Тепломассообмен 5

Опубликовано 06.10.2024 автором Ярослав

Тепломассообмен 5

Есть решение задач 4 и 7, контакты

List of attestation tasks on “Heat and Mass Transfer”

1. Semi-infinite rod (x ≥ 0) is thermally insulated on its side surface and has a constant initial temperature of t0. At the initial time, the end of the rod is immersed in a medium with a constant temperature of tf. The heat transfer coefficient from the rod end to the fluid is constant and equals to α. The thermal diffusivity of the rod is a = const. Find the unsteady temperature distribution within the rod.

Recommendation: solve the problem using the Laplace transform method. To determine the inverse Laplace transform use the following formula:

where erf(x) is the Gauss error function defined as:

erf(x) = 1 – erf(x)

and erfc(x) is complementary error function which correlates to erf(x) as follows:

erfc(x) = 1 – erf(x)

2. Determine the unsteady temperature distribution t(x, τ) within a flat plate with a thickness of 2δ. The initial temperature of the plate is t0. At the initial time, the plate is immersed into a fluid with a constant temperature tf, which is not equal to t0. Heat transfer coefficients on the surfaces of the plate x = — δ and x = δ are the same and equal to α.

3. The body with a volume of V and an outer surface of F has an initial temperature of t0. At the initial time, this body is immersed into the fluid whose temperature increases linearly with time:

Tf(τ) = tf0 + kτ,

where k is the rate of change in fluid temperature. The initial temperature of the body t0 is greater than the initial temperature of fluid tf0, t0 > tf0. The heat transfer coefficient between the body surface and fluid is constant, and equal to α. All the thermophysical properties of the body (specific heat capacity, cp; density, ρ; thermal conductivity, λ; and thermal diffusivity, a) are assumed known and constant.

4. The steel sheet with a thickness of δ = 4 mm has an initial temperature t0 = 20°C and is cooled by a flow of gas at a temperature of tf = 20°C. Determine the temperature of the sheet after 5, 10, and 15 minutes have passed since the start of the cooling. The heat transfer coefficient from the sheet surface to the gas flow is α = 20W/(m2 · K). The thermophysical properties of the steel are as follows: density, ρ = 7900 kg/m3; specific heat capacity, cp = 462 J/(kg · K); thermal diffusivity, a = 1,25 · 10-5 m2/s.

5. Using the finite thickness boundary layer method, derive an expression for local and average heat transfer coefficients on the surface of a plate, which is longitudinally washed by a fluid. The surface has a constant temperature tp = const. Assume that the boundary layer on the plate is laminar and the physical properties of the liquid do not dependent on temperature, and the Prandtl number of the fluid is greater than 1. Compare the result to the exact solution:

Nux = 0.332 Rex0.5 Pr1/3

6. Consider the longitudinal flow of fluid along the flat plate, on the surface of which a constant temperature tw = const is maintained. The flow is laminar, and the fluid has a Prandtl number much less than 1 (Pr << 1). Derive an expression for local and average heat transfer coefficients on the surface of the plate neglecting the change in velocity within the thermal boundary layer and using the Laplace transform method to integrate the differential equation of energy transfer.

Recommendation: to determine the inverse Laplace transform use the following formula:

7. Determine an average heat transfer coefficient and heat flow on a flat roof with a length of 3 m and width of 1 m, which is blown by a longitudinal flow of air with a velocity of w0 = 1,5 m/s. The temperature of the roof is constant and equal to tw = 40°C. The ,temperature of incoming air flow is t0 = 20°C. The thermophysical properties of air required for solving the problem are as follows: thermal conductivity, λ = 0,0266 W/(m · K); kinematic viscosity, ν = 1,605 · 10-5 m2/s; Prandtl number, Pr = 0,7067.

Есть решение задач 4 и 7, контакты

Рубрика: Задачи, Тепломассообмен | Метки: , | Оставить комментарий

Гидравлика БГАУ.1

Опубликовано 03.10.2024 автором Ярослав

Р.Уфа.БГАУ.1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задание (рис. 1 рис. 2)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую стенку (АВ) и цилиндрическую поверхность (СД или ВСД) прямоугольного резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения.

Решение выполнить аналитическим и графическим способом (для плоской поверхности).

 

Задание (рис. 1a)

Определить силы избыточного давления воды на плоские поверхности АB, BC и СД прямоугольного резервуара (ширина b) с водой. Найти величину сил и точки их приложения. Решение выполнить аналитическим способом.

Задание (рис. 2a)

Определить силы избыточного давления воды на плоские поверхности АB, BC и СД прямоугольного резервуара (ширина b) с водой. Найти величину сил и точки их приложения. Решение выполнить аналитическим способом.

Задание (рис. 3 рис. 4)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую стенку (АВ) и цилиндрическую поверхность (СД или ВСД) прямоугольного резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения. Решение выполнить аналитическим и графическим способом (для плоской поверхности).

Задание (рис. 5 рис. 6)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую стенку (АВ) и цилиндрическую поверхность (СДЕ или ВСД) прямоугольного резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения.

Решение выполнить аналитическим и графическим способом (для плоской поверхности).

Задание (рис. 7 рис. 7a рис. 8 рис. 8a)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую (А) и полусферическую (В) или коническую (С) крышку резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения.

Решение выполнить аналитическим и графическим способом (для плоской поверхности).

Задание (рис. 9)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую крышку (А) и криволинейную поверхность резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения. Решение выполнить аналитическим и графическим способом.

Задание (рис. 10)

Определить силы избыточного давления воды на плоскую крышку (А) и криволинейную поверхность резервуара с водой. Найти величину сил и точки их приложения. Решение выполнить аналитическим и графическим способом.

Схема 1

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 2

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 3

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 4

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 5

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 6

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными.

6

Схема 7

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Схема 8

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными.

Схема 9

Выполнить гидравлический расчет простого короткого трубопровода в соответствии с исходными данными

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задание варианта 32 и задачу схемы 8 варианта 4 можно купить сразу на сайте, предварительно зарегистрировавшись

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

Теплопередача ТТ.147

Опубликовано 30.05.2024 автором Ярослав

ТТ.147

Есть готовые решения этих задач, контакты

  1. Цель работы:

1.1. Изучение процесса теплопередачи.

1.2. Освоение методики решения инженерных задач теплопередачи.

1.3. Знакомство с методами интенсификации теплопередачи.

  1. Содержание задачи

2.1. Определение плотности теплового потока, передаваемого от одного

теплоносителя к другому через разделяющую их плоскую стенку.

  1. 2. Расчетное исследование интенсификации теплопередачи.
  2. Исходные данные расчета.

