб в возрасте 28 суток получены следующие результаты Rизм: 5,8; 6,0; 6,1 МПа. Разрушающее усилие при испы­тании половинок балочек на сжатие составляло Rсж: 120; 125; 127,5; 130; 132; 134 кН.

Определить марку портландцемента.

Пример 4.29. При испытании цементных образцов-балочек размерами 40 х 40 х 160 мм в возрасте 7 суток показатели предела прочности при изгибе Rизг: 3,6; 3,4; 3,0 МПа. Среднеарифметическое значение предела прочности при сжатии составило Rсрсж = 29,6 МПа.

Определить марку цемента.

Пример 5.1. Зерновой состав песков № 1 и № 2 приведен в табл. 5.1. Определить полные остатки, модуль крупности и пригодность песков для приготовления бетона.

Пример 5.2. Два вида песка с приблизительно одинаковым модулем крупности имеют истинную плотность ρип = 2,64 г/см3, а среднюю плотность = 1,64 г/см3 и  = 1,52 г/см3.

Какой из этих песков предпочтительнее в качестве мелкого заполнителя для бетона и почему?

Пример 5.3. В двух стеклянных мерных цилиндрах производилось определение набухания песка при насыщении водой по ГОСТ 8736-93. Исходный объем уплетненного песка в каждом из цилиндров составлял V = 5 см3, после набухания в воде в течение 15 ч объем песка составлял V1 = 6,0 и V2 = 6,01 см3.

Определить приращение объема песка при набухании.

Пример 5.4. Рассчитать приращение объема песка при увлажнении его до 2 и 6 %, если насыпная плотность песка в сухом состоянии ρнс = 1490 кг/м3, а во влажном состоянии — соответственно = 1195 и = 1155 кг/м3.

Пример 5.5. Цементное тесто при (В/Ц)ц = 0,26 и цементнопесчаный раствор состава 1 : 2 по массе при (В/Ц)р = 0,42 имели одинаковый расплав конуса на стандартном встряхивающем столике. Стандартные образцы из раствора, испытанные в возрасте 28 суток, показали средний предел прочности при сжатии Rсрсж = 31,6 МПа. Использованный цемент имел активность Rц = 42 МПа. Определить водопотребность песка и коэффициент качества песка.

Пример 5.6. Вычислить влажность песка по результатам следующего опыта. Навеска влажного песка тв = 1 кг погружена в мерный цилиндр емкостью 1 л, наполненный водой до отметки 0,5 л. Вода в нем в результате этого поднялась до отметки 0,92 л. Заранее определена истинная плотность песка ρип = 2,60 кг/л.

Пример 5.7. Водоцементное отношение стандартного раствор на вольском песке состава 1 : 2 (расплыв конуса на встряхивающем столике, равный 170 мм) (В/Ц)..= 0,42, а раствора на исследуемом песке — (В/Ц)ир = 0,48. Какова водопотребность песка?

Дать характеристику песка.

Пример 5.8. При определении истинной плотности гранитного щебня взята навеска высушенного щебня тщ = 3 кг и всыпана в металлический сосуд. Этот сосуд со щебнем заполняется затем доверху водой. Общая масса сосуда, щебня и воды оказалась равной тос = 7,8 кг. После опорожнения сосуд снова был заполнен водой и взвешен. Масса воды и сосуда оказалась равной твс = 5,91 кг.

Вычислить истинную плотность щебня, если масса металлического сосуда mc = 1 кг. Учитывая, что водопоглощение гранита в обычных условиях 0,4 % по массе, а под давлением — 0,8 %, установить точность определения истинной плотности таким способом. Вычислить среднюю плотность щебня в куске.

Пример 5.9. Зерновой состав щебня № 1 и № 2 в виде частньх остатков на ситах приведен в табл. 5.4.

Определить полные остатки на ситах, а также наибольшую и наименьшую крупность зерен щебня, которые необходимы для установления его зернового состава.

Пример 5.10. Определить расход щебня на 1 м3 бетона, если в заполненных бункерах склада завода с суточным выпуском бетонной смеси Vсут = 300 м3 хранится Vо = 1800 м3 щебня, рассчитанного на Т = 7 суток работы, насыпной плотностью ρнщ = 1450 кг/м3. Коэффициент производственных потерь щебня при транспортировке 1,02.

Пример 5.11. Расход щебня на 1 м3 бетона составляет тщ = — 1450 кг. Насыпная плотность щебня ρнщ = 1550 кг/м3. Истинная плотность горной породы, из которой получен щебень, ρищ = 2650 кг/м3. Определить расход щебня в бетоне по объему в естественном состоянии и в абсолютно плотном состоянии.

Пример 5.12. Определить оптимальное соотношение между песком и гравием по массе для получения наиболее плотной смеси заполнителей для бетона, если известна истинная плотность песка ρип = 2600 кг/м3, насыпная плотность гравия ρнг = 1670 кг/м3 и истинная плотность гравия ρиг = 2620 кг/м3. Коэффициент раздвижки зерен гравия принять равным α = 1,1.

Пример 5.13. Бетонная смесь, приготовленная на кварцевом песке и гранитном щебне, состава 1 : 2 : 3,5 при (В/Ц)б = 0,55 имела осадку стандартного конуса такую же, как и растворимая смесь состава 1 : 2 при (В/Ц)р = 0,43. Прочность бетона в возрасте 28 суток, определенная по результатам испытания стандартных образцов Rб = 43,2 МПа. Активность цемента Rц = 56,0 МПа. Определить водопотребность и коэффициент прочности щебня.

Пример 5.14. Подобрать крупный заполнитель для изготовления сборных железобетонных колонн и плит покрытия сельскохозяйственного здания. Сечение колонн 400 х 600 мм, марка бетона 500, минимальное расстояние между арматурными стержнями 50 мм. Толщина плиты покрытия 100 мм, марка бетона 300, минимальное расстояние между арматурными стержнями 40 мм. Свойства щебня приведены в табл. 5.5.