В теплообменном аппарате вертикальная плоская стенка толщиной δ =

5,5 мм, длиной l = 1,35 м и высотой h = 0,85 м выполнена из стали с

коэффициентом теплопроводности λ = 40 Вт/м · К. С одной стороны она

омывается продольным вынужденным потоком горячей жидкости со

скоростью w = 0,475 м/с и температурой tж1 = 60°С (вдали от стенки), с другой – свободным потоком атмосферного воздуха с температурой tж2 = — 10°С.

  1. Расчет искомых величин.

4.1. Определим плотность теплового потока q. Результаты расчетов занесем в

таблицу 4.1. Лучистым теплообменом можно пренебречь из-за малых

значений tж1 и tж2.

Тепловой поток (Вт/м2 · К) определяется по формуле: q = K(t1 – t2)

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Теплотехника ТТ.146

Опубликовано 19.05.2024 автором Ярослав

ТТ.146

Часть задач есть решенные, контакты

№7-9

Для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом тепла при v = const определить параметры в характерных точках, полученную работу, термический к.п.д., количество подведенного и отведенного тепла, если дано: р1 = 1 бар; t1 = 20ºС; степень сжатия ε = 3,6; степень повышения давления λ = 1,7; k = 1,4. Построить цикл в pv – координатах. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

№16-17

Воздух при давлении р1 = 1,2 бар и температуре t1 = 27 оС вытекает из резервуара. Найти значение р2, при котором теоретическая скорость адиабатного истечения будет равна критической, и величину этой скорости.

№16-18

Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом тепла при р = const определить параметры в характерных точках, полезную работу, количество подведенного и отведенного тепла и термический к.п.д., если дано: р1 = 1 бар; t1 = 20 оС; степень сжатия ε = 9,8; k = 1,4; степень предварительного расширения ρ = 1,58. Построить цикл в pv – координатах. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

Задание №9

Рассчитать плотность теплового потока (Вт/м2), проходящего через стенку котла толщиной δ1, мм и коэффициентом теплопроводности материала λ1, Вт/(м∙°С), если с внутренней стороны стенка покрыта слоем накипи толщиной δ2, мм с коэффициентом теплопроводности λ2, Вт/(м∙°С). Температура внутренней поверхности t1, °С и наружной поверхности t3, °С. Определить температуру поверхности железного листа под слоем накипи t2, °С.

Задание №10

Паропровод диаметром d2/d1 мм покрыт двухслойной изоляцией. Толщина первого слоя δ2, мм и второго слоя δ3, мм. Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции соответственно равны λ1,  λ2 и λ3, Вт/(м·°С). Температура внутренней поверхности паропровода t1(вн), °С и внешней поверхности изоляции t4(н), °С. Определить потерю теплоты 1 м трубопровода ql (Вт/м) и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев t2 и t3.

Задание №11

Полый шар внутренним диаметром d1 и внешним d2 покрыт снаружи изоляцией. Толщина слоя изоляции d2. Коэффициенты теплопроводности шара и изоляции соответственно равны: l1, l2, соответственно. Температура внутренней поверхности корпуса tc1, и внешней поверхности изоляции tc3. Найти тепловой поток через стенки шара и температуру на поверхности раздела слоев tc2.

Задание №12

Плоская стенка выполнена из кирпича толщиной δ = 200 мм. Температура ее поверхностей: tC1 = 85 оС; tC2 = 10 оС.  Коэффициент теплопроводности кирпича является функцией от температуры λ = λ0(1 + β·t). Вычислить распределение температуры в стенке. Найти значения температуры в стенке при х1 = δ/3, х2 = 2δ/3. λ0 = 0,836; β = 0,0007.

Задание №13-1

Определить коэффициент теплоотдачи и количество переданной теплоты при течении воды в горизонтальной трубе диаметром d и длиной l, если скорость w; температура воды tж; температура стенки трубы tст.

Задание №14-2

Цилиндрическая труба с наружным диаметром d и длиной l охлаждается поперечным потоком воды с температурой tж. Скорость воды w. Температура поверхности трубы tст. Угол атаки φ.

Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности трубы к охлаждающей воде α и количество передаваемой теплоты Q.

Задание №15

Поверхность стального изделия имеет температуру t, °С и степень черноты ε. Излучающую поверхность можно считать серой. Вычислить плотность собственного излучения Е (Вт/м2) поверхности изделия и длину волны λmax, которой будет соответствовать максимальное значение спектральной интенсивности излучения.

 Задание №16

Рассчитать тепловой поток излучением от трубы наружным диаметром d, общей длиной l, используемых для отопления помещения с температурой стен t2, °С. Температура стенки трубы t1, °С. Степень черноты трубы ε.

Задание №17

Нагревательную печь с целью уменьшения тепловых потерь окружили стальным экраном. Размеры печи велики по сравнению с расстоянием между ее наружной поверхностью и экраном. В результате измерений было получено, что температура наружной поверхности кладки печи равна t1, °С, а температура стального экрана t2, °С. Найти плотность результирующего лучистого потока (Вт/м2) от поверхности кладки к экрану, степень черноты кладки ε1 и экрана ε2.

Задание №18

Определить коэффициент облученности и лучистый тепловой поток между двумя стальными параллельно расположенными дисками с центрами на общей нормали. Температуры поверхностей дисков t1, °С и t2, °С; диски имеют одинаковые диаметры, равные d, см, расстояние между ними h, см. Степень черноты дисков ε1 и ε2, соответственно.

Задание №19

Плотность теплового потока от теплоизлучающей поверхности факела

Температура пламени t0, предельная температура одежды персонала tдоп = 50°С, высоту и ширину факела пламени пожара принять равными а (м) и b (м), соответственно. На расстоянии L (м) от факела пламени пожара находится персонал в боевой одежде, готовящийся к тушению. Степень черноты факела εпр. Коэффициент пожарной безопасности принять равным единице.

Определить плотность теплового потока от теплоизлучающей поверхности факела пламени к теплопоглощающей поверхности персонала и сравнить полученное значение с критической плотностью для данного объекта.

Считать, что критическая плотность теплового излучения для тренированного бойца составляет qкр = 1260 Вт/м2.

Задание №20.1

Найти потери теплоты в окружающую среду с одного метра поверхности (Вт/м2) от кирпичной обмуровки котла толщиной δ, мм и температуру обмуровки tо, °С, с коэффициентом теплопроводности λ, Вт/(м ∙ °С) при температуре дымовых газов tг, °С, температуре наружного воздуха tв, °С, коэффициентах теплоотдачи: от дымовых газов к стенке α1, Вт/(м2 ∙ °С) и от стенки к окружающей среде α2, Вт/(м2 ∙ °С).