Пример 5.15. Рассчитать номинальный (лабораторный) состав тяжелого бетона М 300 для массивных армированных конструкций. Материалы: портландцемент М 400 с истинной плотностью ρиц = 3,1 кг/л; песок средней крупности с водопотребностью 7% и истинной плотностью ρии = 2,63 кг/л; гранитный щебень с предель­ной крупностью Dп = 40 мм, истинной плотностью ρищ = 2,6 кг/л и насыпной плотностью ρнщ = 1,48 кг/л.

Заполнители рядовые.

Пример 5.16. Рассчитать производственный (полевой) состав тяжелого бетона, лабораторный состав которого принять по предыдущей задаче. Влажность песка и щебня равна соответственно Wп = 2 и Wщ = 1%.

Пример 5.17. Вычислить расход материалов на один замес бетономешалки с емкостью смесительного барабана V.. = 1200 л, если расход материалов на 1 м3 производственного бетона следующий:

Ц – 312 кг, В — 153 л, П — 613 кг, Щ — 1296 кг. Насыпные плотности влажных песка и щебня соответственно принять ρнвпр = 1,60 и ρнщпр = 1,49 кг/л, насыпная плотность цемента ρнц = 1,30 кг/л. По лабораторным данным наиболее плотная смесь крупного заполнителя состоит из 40 % щебня крупностью 10-20 мм и 60 % щебня крупностью 20-40 мм.

Пример 5.18.      Используя результаты расчетов, полученные в примерах 5.15 и 5.16, выразить номинальный и производственный составы бетона по массе и объему соотношениями между цементом, песком и щебнем (1 : X : Y). Насыпную плотность сухого песка принять ρнп = 1,63 кг/л.

Пример 5.19. Вычислить расход материалов на 1 м3 бетонной смеси со средней плотностью ρс6см = 2300 кг/м3и водоцементный отношением В/Ц = 0,42, если производственный состав бетона выражен соотношением по массе 1 : X : Y = 1 : 2 : 4 (цемент : песок : щебень)

Пример 5.20. Рассчитать состав высокопрочного бетона М 500 для массивного сооружения с редко расположенной арматурой. Требуемая подвижность бетонной смеси 2-3 см. Материалы портландцемент М 500 с истинной плотностью ρип = 3100 кг/м3 гранитный фракционированный щебень с наибольшей крупностью 40 мм, истинной и насыпной плотностью соответственно ρищ = 2600 и ρнщ = 1560 кг/м3. Содержание фракций 10-20 мм — 40% 20-40 мм — 60 %. Крупный песок с истинной и насыпной плотностью соответственно ρип = 2600 и ρнп = 1620 кг/м3 и водопотребностью 7 %. Дополнительный помол цемента повысил его активность до 60,0 МПа.

Пример 5.21. Определить расход материалов в состоянии естественной влажности на замес бетоносмесителя вместимостью V… =200 л (по объему загружаемых материалов). Влажность песка Wрп = 4 %, влажность щебня — Wп = 1 %. Номинальный состав бетона на 1 м3: Ц = 285 кг, В = 190 кг, П = 651 кг, Щ = 1194 кг. Насыпная плотность цемента — ρнц = 1300 кг/м3; песка — ρнв = 1450 кг/м3; щебня — ρнщ = 1400 кг/м3.

Пример 5.22. Сколько потребуется замесов бетоносмесителя емкостью Vб = 1200 л для приготовления Vбсм = 20 м3 бетонной смеси, если коэффициент выхода бетона равен β = 0,65?

Пример 5.23. Определить расход цемента и щебня на один замес крупнопористого бетона в бетономешалке емкостью Vб = 500 л, если состав бетона по массе 1 : п = 1 : 10,5 при расходе цемента Ц = 147 кг/м3. Насыпная плотность цемента и щебня равны соответственно ρнц = 1250 и ρнщ = 1520 кг/м3.

Пример 5.24. Вычислить коэффициент выхода крупнопористого бетона состава по объему 1 : п = 1 : 10 с расходом цемента Ц = 20 кг/м3. Насыпная плотность цемента ρнц = 1210 кг/м3.

Пример 5.25. Для дорожных покрытий, устраиваемых бетоноукладочными машинами, используется бетон М 350. Показатель подвижности бетонной смеси ОК = 2-4 см. В смесь входят следующие материалы: цемент активностью 40 МПа, истинной плотностью ρиц = 3100 кг/м3 и насыпной плотностью ρнц = 1300 кг/м3; песок кварцевый мелкозернистый с водопотребностью 9 % и Мер = 1,0, истинной плотностью ρип = 2630 кг/м3 и насыпной плотностью ρнп = 1400 кг/м3; щебень гранитный с предельной крупностью 40 мм, истинной плотностью ρип = 2650 кг/м3, насыпной плотностью ρнщ = 1480 кг/м3 и пустотностью Пщ = 44 %.

Каков состав бетона?

Пример 5.26. Определить состав бетона для дорожного покрытия с прочностью при изгибе Rбизг = 4,0 МПа. Осадка конуса бетонной смеси 1-2 см. Материалы: портландцемент активностью Rцсж = 44,0 МПа и истинной плотностью ρип = 3100 кг/м3; песок средней крупности с истинной и насыпной плотностями соответственно ρип = 2650 и ρнп = 1650 кг/м3; щебень гранитный с истинной и насыпной плотностями — ρищ = 2650 и ρнщ = 1540 кг/м3.

Пример 5.27. Подобрать состав бетона для плит пролетного строения мостового переезда. Марка бетонной смеси по удобного укладываемости П1 (осадка конуса ОК = 3 см). Класс бетона прочности после пропаривания и последующего твердения в нормальных условиях — В25 (В = 25 : 0,778 = 32 МПа), марка морозостойкости — F 150, марка по водонепроницаемости — W4. Отпускная прочность — 70 % от предела прочности в возрасте 28 суток: 32 · 0,7 = 22,4 МПа.

Материалы: портландцемент среднеалюминатный активностью 38,5 МПа с НГЦТ — 26 %, крупный заполнитель — гранитный щебень с содержанием фракций 5-10 мм — 20 %, 10-20 мм — 25%, 20-40 мм — 55%; мелкий заполнитель — кварцевый песок средней крупностью Мк = 2,1; насыпная плотность сухих материалов соответственно: цемента, песка и щебня — ρнц = 1200 кг/м3, ρнп= 1400 кг/м3; ρнщ = 1500 кг/м3, а истинная плотность материалов: ρнц = 3100 кг/м3; ρип = 2500 кг/м3; ρищ = 2550 кг/м3.