Задание №20.2

Тепло от дымовых газов передается через плоскую стенку кипящей воде. Температура газов t1, воды – t2 = 100°С. Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1, а от стенки к воде — α2. Стенка стальная, чистая λ = 50 Вт/(м К)) толщиной δ1.

Рассчитать:

  1. Коэффициент теплопередачи.
  2. Как изменится коэффициент теплопередачи если

стальную стенку заменить медной, толщиной δ2 (λ2 = 392 Вт/(м К)); 3.Определить также термические сопротивления, плотность теплового потока, температуры на границах слоев.

Заданы величины: t1; α1; α2; δ1; δ2.

Задание №20.3

Тепло от дымовых газов передается через плоскую стенку кипящей воде. Температура газов t1, воды – t2 = 100°С. Суммарный коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1, а от стенки к воде — α2. Стенка стальная, чистая (λ1 = 50 Вт/(м К)) толщиной δ1.

Рассчитать:

  1. Коэффициент теплопередачи.
  2. Как изменится коэффициент теплопередачи если

на стальной стенке со стороны воды образовалась накипь толщиной δн

(λн = 1,55 Вт/(м К)), а со стороны газа – слой сажи, толщиной δс (λс = 0,087 Вт/(м К)).

3.Определить также термические сопротивления, плотность теплового потока, температуры на границах слоев.

Заданы величины: t1; α1; α2; δ1; δ2; δс; δн.

Задание №21

По неизолированному трубопроводу диаметром d1/d2, мм, проложенному на открытом воздухе, протекает вода со средней температурой tвд, °С, температура окружающего воздуха — tвозд, °С. Определить потери теплоты с 1 м трубопровода и температуры внутренней и внешней поверхностей этого трубопровода, если коэффициент теплопроводности материала трубы равен λ Вт/(м · К), коэффициент теплоотдачи воды стенке трубы — α1 Вт/(м2 · К) и трубы окружающему воздуху — α2 Вт/(м2 · К).

Задание №22

Для уменьшения тепловых потерь в окружающую среду необходимо изолировать паропровод диаметром d1/d2 (мм). Целесообразно ли применять в качестве изоляции материал, имеющий коэффициент теплопроводности λ Вт/(м · К), если коэффициент теплоотдачи с внешней стороны изоляции в окружающую среду составляет α?

Задание №23

Определить количество теплоты, передаваемой через 1 м2 ребристой стенки; коэффициент оребрения которой равен F2/F1. Стенка выполнена из чугуна с коэффициентом теплопроводности λ Вт/(м · °С) и толщиной δ мм. Коэффициент |теплоотдачи от рабочего тела к стенке α1 Вт/(м2 ∙ °С) и α2 Вт/(м2 ∙ °С). Температура рабочего тела t1 °С, а температура воздуха t2 °С.

Часть задач есть решенные, контакты

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

Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика Р.Иж.2

Опубликовано 17.05.2024 автором Ярослав

Р.Иж.2

Есть готовые решения этих задач, контакты

Пример 2.1

От водонапорной башни по новым чугунным трубам постоянного диаметра длиной L = 2500 м вода должна поступать в точку Б в количестве Q = 40 л/сек (рис. 8). Определить диаметр трубопровода и уточнить высоту башни.

Для расчета предварительно принять отметку поверхности воды в баке zо = 25 м.

Пример 2.2

Определить высоту водонапорной башни H над пунктом A, к которому вода подается по чугунным трубам, бывшим в употреблении в количестве Q = 18 л/сек. Длина водопровода L = 2000 м (рис. 9). В водонапорную башню вода подается насосом.

Пример 2.3

От водонапорной башни А проложен трубопровод из последовательно соединенных стальных новых труб разного диаметра. Вода из этого трубопровода вытекает в атмосферу в количестве Q = 5 л/сек. В сечениях 1, 2, 3 и 4 отводятся соответственно расходы q1 = 4 л/сек, q2 = 3 л/сек, q3 = 6 л/сек, q4 = 2 л/сек. Длины отдельных участков трубопровода показаны на рис. 10. Определить высоту водонапорной башни и диаметры труб на участках по экономичным скоростям.

Пример 2.4

Насос подает воду по трубопроводу ABCD (рис. 11).

Определить гидродинамический напор Hdвых на выходе из насоса и диаметры труб на отдельных участках стального трубопровода в нормальных условиях (n = 0,0125). На участке трубопровода ВС часть воды отдается и виде непрерывной раздачи, а в конце трубопровода вода вытекает в атмосферу. Продольные размеры трубопровода даны на рис. 11.

Пример 2.5

Определить напор центробежного насоса, мощность на валу этого насоса и расход в трубопроводе, который заканчивается конически сходящимся насадком. Трубы грязные (n = 0,0143), размеры трубопровода и насадка показаны на рис. 12. Скоростной напор в конечном сечении должен быть равен (αν2)/(2g) = 30 м. Гидродинамический напор на входе в центробежный насос равен Hdвх = — 7,5м вод.ст., к.п.д. насоса η = 0,80.

Пример 2.6

Центробежный насос А под гидродинамическим напором Hdвых = 37 м подает воду в трубу l1 = 500м, в конце которой присоединена перфорированная труба длиной l2 = 10м, обеспечивающая раздачу на участке ВС расхода воды QВС = 14 л/сек. В точке В забирается расход QВ = 4,4 л/сек. Перфорированная труба ВС диаметром d2 = 50мм имеет по 50 отверстий на 1 пог.м ее длины. Трубы считать в нормальных условиях, размеры их показаны на рис. 13. Определить диаметр отверстий перфорированной трубы. Кинетическая энергия струй, вытекающих из отверстий, должна быть (αν2)/(2g) = 8 ÷ 13 м. вод.ст.

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидрогазодинамика Р.213

Опубликовано 13.05.2024 автором Ярослав

Р.213

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 2 

По горизонтальной трубе (рис. 2) диаметром D = 150 мм, имеющей сужение d = 60 мм, подается вода в количестве Q = 12 л/с. На какую высоту поднимется вода в пьезометре, если абсолютное давление в сужении pабс = 120 кПа? Потерями напора пренебречь.

Стоимость: 150 руб (Вариант 3)

Задача 4 

По трубопроводу (рис. 4), соединяющему два цилиндрических резервуара А и В, подается вода (ρ = 1000 кг/м3) на высоту H = 17 м. Показание вакуумметра, установленного в резервуаре В, рвак = 47 кПа. Какое избыточное давление необходимо создать в резервуаре А для подачи Q = 580 л/с, если общие потери напора составляют hw = 14 м, диаметры резервуаров dА = 7 м, dВ = 0,5 м?

Стоимость: 150 руб (Вариант 4)

Задача 5

По трубопроводу переменного сечения (рис. 5), состоящего из двух участков (d1 = 180 мм, l1 = 26 м, d2 = 130 мм, l2 = 18 м), вода поступает из бака A в открытый резервуар B. Определить расход Q, если избыточное давление на поверхности воды в баке A равно p0 = 140 кПа, глубина над центром входного сечения HА = 1,8 м, выходного сечения HB = 5,3 м. Коэффициенты гидравлического трения на участках трубопровода λ1 = 0,031 и λ2 = 0,035. Построить напорную и пьезометрическую линии.

Стоимость: 300 руб (Вариант 5)

Задача 7 

Вода перетекает из левого резервуара в правый по трубопроводу (рис. 7), диаметры которого d1 = 150 мм и d2 = 80 мм. Определить, пренебрегая потерями напора по длине расход в трубопроводе, если разность уровней жидкости в резервуарах H = 5 м и коэффициенте сопротивления вентиля ξ = 3.

Стоимость: 180 руб (Вариант 2)

Задача 8 

Истечение воды из открытого резервуара происходит через цилиндрический насадок (рис. 8) диаметром d = 3 см и длиной lн = 14 см. Определить напор Н над центром входного сечения насадка, если расход воды Q = 7,4 л/с. Чему равны скорость и давление в сжатом сечении струи внутри насадка? На какую высоту h поднимется вода в трубке, если ее подключить к насадку в сжатом сечении?

Стоимость: 180 руб (Вариант 1)

Задача 11

Истечение воды из герметически закрытого резервуара (рис. 12) в атмосферу происходит при постоянном напоре H = 3,0 м через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 9 см. Какое давление необходимо создать на свободной поверхности жидкости в резервуаре, чтобы расход при истечении не превышал Q = 60 л/с?

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 4)

Задача 12

Определить расход масла через конический переливной клапан (рис. 13), диаметр которого d = 26 мм, если давление перед клапаном р1 = 16 МПа, давление на сливе р2 = 0, высота подъема клапана h = 0,9 мм, угол β = 45°, коэффициент расхода μ = 0,62, плотность масла ρ = 900 кг/м3.

Стоимость: 100 руб (Вариант 5)

Задача 13 

В поршневую полость гидроцилиндра (рис. 14) подводится масло (ρ = 870 кг/м3) через дроссель диаметром d0 = 1,8 мм. Давление перед дросселем р = 13,5 МПа, давление на сливе р2 = 210 кПа, усилие на штоке F = 26 кН, диаметр поршня D = 100 мм, диаметр штока d = 60 мм. Определить скорость перемещения поршня, движущегося равномерно, если коэффициент расхода дросселя μ = 0,62. Трением в гидроцилиндре и утечками масла пренебречь.

Стоимость: 150 руб (Вариант 2)

Задача 15 

Поршень (рис. 16) диаметром D = 120 мм внутри цилиндра демпфирующего устройства перемещается со скоростью υ = 50 см/с при нагрузке F = 22 кН. Коэффициент трения в манжете поршня шириной δ = 12 мм равен f = 0,15. Рабочая жидкость (ρ = 870 кг/м3) перетекает из левой полости цилиндра в правую через два одинаковых отверстия в поршне. Определить диаметры отверстий, приняв коэффициент расхода отверстия μ = 0,6. Весом поршня и жидкости над ним пренебречь.

Стоимость: 100 руб (Вариант 3)

Задача 17 

В гидросистеме отключение потребителя производится электромагнитным краном (рис. 17). 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 = 4,8 м, диаметр трубопровода D = 20 мм, толщина его стенки δ = 3,0 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.

Стоимость: 150 руб (Вариант 1)

Задача 18 

Трубопровод, подключенный к баку с водой (рис. 18) и имеющий размеры L = 24 м и d = 60 мм, мгновенно закрывается. Определить скорость распространения ударной волны, фазу удара 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 = 3,0 л/с.

Стоимость: 150 руб (Вариант 3, 5)

Задача 19

Определить максимально допустимый расход воды в чугунном трубопроводе (Е = 9,81 · 104 МПа), чтобы максимальное давление при времени закрытия затвора tзак = 0,8 с не превышало 13 500 кН/м2. Диаметр трубопровода d = 375 мм, его длина L = 480 м, толщина стенок 5 мм.

Стоимость: 150 руб (Вариант 4)

Задача 20 

Для измерения расхода жидкости на трубопроводе (рис. 19) диаметром D = 250 мм установлен расходомер Вентури. Наименьшее сечение расходомера d = 100 мм. Разность уровней дифференциального манометра равно Δh = 700 мм рт. ст. Жидкость, протекающая по трубопроводу – керосин с удельным весом 7750 Н/м3, режим движения – турбулентный (Re = 500 000). Определить теоретический расход жидкости. Коэффициент α принять равным 1. При решении задачи воспользоваться графиками на рисунке 20.

Стоимость: 150 руб (Вариант 4)

Задача 21

Водомер Вентури (рис. 21) имеет следующие размеры: D = 175 мм, d = 40 мм. Дифференциальный манометр заполнен ртутью и водой. Каким должно быть показание манометра Δh, если расход воды, протекающий через водомер, равен Q = 40 л/с?

При решении задачи воспользоваться графиками на рисунке 22.

Стоимость: 300 руб (Вариант 1, 5)

Задача 22 

Для определения расхода воды в трубопроводе используется расходомер с сужающим устройством (рис. 23). Диаметр большого сечения D = 300 мм, диаметр малого сечения d = 100 мм. Определить расход воды, протекающий по этому трубопроводу, если показания манометров МН1 = 20 кПа, МН2 = 18 кПа. Высотой установки манометров пренебречь. Коэффициент расхода принять равным 0,97.

Стоимость: 180 руб (Вариант 2)

Задача 23

По трубопроводу диаметром d = 200 мм насос подает воду на высоту h = 45 м (рис. 24). Мощность, потребляемая насосом, N = 12 кВт, полный коэффициент сопротивления трубопровода  = 25, подача насоса Q = 75 м2/ч. Определить полный кпд насоса.

Стоимость: 150 руб (Вариант 1, 2)

Задача 24 

На насосе, перекачивающем жидкость с относительным весом δ = 0,9, показание манометра рм = 1280 кПа и вакуумметра рв = 50 кПа. Расход жидкости Q = 50 л/с. Определите на основании этих показаний значение напора и полезной мощности насоса.

Стоимость: 100 руб (Вариант 3)

Задача 25 

Определить суммарный коэффициент сопротивлений λ и полную потерю напора hпот в трубопроводе длиной L = 400 м и диаметром d = 200 мм при скорости движения воды υ = 1,6 м/с. Радиусы плавных поворотов R = 500 мм, под углом α1 = 90°, углы резких переломов α2 = 60°.