Пример 5.28. Бетонная смесь со средней плотностью ρсбсм = 2420 кг/м3 и водоце­ментным отношением В/Ц = 0,5 имеет состав по массе 1 : X : У = 1:2:4. Насыпная ρн и истинная ρи плотности цемента, песка и гравия соответственно равны, кг/л: 1,3; 3,1; 1,56; 2,65; 1,5; 2,6.

Вычислить коэффициент раздвижки зерен гравия цементно-песчаным раствором (коэффициент избытка раствора).

Пример 5.29. На 1 м3 бетонной смеси израсходовано цемента Ц = 300 кг песка П = 685 кг, щебня Щ = 1200 кг и воды В = 165 л. Истинные плотности ρи цемента, песка и щебня равны соответственно 3,1; 2,65; 2,61 кг/л.

Вычислить коэффициент уплотнения смеси.

Пример 5.30. Номинальный состав бетона по массе при строительстве аванкамеры насосной станции 1 : 2,2 : 4,4 при В/Ц = 0,5. Средняя плотность бетона ρсб = 2450 кг/м3. Насыпная плотность цемента ρнц = 1300 кг/м3, песка ρнп = 1400 кг/м3, щебня ρщ= 1550 кг/м3. Найти номинальный состав бетона по объему и расход материалов на 1 м3 бетона.

Пример 5.31. Железобетонная панель толщиной b = 0,25 м формуется на виброплощадке с амплитудой колебаний А = 0,5 мм и частотой п = 3000 кол/мин. Определить величину максимального уплотняющего давления Рmax? возникающего в толще формуемой панели, если формование осуществляется с пригрузом Р = 100г/см2. Среднюю плотность бетонной смеси принять ρcсм = 2300 кг/м3.

Примет 5.32. Железобетонные ненапорные трубы с внутренним диаметром Dв = 1000 мм и толщиной стенки b = 65 мм изготавливаются из бетона со средней плотностью ρсб = 2400 кг/м3. Формование труб осуществляется центрифугированием. Вычислить необходимое наименьшее число оборотов формы, обеспечивающее оптимальное распределение  и уплотнение бетонной смеси.

Пример 5.33. Для 1 м3 бетона на рядовых заполнителях и портландцементе М 400 требуется: цемента Ц = 300 кг, песка П = 600 кг, щебня Щ = 1200 кг, воды В = 178 л. Опытом установлено, что введением 0,2 % от массы цемента добавки лигносульфаната технического (ЛСТ) удается снизить расход воды на 16 л с сохранением требуемой подвижности бетонной смеси. При твердении бетона в химические реакции с цементом вступает лишь 10 % вводимой в бетонную смесь воды.

Вычислить степень повышения плотности бетона при снижении расхода воды. Насколько повысится марочная прочность бетона в результате понижения водоцементного отношения?

Пример 5.34. Необходимые прочность бетона и удобоукладываемость бетонной смеси получены при В/Ц = 0,5 и расходе цемента Ц = 300 кг/м3. При введении в бетонную смесь пластифицирующей добавки ЛСТМ-2 (0,2 %) такая же удобоукладываемость достигнута при В/Ц = 0,48.

На сколько килограммов уменьшится расход цемента при введении ЛСТМ-2, если прочность бетона оставить без изменения?

Пример 5.35. Определить водоцементное отношение бетона сборного элемента, при котором бетон из жесткой бетонной смеси на высококачественных заполнителях и на портландцементе М 600 через трое суток твердения в нормальных условиях наберет прочность при сжатии Rб3 = 15,0 МПа.

Пример 5.36. Бетон с расчетной маркой М 300 был уложен подогретым до tн = +30 °С, а затем твердел в течение 10 суток, остывая до нуля

Какую прочность наберет бетон за это время, если для его изготовления применен портландцемент М 400?

Пример 5.37. Вычислить теплозатраты на нагрев воды, идущей для изготовления бетона. Начальная температура воды tн = + 5 °С, конечная температура нагрева tк = + 95 °С. Расход воды принять по примеру 5.15.

Определить теоретический расход топлива без учета коэффициента полезного действия калорифера.

Пример 5.38. В бетонную смесь с расчетной маркой бетона введена добавка хлористого кальция в количестве 2 % от массы цемента. Бетонная смесь была уложена в подогретом состоя- и твердела в течение 7 суток, остывая от 30°С до 0°С. Для Изготовления бетона применен портландцемент М 400.

Определить, какую прочность наберет бетон за 7 суток. Достаточна ли эта прочность для получения бетона расчетной марки после оттаивания?

Пример 5.39. При испытании на сжатие кубиков тяжелого бетона размерами 15 x 15 x 15 см после 20 суток их твердения в нормальных условиях среднее разрушающее усилие оказалось Р = 900,0 кН. Бетон приготовлен на портландцементе, заполнители удовлетворяют требованиям ГОСТов.

Установить марку и класс бетона по прочности на сжатие

Пример 5.40. Какие классы бетонов по прочности возможно получить на портландцементах разных марок (300, 400, 500, 600) при расходе цемента Ц = 300 кг/м3 и требуемой подвижности бе­тонной смеси 4 см? Заполнители для бетона рядовые, максималь­ная крупность гравия 70 мм.

Пример 5.41. Для тяжелого бетона применен портландцемент М 400 при водоцементном отношении В/Ц = 0,5.

Установить влияние заполнителей на класс бетона по прочности, рассмотрев бетоны на заполнителях высококачественных, рядовых и пониженного качества. Решить эту задачу также для водоцементного отношения В/Ц = 0,35.

Пример 5.42. По кубиковой прочности рассчитать для тяжелых бетонов М 200 и М 600 призменную прочность, прочность на сжатие при изгибе, предел прочности при осевом растяжении, прочность на растяжение при изгибе, предел прочности при срезе, модуль деформации при сжатии, прочность сцепления бетона с арматурой. Выразить каждую из этих характеристик для бетона М 600 в процентах 01 величины соответствующей характеристики для бетона М 200.