Стоимость: 180 руб (Вариант 1, 5)

Задача 26

Определить скорость движения υ и расход Q, а также построить пьезометрическую линию по длине короткого трубопровода при истечении жидкости из бака диаметром D = 2 м в атмосферу под постоянным напором Н = 6 м. Длина трубопровода l = 40 м, диаметр d = 0,2 м, радиус изгиба R = 350 мм, концевая задвижка перекрывает трубу на половину.

Стоимость: 400 руб (Вариант 1)

Задача 28

Определить потери напора  и зону режима движения для трубопровода с диаметрами участков , ,  и длин — , ,  при подаче по нему воды температурой , если скорость на выходе , манометрическое давление в закрытом резервуаре , уровень воды . Построить линии напора. Трубы стальные новые.

Стоимость: 300 руб (Вариант 1)

Задача 30 

Находящаяся под избыточным давлением p1 = 200 кПа вода температурой t = 25 °С из емкости 1 с глубины Н1 = 1 м перетекает по стальной трубе длиной l = 10 м, диаметром d = 25 мм в приемную емкость 2 на высоту Н2 = 5 м.

Расположенный по середине кран открыт на 7/8d, трубопровод имеет 3 колена с плавным изгибом по радиусу 100 мм под углом 90°. Определить режим течения и расход Q.

Стоимость: 240 руб (Вариант 1)

Задача 32 

Через трубопровод, состоящий из трех последовательно соединенных участков l1= 343 м, 12= 368 м и 13= 236 м, с диаметрами d1=200 мм, d2=150 мм, d3=100 мм, подводится вода потребителю. Уровень воды в напорном бакс поддерживается на постоянной высоте Hб=28м. На первом и втором участках вода расходуется в виде непрерывной раздачи q1=20л/с и q2=12л/с, по третьему участку к потребителю в точке Д расположенной на отметке высоты НD, от уровня плоскости сравнения 0-0, проходит только транзитный расход Qd= 9 л/с.

Определить:

  • отметку НD пьезометрической линии в конечном пункте Д.

какой диаметр d трубы потребуется взять для обходного участка длиной 14= 320 метров (показан пунктиром), чтобы отметка пьезометрической линии в пункте D повысилась на 1,5 м?

Стоимость: 180 руб (Вариант 1, 3)

Задача 33

В соединяющем резервуары А и В трубопроводе в точке С смонтирован водовыпускной кран. Трубопровод образован двумя участками: АС длиной l1=1200 м и диаметром d1=200мм, СВ длиной l2=900 м и диаметром d2=150мм. Уровни воды в баках А и В от плоскости сравнения 0-0 соответственно составляют НА=14,7 м и НВ=10,8 м.

Определить:

  • расходы QА и Qв воды из резервуаров при различных расходах воды в точке С от Qс =0 при закрытом кране до QCmax при полном открытии крана.

Построить пьезометрическую линию.

Дано: l1=1200 м, d1=200мм, l2=900 м, d2=150мм, НА=14,7 м, НВ=10,8 м

Найти QA, QB

Стоимость: 300 руб (Вариант 2, 3)

Задача 35

Центробежный насос, расположенный на уровне с отметкой , перекачивает воду из открытого резервуара с уровнем в резервуар с уровнем  и избыточном давлением на поверхности .

Определить подачу, напор и мощность насоса, если манометр, установленный на выходе из насоса, показывает .

Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют длины  и , диаметры  и . При расчетах принять коэффициенты сопротивления трения трубопровода равными  и . Коэффициент сопротивления всасывающей коробки с обратным клапаном  и частично закрытой задвижки . Сопротивление отводов не учитывать. Построить пьезометрическую линию для системы.

Стоимость: 300 руб (Вариант 3)

Задача 36 

Центробежный насос откачивает грунтовую воду из колодца в количестве Q = 40 л/с. При этом горизонт воды в колодце устанавливается ниже оси насоса на h1 = 5 м.

Определить:

1) диаметр d1 всасывающей трубы насоса, длина которой равна l1 = 8 м, так, чтобы вакуумметрическая высота при входе в насос не превосходит 7 м.

2) потребляемую насосом мощность при полностью открытой задвижке на нагнетательной трубе, имеющей длину l2 = 5 м и диаметр d2 = 150 мм, если ее выходное сечение расположено на h2 = 0,6 м выше оси насоса; к.п.д. насоса η = 0,7. При расчете принять коэффициент сопротивления трения трубопроводов λ = 0,03, коэффициент сопротивления каждого отвода ζ0 = 0,4, коэффициент сопротивления всасывающей коробки с обратным клапаном ζк = 5.

Стоимость: 210 руб (Вариант 1)

Задача 37

Погружной насос, потребляющий мощность Nдв = 37 кВт при к.п.д. η = 80%, откачивает воду из шахты по трубопроводу диаметром d = 150 мм и длиной l = 120 м, поднимая ее на высоту Н = 100 м. Определить подачу насоса, принимая коэффициент сопротивления трения трубопровода равным λ = 0,03 и суммарный коэффициент местных сопротивлений ζ = 12.

Стоимость: 180 руб (Вариант 1)

Задача 38

Насосная станция перекачивает воду в количестве Qн = 0,6 м3/с по горизонтальному трубопроводу длиной l = 5 км и диаметром d = 500 мм из бассейна А в резервуар В. Определить мощность насоса, установленного на станции, учитывая в трубопроводе только потери трения по длине (λ = 0,015). Указать, где и какой мощности надо установить станцию подкачки, чтобы по тому же трубопроводу увеличить подачу до 0,9 м3/с, обеспечивая по всей длине трубопровода пьезометрический напор не менее 5 м. Считать, что при таком увеличении расхода напор насосной станции в соответствии с характеристикой насоса уменьшится на 15%. В обоих случаях построить пьезометрические линии для системы.

Стоимость: 240 руб (Вариант 1)

Задача 41

Два последовательно соединенных одинаковых центробежных насоса перекачивают воду при n1 = n2 = 1000 об/мин из водохранилища А с отметкой уровня ∇0 в бассейн В с отметкой уровня ∇20 м по трубопроводу, состоящему из двух одинаковых участков длиной l = 100 км и диаметром d = 250 мм каждый (λ = 0,02). Пренебрегая местными потерями напора, определить подачу насосов и потребляемую каждым из них мощность двигателя. Определить, как необходимо изменить частоту вращения одного из насосов, чтобы увеличить расход в трубопроводе на 25%?

Стоимость: 240 руб (Вариант 1)

Задача 42

Два одинаковых центробежных насоса работают совместно на магистральный трубопровод длиной 1=1000м. диаметром D = 450 мм при различных значениях статического напора Hст1=20 м н Нст2=30м. Трубопроводы насосов (смыкающиеся в узле А) имеют одинаковые длины l1=100 м и одинаковые диаметры d1=300 мм.

Определить:

1) подачу, напор и мощность двигателя для каждого из насосов при n=960об/мин;

2) Какова частота врашения верхнего насоса, при которой нижний насос (сохраняя n= 960 об/мин) перестанет подавать воду?

В трубопроводах насосов учитывать потери на трение по длине (λ = 0,03) и местные потерн) суммарный коэффициент сопротивления ξ=6). В магистрали учитывать только потери на трение по длине (λ1= 0,025).

Характеристика насосов при n=960об/мин

Стоимость: 300 руб (Вариант 1, 2)

Задача 43

Насосная станция состоит из двух одинаковых центробежных насосов, которые забирают воду из колодца с нулевой отметкой уровня и подают по трубопроводу длиной l = 2 км и диаметром d = 130 мм в напорную башню с отметкой уровня +20 м.

В случае пожара станция работает на специальный водопровод (задвижка А — открыта, задвижка В — закрыта) и должна обеспечить подачу Q=7,5 л/c при напоре станции Нн=40 м.

Характеристика насоса при n=1600 об/мин

1. Какое соединение насосов — параллельное или последовательное — выгоднее по величине КПД при работе с n=1600 об/мин на водонапорную башню.

Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,024, местные потери напора учесть как 5% от потерь на трение.

Потерями напора в коротких всасывающих и соединительных трубах насосов пренебречь.

2. Сможет ли один насос при n=1600 об/мин удовлетворить пожарным требованиям и если нет, то как следует соединить насосы в этом случае?

3. Какой должна быть частота вращения насоса, чтобы он один удовлетворил пожарным требованиям?

Стоимость: 400 руб (Вариант 1, 2)

Задача 44

Насосная станция, поднимающая воду на высоту , включает два насоса – поршневой и центробежный. Поршневой насос – двойного действия; диаметр поршня  ; диаметр штока ; ход поршня ; частота вращения ; коэффициент подачи .

Характеристика трубопровода задана уравнением , где сопротивление трубопровода

Определить подачу и напор станции при работе одного поршневого насоса, при работе одного центробежного насоса и при параллельной работе обоих насосов. Как следует увеличить частоту вращения центробежного или поршневого насоса, чтобы достигнуть суммарной подачи ?

Стоимость: 240 руб (Вариант 1)

Задача 45

Из большого резервуара осуществляется истечение воздуха через сопло Лаваля без скачков уплотнения внутри сопла. Истечение воздуха происходит в камеру, где поддерживается давление. Определить диаметр  выходного сечения сопла и параметры воздуха на выходе из сопла.

Стоимость: 300 руб (Вариант 1, 4, 5, 6, 8, 9, 11)

Часть задач есть решенные, контакты

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

Гидравлика Р.193.1

Опубликовано 13.02.2024 автором Ярослав

Р.193.1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 4

Машинное масло плотностью ρ = 900 кг/м3 и кинематической вязкостью ν = 3,3 · 10−4 м2/с перекачивают на расстояние 1,5 км по горизонтальной трубе диаметром 0,075 м. Массовый расход составляет G = 25 · 103 кг/час. Доказать, что режим течения является ламинарным и определить мощность насоса, необходимого для перекачки, если КПД насоса равен 70%.

Стоимость: 150 руб

Задача 14

Масло поступает из бака А в резервуар В (рис. 7.5) по трубе диаметром d = 30 мм, диной l = 10 м. Избыточное давление в баке р1 = 200 кПа; высоты уровней z1 = 1 м, z2 = 5 м. Коэффициенты местных сопротивлений: на входе в трубу ζвх = 0,5; вентиля ζвент = 4; отводов на 90° ζотв = 0,2. Труба стальная, умеренно заржавленная. Кинематическая вязкость масла ν = 0,2 · 10-4 м2/с. Определить расход масла.

Стоимость: 300 руб

Задача 16

Рассчитать потерю напора h1-2 в трубопроводе диаметром d = 257 мм, длиной L = 1000 м при kэ = 0,15 мм, если расход нефти, перекачиваемой по этому трубопроводу G = 200 т/час, плотность нефти ρ = 880 кг/м3, и вязкость ν = 0,276 · 10-4 м2/с.

Стоимость: 200 руб

Задача 17

Гидравлическое сопротивление гладкого трубопровода диаметром d = 203 мм и длиной l = 2 км по расчету составило hс = 13 м столба нефти. При проверке расчета было обнаружено, что не учтены местные сопротивления: пять задвижек (ζз = 0,3), шесть сварных тройников (поворот потока на 90°, ζтр = 1,9) и 10 сварных колен с углом поворота на 45° (ζк = 0,32). Определить, на сколько увеличится сопротивление трубопровода Δh, если учесть местные потери. Течение турбулентное, число Рейнольдса Re = 72000.

Стоимость: 150 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика Р.212

Опубликовано 07.02.2024 автором Ярослав

Р.212
В.А. Каныгин Е.В. Цветкова

Часть задач есть решенные, контакты

Пример 1

Ртутный U-образный вакуумметр присоединен к сосуду с водой над поверхностью которой имеется вакуум P0 = 19,62 кПа (рис. 3). Определить показания вакуумметра h2, если h1 = 368 мм.

Пример 2

В закрытом подземном резервуаре (рис. 4) находится жидкость плотностью ρ, уровень которой может изменяться от zmin до zmax. Для измерения уровня жидкости использована U-образная трубка с гидравлическим ртутным затвором. Свободный участок трубки заполнен на высоту  h0 жидкостью плотностью ρ, по мениску которой отсчитывается контролируемый уровень.

Изменение (повышение или понижение) уровня жидкости в резервуаре на величину ΔH приводит к соответствующему изменению положения мениска на шкале на величину Δh. Известно, что h0 = 10 м, превышение Н минимального уровня жидкости над нулем гидравлического затвора равно H = 1 м. Определить отклонение Δh менисков ртути от нуля гидрозатвора, если ρ = ρж = 1000 кг/м3.

Пример 3

В стенке резервуара с водой АВ (см. рис. 5), наклоненной к горизонту под углом α = 60° имеется заслонка круглой формы диаметром d = 1 м. Центр тяжести заслонки находится на глубине hC = 1,73 м.

Заслонка шарнирно закреплена в точке O1. Для открытия используется трос, прикрепленный к нижнему краю заслонки К, направленный вертикально вверх. Определить силу Т, необходимую для открытия заслонки.