Пример 5.43. Для исследования прочности бетона при растяжении существующего дорожного покрытия из последнего вырублены куски образцов шириной b = 20 см и высотой h = 30 см. Испытание на растяжение проводилось методом, основанным на принципе раскалывания образца двумя силами через круглые стальные стержни диаметром по 3 мм (сжатие). Образцы были расколоты при среднем усилии Р = 203,0 кН.

Определить прочность бетона дорожного покрытия на растяжение.

Пример 5.44. Определить фактическую среднюю прочность бетона и показатели однородности прочности бетона М 300. Общее количество частных испытаний серий образцов — 15. Результаты испытаний приведены в табл. 5.14.

Пример 5.45. При испытании партии из семи бетонных кубиков с ребром α = 150 мм в 28-суточном возрасте при нормальном температурно-влажностном режиме твердения бетона получены следующие данные по их временному сопротивлению сжатию в МПа: R = 18,7; R = 20,4; R = 21,0; R = 18,4; R = 23,6; R = 24,9; R = 19,6.

Определить расчетное сопротивление кубиковой прочности бетона и класс бетона В.

Пример 5.46. Бетон М 400 имеет состав по массе 1 : 2,1 : 4,3 при В/Ц = 0,5. Средняя плотность бетона ρсб = 2500 кг/м3. Какую экономию цемента можно получить на каждом кубометре бетона, если по условиям сдачи сооружения в эксплуатацию прочностью Rб = 40,0 МПа потребуется не 28, а 70 суток?

Пример 5.47. Опытным путем установлена оптимальная доза добавки ЛСТМ-2 в бетон М 300 — 0,2 % от массы цемента. Эта добавка при сохранении марки бетона и подвижности бетонной смеси обеспечивает снижение расхода воды на 1 м3 бетона с В1 = 178 до В2 = 162 л.

Вычислить экономию цемента на 1 м3 бетона. Заполнители бетона высококачественные, водоцементное отношение больше 0,4.

Пример 5.48. Определить экономию портландцемента активностью 43,0 МПа на каждом кубометре тяжелого бетона М 300 если производственные условия позволяют, не изменяя водоцементного отношения, перейти от малоподвижной (Ж 25) к жесткой бетонной смеси (Ж 100). Для бетона применен щебень с наиболь­шей крупностью 20 мм.

Пример 5.49. Подобрать состав керамзитобетона М 200 для изготовления наружных стен двухэтажного здания, возводимого из монолитного бетона методом подвижных щитов. Средняя плотность бетона в сухом состоянии ρсб = 1600 кг/м3, а подвижность бетонной смеси — 9 см.

Характеристика материалов: цемент — М 400; песок природный, истинной плотностью ρип = 2,6 кг/л, водопотребностью 7 %; керамзитовый гравий М 700, фракции 5 — 10 и 10 — 20 мм. Насыпная плотность смеси фракции ρнпс = 650 кг/м3, а плотность зерен в цементном тесте ρнц = 1,3 кг/л, прочность при сжатии в цилиндре 5,5 МПа. Марка керамзитового гравия по прочности 200, межзерновая пустотность — 0,42.

Пример 5.50. Подобрать состав керамзитобетона с пределом прочности при сжатии 30 МПа, отпускной прочностью после тепловой обработки 70 % проектной марки, плотностью в сухом состоянии ρскб = 1700 кг/м3, жесткостью 20-30 с.

Характеристика исходных материалов: цемент М 400, плотный с истинной плотностью ρип = 2,6 г/см3 и водопотребленностью 8%, гравии керамзитовый марки 800. Характеристика гравия приведена в табл. 5.23.

Пример 6.1. Подсчитать расход материалов на 1 м3 известковопесчаного раствора состава 1 : 5 по объему при условии, что известковое тесто и готовый раствор пустот не имеют, песок имеет объем Пп = 38 %, а водоизвестковое отношение В/И = 0,9.

Пример 6.2. Рассчитать расход материалов на 1 м3 цементнопесчаного раствора состава 1 : 4 по объему, если В/Ц = 0,5, песок имеет объем пустот Пп = 40 %, средняя плотность цемента ρсц = 1300 кг/м3, пустотность цемента Пц = 50 %.

Определить расход цемента по массе и объему, песка — по объему.

Пример 6.3. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 цветного цементно-песчаного раствора состава 1 : 2 по объему для отделки панелей, который укладывается на поверхность панели после пропаривания. В раствор вводят 3 % воздухововлекающей добавки ГК и 5 % железного сурика (добавки вводятся исходя из расчета массы цемента).

Кварцевый песок имеет пустотность 38 %, средняя плотность цемента ρсц = 1300 кг/м3.

Пример 6.4. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 раствора, который наносится в виде отделочного слоя на плиты газосиликата. Рекомендуется применять цветной раствор состава 1 : 1 : 3 : 4 (цемент: известь: молотый песок: песок) по объему. Средняя плотность раствора ρсф = 1300 кг/м3. Водопесчаное отношение В/П = 0,24. К раствору добавлено 3 % воздухововлекающей добавки (гидрофобизирующей). Для придания цвета раствору добавлено 10 % охры. Количество добавок вводится исходя из расчета массы цемента. При испытании материалов были определены пустотности соответственно: цемента — Пц = 58 %, молотого песка — Пмп = 45 %, песка — Пп = 40 %. Принято, что известковое тесто пористости не имеет.

Пример 6.5. Определить расход материала на один замес в растворомешалке емкостью Qр = 100 л. Состав раствора 1 : 0,31 : 4,3 (цемент: глиняное тесто: песок). Средняя плотность материалов: цемента — ρсц = 1200; глиняного теста — ρсгт = 1500; песка (сухого) — ρсп = 1300 кг/м3.

Пример 6.6. Определить марку цементно-известкового раствор состава 1 : 0,5 : 5 по объему и марку цементно-глиняного раствора состава 1 : 1 : 5. Водоцементное отношение для обоих видов раствора равно В/Ц = 1,3.

Для обоих видов раствора применен цемент М500.

Марку сложного раствора можно подсчитать по формуле

Rсл = 025 Rсм ,

где Rсм — прочность смешанного вяжущего вещества, Ц и Д — массы цемента, добавки и воды.

Пример 6.7. Рассчитать количество материалов для приготовления 1 м3 раствора М 50 со средней плотностью ρср = 1480 кг/м3. Раствор готовится на портландцементе М 300 (марка определи на в растворе жесткой консистенции), пластифицирующая добавка применяется в виде глиняного теста со средней плотностью ρсгт = 1400 кг/м3, подвижность раствора должна быть 6-8 см при погружении конуса «СтройЦНИЛа».

Пример 6.8. Рассчитать количество материалов на 1 м3 кислото- упорного кладочного раствора, который будет применен для футеровки емкостей под агрессивные растворы. Средняя плотность свежеуложенного раствора — фаизола должна быть ρсф = 2200 кг/м3. Предел прочности при сжатии кубиков размерами 20 х 20 х 20 через 7 суток — 15,0 МПа, а подвижность смеси — 5-6 см (погружение конуса «СтройЦНИЛа» в раствор).

В состав раствора входят следующие материалы — наполнитель: андезит крупной фракции (размер зерен меньше 0,15-5 мм). — 70 %; андезит молотый (размер зерен меньше 0,15 мм) — 30 %; мономер ФА (фурфуролацетоновая смола) — 25 % от массы наполнителей; БСК (бензосульфокислота) — отвердитель — 20 %. В массы мономера и ацетон — 15 % от веса БСК.

В лаборатории были сделаны пробные замесы. Один замес, который удовлетворял поставленным требованиям по прочности средней плотности и пластичности, имел следующий расход материалов на 10 кг наполнителя: крупного андезита — 7 кг, молотого I андезита — 3 кг, мономера ФА — 2 кг, отвердителя БСК — 0,4 кг, I ацетона — 0,06 кг, т. е. всего — 12,46 кг.

Пример 6.9. Состав раствора 1 : 0,6 : 5 (цемент: известковое тесто: песок). Насыпная плотность этих материалов ρс — 1300, 1400, 1450 кг/м3. Найти расход материалов на один замес растворосмесителя вместимостью Qр = 250 л.

Пример 7.1. Обычный известковый строительный раствор из воздушной извести и кварцевого песка при твердении на воздухе через один месяц Т приобрел прочность на сжатие Rр30 = 0,6 МПа. Смесь из тех же материалов, содержащая всего 8 % извести (по массе), после запаривания в автоклаве в течение 8 ч при давлении пара 0,8 МПа и температуре +175°С приобрела прочность Rр8 = 12,0 МПа.

Рассчитать, во сколько раз скорость твердения известково-песчаной смеси в автоклаве выше, чем в обычных условиях, и объяснить, почему.

Пример 7.2. Автоклав имеет длину L = диаметр d = 3,5 м. Определить коэффициент использования объема автоклава, если за один цикл в нем запаривается Q3 = 16,5 м3 силикатных изделий.

Пример 7.3. Одинарный силикатный кирпич размерами 250 х 120 х 65 мм имеет массу тск = 3500 г, а обыкновенный керамический кирпич размерами 253 х 122 х 65 — ткк = 3410 г.

Определить среднюю плотность и сравнить теплотехнические свойства обоих видов кирпича.

Пример 7.4. Силикатный модульный кирпич с точно стандартными размерами перпендикулярно к постели имеет три технологические несквозные пустоты диаметром d = 40 мм (с глубиной l = 60 мм) и массу тпк = 4,3 кг.

Рассчитать среднюю плотность монолитного (без пустот) и пустотелого кирпича и сравнить их теплотехнические свойства.

Пример 7.5. В канализационный коллектор, ошибочно построенный из силикатного кирпича, попадают промышленные сточные воды, содержащие соляную кислоту в количестве т = 13 г на 1 м3 воды.

Рассчитать, какое количество извести растворится из кирпичных стен коллектора за месяц его эксплуатации, если за сутки через него проходит Qссут = 100 м3 сточных кислых вод, а в реакцию вступает 40 % содержащейся в них кислоты.

Пример 7.6. Сколько требуется песка и извести по массе для изготовления 1000 штук силикатных кирпичей? Средняя плотность силикатного кирпича ρск = 1750 кг/м3 при его влажности 6 % (по массе). Содержание СаО в сухой смеси составляет 8,5 % по массе. Активность извести, применяемой для изготовления силикатного кирпича, — 80 %.

Пример 7.7. Определить расход цемента и молотого песка для изготовления 1 м3пропариваемого пенобетона, если средняя плотность (в сухом состоянии) пенобетона ρсп6 = 600 кг/м3. Химически связанной воды в пенобетоне — 18 % от массы цемента и молотого песка. Отношение массы цемента к массе песка 1: 1. Определить плотность и пористость пенобетона. Истинная плотность цемента ρнц = 3,1, молотого песка — ρимп = 2,60 г/см3.

Пример 7.8. Рассчитать количество материалов на 1 м3 гипсобетона, идущего на изготовление внутренних перегородочных плит, и определить среднюю плотность гипсобетона в плите с влажностью 10 % и его прочность. Гипс применяется высокопрочный с истинной плотностью ρиг = 2,7 г/см3 и прочностью при сжатии Rсж = 7,5 МПа. Заполнитель — древесные сосновые опилки. Средняя плотность опилок в сухом состоянии ρсо = 0,3 т/м3; средняя плотность сухой древесины ρсд = 0,5 т/м3. Водогипсовое отношение В/Г = 1. Гипсоводное отношение для высокопрочного гипса Г/В1 = 1,24.

Пример 7.9. Рассчитать расход материалов для изготовления Fгш = 150 м2 гипсошлаковых плит для перегородок толщиной bгш = 10 см. Состав гипсошлака 1 : 2 по объему. Объем пустот в шлаке Vn = 60 %. Водогипсовое отношение В/Г = 0,5. Средняя плотность полуводного гипса ρспг = 700 кг/м3.

Пример 7.10. Вычислить расход гипса на 1 м3 пеногипса, если средняя плотность его при влажности по массе W = 8 % составляет ρ8спг = 600 кг/м3.