Пример 4

Определить силу давления воды на 1 м ширины нижней криволинейной части сооружения (рис. 7), если H = 1,5 м, r = 0,5 м.

Пример 5

Определить давление P1 в сечении 1 — 1 горизонтально расположенного сопла гидромонитора (рис. 11), необходимое для придания скорости воде в выходном сечении 2 — 2 V2 = 40 м/с, если скорость движения воды в сечении 1 — 1 равна V1 = 3,6 м/с. Определить диаметр сопла монитора d2, если d1 = 100 мм.

Пример 6

Из сосуда М в сосуд N вода, температура которой 18°С, перетекает по трубопроводу, состоящему из двух участков, характеристика которых приведена в таблице (рис. 13):

Определить, при какой разнице уровней в сосудах h расход составит Q = 9 л/с. Построить напорную и пьезометрические линии. При решении задачи отметки уровней в сосудах считать постоянными.

Задача 1

Определить коэффициент температурного расширения воды, если при увеличении температуры на Δt°C объем воды, равный W, увеличился на ΔW. Какой исходной температуре соответствует полученное значение коэффициента температурного расширения βt при давлении P = 1,0 ат.

Задача 2

Какова сила поверхностного трения жидкости x на внутренней стенке трубопровода (рис. 14) диаметром d и длиной l, если профиль скорости в сечении трубопровода описывается законом V = 25r − 312r2 , где r — расстояние от поверхности трубопровода, которое изменяется от 0 до d/2?

Стоимость: 200 руб (Вариант 2)

Задача 3

Определить давление P0 на свободной поверхности в закрытом сосуде (рис. 15), если в трубе, присоединенной к сосуду, жидкость x поднялась на высоту h.

Задача 4

К герметично закрытому сосуду (рис. 16) присоединен ртутный и водяной вакуумметры.

Чему равна вакуумметрическая высота h1 при заданном h2? Определить величину вакуума в сосуде P0вак.

Задача 5

Механический мановакуумметр, соединенный трубкой с трубопроводом на расстоянии а от его оси, поднят на высоту h. Трубопровод и трубка заполнены жидкостью ж (t = 20°C). Показания мановакуумметра Pм . Определить давление на оси трубопровода (рис. 17).

Задача 6

Плоский затвор перегораживает прямоугольный канал шириной b. Глубина воды перед затвором h1, после затвора — h2. Определить силу гидростатического давления на затвор и найти точку ее приложения. Построить эпюры гидростатического давления (рис. 18).

Задача 7

Найти начальное подъемное усилие T, если сила тяги действует нормально к плоскости прямоугольного затвора шириной b (рис. 19) глубина воды слева от затвора h1, справа — h2. Расстояние по вертикали от свободной поверхности жидкости до оси шарнира равно а.

Угол наклона к горизонту α = 60°, вес затвора G. Трением в шарнире пренебречь.

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 8

Цилиндрический затвор диаметром d перекрывает прямоугольный канал шириной b. Глубина воды перед затвором h. Определить силу гидростатического давления, действующую на затвор (рис. 20).

Задача 9

Определить полную силу гидростатического давления жидкости на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R и укрепленную на болтах (рис. 21). Под каким углом к горизонту направлена сила давления, если напор жидкости равен h, а длина детали вдоль образующей равна b?

Задача 10

Для регулирования сброса воды на плотине установлен сегментный затвор шириной b, радиусом R и углом α. Глубина воды перед затвором h. Определить силу гидростатического давления на цилиндрическую часть затвора и ее направление (рис. 22).

Задача 11

Определить на какую высоту поднимется вода в трубке, один конец которой присоединен к суженному сечению трубопровода с d2 = 40 мм, а другой опущен в воду. Расход воды в трубе Q, избыточное давление в расширенной части трубопровода с диаметром d1 = 100 мм составляет P1 = 4,9 · 104 Па (рис. 23). Гидравлическими потерями пренебречь.

Задача 12

Из напорного резервуара вода в количестве Q при температуре t = 20°С по трубопроводу переменного сечения (d1, d2, d3) с конической насадкой на конце d4 вытекает в атмосферу. Расстояние от уровня воды в резервуаре до оси трубопровода h. Определить избыточное давление в резервуаре, которое необходимо создать для обеспечения расхода Q, построить пьезометрическую линию. Гидравлическими потерями пренебречь (рис. 24).

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 13

В трубопроводе с внезапным расширением скорость жидкости в трубе меньшего диаметра равна V1 (рис. 25). Определить разность показаний пьезометров h, если отношение диаметров труб d/d2 = 2. Потерями напора пренебречь.

Задача 14

Определить теоретический расход воды, проходящий через водомер Вентури, установленный под углом α = 30° к горизонту (рис. 26), если разность уровней, показываемая дифференциальным ртутным манометром равна h. Больший и меньший диаметры равны соответственно d1 и d2, расстояние между ними l.

Стоимость: 200 руб (Вариант 8)

Задача 15

По трубопроводу с внезапным расширением от диаметра d1 до диаметра d2 протекает вода с расходом Q (рис. 27). Определить какую разность уровней ртути показывает дифференциальный манометр при прямом и обратном направлении движения воды. Потерями напора на трение по длине пренебречь.

Задача 16

По стальному трубопроводу диаметром d подается вода на расстояние l c расходом Q. Определить, как изменится пропускная способность трубопровода Q, если вместо запроектированных труб будут уложены последовательно чугунные трубы с диаметром d1 (длиной l/2) и стальные с диаметром d2 (длиной l/2). Коэффициенты гидравлического трения λст = 0,03, λч = 0,04.

Стоимость: 150 руб (Вариант 2)

Задача 17

Какое давление P0 необходимо поддерживать в резервуаре (рис. 28) h1 = 2 м, чтобы через кран, расположенный на пятом этаже здания h2 = 20 м и имеющий коэффициент местного сопротивления ζ = 3 , проходил расход воды Q? На участке трубопровода длиной l1 труба имеет диаметр d1, на участке l2 — диаметр d2. Температура воды t = 20°C, абсолютная шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,2 мм.

Стоимость: 300 руб (Вариант 8)

Задача 18

Вода при температуре t = 20°C из закрытого резервуара подается в приемный резервуар по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб диаметром d1 и d2 длиной l1 и l2 (рис. 29). Разность уровней воды в резервуарах постоянна и равна h.

Определить давление P0, которое необходимо создать, чтобы обеспечить заданный расход воды. Абсолютная шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,15 мм.

Задача 19

На трубопроводе установлен пьезометр (рис. 30). После полного открытия вентиля в конце трубопровода разница уровней воды в резервуаре и пьезометре составила h. Определить расход воды, проходящей через трубопровод диаметром d и длиной l. Колена стандартные, трубы стальные, новые, температура воды t = 20ºC.