Незначительное количество применяемой в технологии пеногипса пенообразующей эмульсии не принимается во внимание при расчете средней плотности.

Пример 7.11. Вычислить, насколько можно увеличить расстояния между брусками обрешетки на крыше здания, если уложить волнистые асбестоцементные листы вместо плоских. Толщина листов одинаковая и равна 0,55 см.

Длина асбестоцементных листов l = 118 мм, их высота — h = 28 мм.

Временное сопротивление изгибу обоих листов одинаковое. Масса волнистого листа больше массы плоского листа в 1,1 раза.

Пример 7.12. Определить временное сопротивление разрыву стенок асбестоцементной трубы диаметром d = 300 мм, имеющей стенки толщиной а = 40 мм, если труба при испытании на внутреннее давление разорвалась при Р = 1,0 МПа.

Пример 8.1. Под действием массы шарика первый образец нефтяного битума коснулся нижнего диска прибора «Кольцо и шар при температуре + 92°С, а второй — при + 96°С.

К какой марке относится нефтебитум по температуре размягчения согласно ГОСТ 11506-73?

Пример 8.2. Какой вязкий нефтяной битум более пригоден для использования в асфальтобетоне в районах с континентальным климатом: а) с температурой размягчения tаф = + 55°С и температурой хрупкости — tакр = + 15°С; б) с температурой размягчения tбр = + 48°С и температурой хрупкости — tбхр = +17°С?

Пример 8.3. Определить ориентировочную динамическую вязкого битума с пенетрацией 55 при + 25°С.

Пример 8.4. Определить содержание в эмульсии битума с эмульгатором, если масса выпарительной чашки со стеклянной палочкой т1 = 162 г, масса чашки с палочкой и эмульсией (до выпаривания) т2 = 189,7 г, масса чашки с палочкой и остатком после выпаривания воды из эмульсии т3 = 176,2 г.

Пример 8.5. Сколько требуется затратить теплоты (без учета потерь) для нагрева Б = 10т битума в битумоплавильном котле с t1= + 90°С до t2 = + 150°С, если удельная теплоемкость битума сб = 0,9 кДж/(кг · °С)?

Пример 8.6. Определить потребное количество материалов для изготовления тбм = 350 кг битумной пасты с эмульгатором из негашеной извести.

Пример 8.7. Подсчитать расход материалов для изготовления тм = 1000 кг мастики для приклейки рубероида к бетонному основанию.

Пример 8.8. Определить истинную плотность активированного минерального порошка, содержащего qo = 2 % (по массе) актива — смеси битума и поверхностно-активного вещества и сверх q.. = 100 % минеральной части порошка. Истинные плотности минеральной части ρмч = 2720 кг/м3, активатора ρа = 980 кг/м3.

Пример 8.9. Рассчитать состав асфальтобетона по массе и общее содержание битума (% от массы бетона). Материалы: битум, асфальтовый порошок с содержанием битума 9 %, песок и щебень. Истинная плотность щебня и песка ρи = 2,62 кг/л, а асфальтового порошка — ρиап = 2,2кг/л, насыпные плотности в уплотненном состоянии ρн соответственно равны 1,44, 1,7 и 1,49 кг/л. Истинная плотность битума ρиб = 1 кг/л. Для повышения удобоукладываемости смеси следует добавить 3 % битума от массы заполнителя. Остающаяся пустотность в бетоне составляет 3 %.

Пример 8.10. Найти оптимальную дозировку комбинированного наполнителя для битумной мастики, если опытами установлены следующие средние плотности смеси:

асбеста — 80 % + трепела — 20 %; средняя плотность — 0,916 кг/л;

асбеста — 50 + трепела — 50 %; средняя плотность — 1,218 кг/л;

асбеста — 40 % + трепела — 60 %; средняя плотность — 1,10 кг/л.

Содержание асбеста и трепела указано в процентах по массе Истинные плотности: асбеста — 2,5 кг/л; трепела — 2,3 кг/л.

Пример 8.11. Установить пористость минеральной части и остаточную пористость малощебенистого мелкозернистого плотного дегтебетона, содержащего 9% дегтя с истинной плотностью ρнд = 1120 кг/м3, если истинная плотность минеральной части дегтебетона ρидб = 2600 кг/м3, а средняя плотность дегтебетона ρсдб = 2270 кг/м3.

Пример 8.12. Рассчитать расход минеральных составляющих и битума на 1 км верхнего слоя дорожного покрытия толщиной h = 4 см при ширине проезжей части b = 7 м, если в смеси содержится щебня 25%, искусственного песка 35%, песка 30%, минерального порошка 10%, битума 6,5% (сверх 100% минеральной части). Средняя плотность асфальтобетона ρса = 2343 кг/м3.

Пример 8.13. Найти массы минеральных составляющих и вязкого нефтяного дорожного битума для приготовления Q = 300 т горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона. Истинная плотность битума ρиб = 980 кг/м3, средняя плотность минеральной части асфальтобетона ρса = 2240 кг/м3, пористость минеральной части 17%, остаточная пористость асфальтобетона по объему 4%.

Пример 8.14. Определить коэффициент вариации предела прочности асфальтобетона при сжатии (температура + 20ºС) по следующим результатам испытания 18 образцов Ri, МПА: 5,7; 5,7; 5,8; 5,8; 5,9; 6,0; 6,1; 6,3; 6,4; 6,5; 6,6; 6,7; 6,8; 6,9; 7,0; 7,1; 7,2; 8,2.

Пример 8.15. Установить минимальное количество образцов для определения предела прочности асфальтобетона при сжатии с погрешностью 5% по результатам испытаний, приведенным в примере 8.14.

Пример 9.1. Определить влажность образца древесины, если первоначальная масса бюкса с образцом m1 = 90 г, а после высушивания до достижения постоянной массы m2 = 76 г. Масса сухого бюкса m = 12 г.

Пример 9.2. Каковы (ориентировочно) показатели прочности древесины если при сжатии и изгибе, если содержание поздней древесины m = 24%?

Пример 9.3. Образец древесины размером 10 х 10 х 8 см имеет влажность W = 20%. После высушивания до нулевой влажности размеры его стали 9,5 х 9,5 х 7,8 см. Определить объемную усушку и коэффициент объемной усушки.

Пример 9.4. Установить линейную и объемную усушку древесины, образец которой имел во влажном состоянии размер 20 х 20 х 30 мм, а после высушивания до нулевой влажности 17 х 17 х 28 мм.

Пример 9.5. У образца древесины линейной усушка в тангенциальном направлении Ут = 15%, в радиальном Ур = 6,7%; объемная усушка УV = 4; первоначальная влажность W = 23%. Вычислить коэффициенты линейной и объемной усушки.

Пример 9.6. Деревянный брусок размером 5 х 5 х 75 см после месячного нахождения в воде имел размеры 5,45 х 5,50 х 75 см.

Определить величину линейного и объемного набухания древесины.

Пример 9.7. Определить прочность древесины сосновых досок 15%-1 влажности, хранящихся на закрытом складе при температуре + 22ºС и влажности воздуха 60%, если при данных условиях прочность древесины составляет: при изгибе – 70 МПа (700 кгс/см2), при сжатии – 41 МПа (410 кгс/см2).

Фактическая влажность сосновых досок при температуре + 22º и влажности воздуха 60% составляет W = 10,8%.

Пример 9.8. Сосновый брусок имеет размеры 25 х 30 х 400 мм при влажности W = 21%.

Как изменятся размеры бруска после полного высушивания, а затем увлажнения до предела насыщения? Коэффициент усушки сосны Ку = 0,44.

Пример 9.9. Средняя плотность древесины – сосны, с влажностью 15% составляет ρсс = 536 кг/м3. Определить коэффициент конструктивного качества данной древесины, если при испытании на сжатие образца размерами 2 х 2 х 3 см и влажностью 25% вдоль волокон разрушающее усилие было Рр = 15,6 кН, а температура при испытании + 23ºС.

Пример 9.10. Предел прочности древесины при влажности W = 18% составляет: при сжатии Rсж = 43,0 МПа, при изгибе – Rизг = 75 МПа. Определить стандартный предел прочности.

Пример 9.11. Каков предел прочности древесины по результатам испытания стандартного образца на сжатие из липы размерами 20 х 20 х 30 мм, имеющего влажность W = 35%, если разрушающее усилие Рр = 26кН?

Пример 9.12. Образец древесины дуба размерами 2 х 2 х 3 см массой m2 = 8,6 г имеет предел прочности при сжатии вдоль волокон Rсж = 36,0 МПа. Определить, при какой влажности образца производилось испытание, среднюю плотность и предел прочности при стандартной влажности, если масса высушенного образца m1 = 8,0 г.

Пример 9.13. Определить, какое количество сосновых досок размерами 600 х 20 х 4 см можно пропитать 3%-м раствором антисептика в количестве Vр = 300 л. Пористость древесины Пд = 50%.

Пример 9.14. Определить расход раствора фтористого натрия на 1м3 воздушносухой (при 20%-й влажности) древесины при антисептировании соснового лесоматериала, имея в виду пропитку по способу горяче-холодной ванны, т.е. с полным насыщением древесины раствором NaF. Применяется 3%-й раствор NaF. Средняя плотность древесины ρсд = 450 кг/м3, водопоглощение Вд = 130%. Заболонь занимает в среднем 0,25% объем древесины. Ядро практически не пропитывается.

Пример 10.1. Написать реакцию полимеризации этилена и стирола. Какие продукты при этом получаются и где применяются в строительстве?

Пример 10.2. Определить предела прочности при сжатии производилось на пяти образцам для каждого виды пластмасс. Размеры образцов и разрушающее усилия приведены в табл. 10.1 Подсчитать пределы прочности при сжатии.

Пример 10.3. При испытании прочности пластмасс на ударный изгиб получены данные, приведенные в табл. 10.2. Подсчитать удельные ударные вязкости пластмасс. Выявить, какой материал лучше выдерживает ударные усилия.

Пример 10.4. При испытании полиэтиленовой и лавсановой пленок на растяжение получены результаты, приведенные в табл. 10.3.

Определить пределы прочности пленок на растяжение и их абсолютные и относительные удлинения.

Пример 10.5. Определить коэффициент взаимозаменяемости различных деталей из полиамида вместо деталей из стали. Коэффициент взаимозаменяемости пластмасс показывает, какое количество материалов может быть высвобождено при использовании 1 т полимерных материалов.

Пример 10.6. При испытании прочности пластмассы на статический изгиб получены результаты, приведенные в первых трех графах табл. 10.5. Определить пределы прочности пластмассы при изгибе, осуществив статическую обработку результатов. Длина каждого из 16 образцов 120 м, расстояние между опорами 80 мм.

Пример 11.1. Найти относительное разрывное удлинение (растяжимость) гидроизола, если длина рабочей части образца в момент разрыва составила lр = 301 мм. Установить ориентировочно марку гидроизола.

Пример 11.2. Вычислить поверхностную плотность покровного состава на нижней и лицевой сторонах рубероида с пылевидной посыпкой, если масса образца размерами 50 х 100 мм после удаления пылевидной посыпки составляет m1 = 8,6 г, масса образца после снятия покровного состава с нижней стороны образца m2 = 7,5, масса образца после удаления покровного состава с нижней и лицевой сторон образца m3 = 3,25 г. Определить ориентировочно марку рубероида.

Пример 11.3. Определить поверхностную плотность покровного состава на нижней и лицевой сторонах рубероида с крупнозернистой посыпкой, если масса образца размерами 50 х 100 мм составляет m1 = 15,7 г, масса образца после удаления покровного состава с нижней стороны образца m2 = 14,55 г. Масса покровного состава и посыпки с гильзой до экстрагирования mдэ = 9,9 г; то же после экстрагирования mпэ = 4,65 г. Растворимость битума в бензоле 98%; содержание наполнителя в покровном составе 21%. Установить ориентировочно марку рубероида, рассчитав покровный состав нижней и лицевой сторон.

Пример 12.1. Изготовленная из титановых белил и натуральной олифы краска содержит 45% олифы. На укрывание стеклянной пластинки площадью F = 200см2 с двухцветным грунтом израсходовано а = 3 г этой краски. Определить укрывистость окрашиваемой поверхности.

Пример 12.2. Определить маслоемкость пигментов: титановых белил и ламповой сажи. При испытании в лаборатории количество льняного масла полного смачивания m = 5 г пигмента и образования сплошного комка пошло масла в первом случае а1 = 0,35 мл, а во втором случае а2 = 1,5 мл. Истинная плотность льняного масла ρи = 0,93.

Пример 12.3. Сколько из 1 кг густотертой масляной краски желтого цвета можно приготовить краски для нанесения на оштукатуренную поверхность? Охра густотертая требует разведения олифой в количестве 40% от массы густотертой краски, чтобы получить готовую к употреблению краску. Укрывистость готовой к употреблению краски У = 180 г/м2.

Пример 12.4. Приготовить mш = 3 кг масляной шпатлевки по следующему рецепту: 18% олифы оксоль; 2% клея животного; 70,4% мела сухого молотого; 0,8% мыла хозяйственного; 0,8% сиккатива и 8% воды (все компоненты взяты по массе).

Пример 12.5. Приготовить светлый масляный лак для отделки в количестве mл = 75 кг следующего состава, %:

льняное масло – 48,13;

древесное масло – 5,35;

эфир гарпиуса – 6,42;

уайт-спирит – 37,43;

кобальтовые сиккатив – 2,67.

Пример 12.6. Какое количество спирта (в кг и л) требуется для приготовления mп = 25 кг светлой политуры? Политура готовится по следующему рецепту, %: спирт – 89,9; шеллак – 11,1. Истинная плотность спирта ρис = 0,95 кг/дм3.

Пример 12.7. Подсчитать количество материалов для приготовления mзк = 10 кг цементной зеленой краски для покрытия бетонной поверхности. Рецепт этой краски следующий (весовых частей):

белый портландцемент – 69,0;

известь-пушонка – 15,0;

зеленый пигмент – 10,0;

стеарат кальция – 01,0;

хлористый кальций – 03,0;

микроасбест – 02,0;

песок – 30% (от массы сухой смеси).

Пример 12.8. Сколько требуется материалов и керосина в растворителе для приготовления mк = 20 кг краски на основе перхлорвиниловой смолы?

Дан следующий рецепт краски (весовых частей):

пигментировання эмульсия – 1,8;

портландцемент белый – 2,0;

растворитель (4 весовые части сольвента каменноугольного и 1 весовая часть керосина) – 0,4.

Пример 13.1. В чем сущность наименования: спокойная, кипящая и полуспокойная сталь?

Пример 13.2. При испытании на растяжение образец стали диаметром d = 15 мм и расчетной длиной l = 150 мм разрушился при усилии Рр = 68 кН, текучесть образца была отмечена при Рm = 40 кН. Длина рабочей части образца после разрыва оказалась равной l1 = 191 мм, а диаметр шейки d‘ = 9,75 мм. Определить марку стали.

Пример 13.3. Железоуглеродистый сплав содержит углерода 0,27%. Определить содержание в нем перлита и цементита.

Пример 13.4. Для предварительного напряжения стержень арматуры из стали Ст.5 нагревается электрическим током. Определить требуемое удлинение стержня от первоначальной длины l0 = 2,5 м до создания в нем напряжения, равного 85% предела текучести.

Пример 13.5. В полевых условиях проведено испытание арматурной стали на твердость переносным твердомером Польди. С помощь эталона из стали марки Ст.3 по арматуре было сделано 10 ударов молотком через боек твердомера. Полученные значения отпечатков на металле и эталоне приведены в табл. 13.1.

Определить марку стали.

Пример 13.6. Для разрушения на маятниковом копре стандартного образца стали сечением 1,0 х 1,0 см и длиной 5,5 см была затрачена работа А = 12,21 кг · м. Удар произведен по надрезу в образце, глубина которого 0,2 см. Определить удельную ударную вязкость стали.

Пример 13.7. Образец углеродистой стали испытывался на твердость на прессе Бринелля шариком 10 мм под нагрузкой Р = 30 кН. Получены три отпечатка с диаметрами соответственно 5,09; 5,15; 5,12 мм. Определить предел прочности стали при растяжении и марку стали.

Пример 13.8. Определить диаметр электрода для ручной сварки металла толщиной 4, 8, 12 и 24 мм.

Пример 13.9. Определить необходимое количество электродов с диаметром d = 3 мм и длиной l = 350 мм для сварки изделий с общей длиной швов lш = 250 см и поперечным сечением шва Fш = 1,5 см2, истинная плотность металла ρи = 7,8 г/см3. При расчете участь потери на огарки, угар и разбрызгивание металла в размере 25%.

Пример 13.10. Какое количество ацетилена и кислорода израсходовано для сварки строительных конструкций, если известно, что расход карбида кальция составила 40 кг?

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Строительные материалы | Метки: , , , , , , , | Добавить комментарий

Контрольная работа Р.151

Р.151

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Вариант 9

Задача №1

Определить давление пара в цилиндре поршневого парового насоса (рис. 1-1, золотниковая коробка, обеспечивающая возвратно-поступательное движение поршня в паровом цилиндре, не показана), необходимое для подачи воды на высоту H, если диаметры цилиндров d1 и d2.

1_1

Задача №2

Наклонный трубопровод состоит из четырех составных частей с диаметрами d1, d2, d3, d4 (рис. 2-1). Дебит равен Q, относительная плотность жидкости δ. Рассчитать давления p1, p2, p3 в соответствующих поперечных сечениях, имеющих координаты центров z1, z2, z3. Потерями напора можно пренебречь.

2_1

Задача №3

По трубопроводу диаметром d и длиной L под напором Δp транспортируется нефть плотностью ρ с коэффициентом кинематической вязкости ν. Разность между входным и выходным сечениями трубопровода Δz. Определить весовой расход нефти G.

Задача №4

Определить расход жидкости через зазор между цилиндрическими деталями, если d1 и d2, длина сопряжения L. Поршень неподвижный. Перепад давления Δp, динамическая вязкость жидкости μ.

1. Закон Архимеда и его практическое применение.

2.Уравнение Жуковского. Полезное использование гидравлического удара.

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика МГСУ

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