Задача 20

Трубопровод, пропускающий расход Q, разветвляется в точке A на два, которые соединяются в точке В (рис. 31). Перепад давлений в точках А и В составляет ΔP. Диаметр первого трубопровода d1. Определить диаметр трубопровода d2, если l1 = l2, абсолютная шероховатость труб Δ = 0,1 мм, исходя из того, чтобы расход на втором участке был в два раза больше, чем на первом. Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений участков ζ1 и ζ2, Область сопротивления в трубопроводах в первом приближении считать квадратичной.

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 21

Участок водопровода состоит из трех последовательно соединенных трубопроводов различного диаметра (рис. 32). Расход водопровода Q, длины участков равны l1, l2, l3, а диаметры d1, d2, d3, абсолютная шероховатость Δ = 0,1 мм. Найти потери напора по длине на всем участке водопровода.

Задача 22

В теле плотины уложены две водовыпускные трубы. Глубина воды в верхнем бьефе h1, в нижнем — h2. Определить диаметр труб, длина которых равна l, а расход воды, пропускаемый двумя трубами равен Q (рис. 33).

Стоимость: 180 руб (Вариант 2)

Задача 23

Определить расход Q и скорость V истечения нефти из бака через отверстие диаметром d, если напор в баке поддерживается постоянным и равен h. Значение кинематической вязкости ν = 0,087 см2/с.

Задача 24

Вода с расходом Q перекачивается по стальному трубопроводу диаметром d, длиной l, с толщиной стенки δ. Свободный конец трубы снабжен задвижкой. Определить время закрытия задвижки при условии, чтобы повышение давления в трубе вследствие гидравлического удара не превышало ΔP = 10 атм. Как повысится давление при мгновенном закрытии задвижки (рис. 34)?

Задача 25

Определить расход воды Q и среднюю скорость ее течения V в трапецеидальном канале, если ширина его по дну b, глубина воды в нем h, продольный уклон канала i, коэффициент заложения откосов m. Значение шероховатости дна и откосов n = 0,015 (рис. 35).

Часть задач есть решенные, контакты

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

Подземная гидромеханика Р.211

Опубликовано 28.01.2024 автором Ярослав

Р.211

Часть задач есть решенные, контакты

Задание 2. Определение скорости фильтрации флюида и основных физических характеристик пласта-коллектора

Варианты 01, 09, 17. Определить коэффициент фильтрации и проницаемость, если известно, что площадь поперечного сечения горизонтально расположенного образца песчаника F=30см2, длина образца L=15 см, разность давлений на входе жидкости в образец и на выходе Dp=0,2aт,удельный вес жидкости g = 1000 кГ/м3, динамический коэффициент вязкости m=4 спз и расход Q равен 5 л/час.

Стоимость: 200 руб

Варианты  02, 10, 18. Определить скорость фильтрации u и среднюю скорость движения нефти w стенки гидродинамически совершенной скважины и на расстоянии r=75 м от скважины, если известно, что мощность пластаh = 10 м, пористость его т=12%, радиус скважины rc= 0,1 м,весовой дебит скважины G= 50 т/сут, и плотность нефти r= 850 кг/м3.

Стоимость: 200 руб

Варианты  03, 11, 19. Определить скорость фильтрации газа у стенки гидродинамически совершенной скважины, если известно, что приведенный к атмосферному давлению объемный расход газа Qат=1 млрд м3/сут, радиус скважины rc= 0,1 м, мощность пласта h=20 м, абсолютное давление газа на забое pc= 50 am.

Стоимость: 150 руб

Варианты  04, 12, 20. Через два однородных образца пористой среды, содержащих глинистые частицы, с целью определения коэффициента проницаемостии коэффициента фильтрации пропускали:

а) пресную воду при t=20°C при перепаде давления Dр= 500 мм рт. ст. с расходом Q=2 см3/мин,

в) соленую воду с удельным весом g=1103 кГ/м3 и вязкостью m=1,1 спз при той же разности давления, что и в случае а) и с расходом Q=0,12 см3/с Размеры образцов: длина L=5 см, площадь поперечного сечения f=5 см2. Найти отношение проницаемостей для случаев а и в.

Стоимость: 250 руб

Варианты  05, 13, 21. Определить коэффициент пористости, зная, что скорость движения через образец, определяемая при помощи индикатора, равна w= 0,03 см/сек, коэффициент проницаемости k =0,2 д, абсолютная вязкость жидкости μ. = 4 спз и разность давлений Δр=2 am при длине образца L= 15 см.

Варианты  06, 14, 22. Определить скорость фильтрации у входа жидкости в гидродинамически несовершенную по степени вскрытия скважину, если мощность пласта h=25 м, относительное вскрытие пласта `h=h/hвск=0,6, радиус скважины rc= 0,1 м, дебит жидкости Q=250 м3/cут.

Варианты  07, 15, 23. Определить коэффициенты проницаемости и фильтрации для цилиндрического образца пористой среды диаметром d=5 см., длиной L=20 см, если разность давлений на концах образца составляет 300 мм рт. ст., расход жидкости Q= l,70 л/час, вязкость жидкости m=5 спз, плотность её r=0,85 г/см3. Найти также скорость фильтрации.

Варианты  08, 16, 24. Определить cкоpocть фильтрации и среднюю скорость  движения при плоско-радиальной фильтрации газа к скважине в точке на расстоянии r = 10 м от центра скважины, если давление в этой точке равно р = 80 aт, мощность пласта h = 12 м, пористость его m=20%, а приведенный к атмосферному давлению дебит Qат=2 млрд  м3/сут.

Задание 3. Решение задач гидродинамики на основе закона Д.Бернулли. Ламинарное и турбулентное движение потока. Определение критического значения скорости потока по числу Рейнольдса

Варианты 1-2. Определить значение числа Рейнольдса у стенки гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия нефтяной скважины, если  известно, что эксплуатационная колонна перфорирована, на каждом погонном метре колонны прострелено 10 отверстий диаметром d0 = 10 мм, вскрытая мощность пласта h=15м,, проницаемость пласта k=l д, пористость т = 18%, коэффициент вязкости нефти m = 4 спз, плотность нефти ρ = 870 кг/м3 и дебит скважины составляет 140м3/сут.

Варианты 3-4. Определить радиус призабойной зоны rкр, в которой нарушен закон Дарси, при установившейся плоско-радиальной фильтрации идеального газа, если известно, что приведенный к атмосферному давлению дебит скважины Qат =2.106 м3/сут, мощность пласта h = 10 м, проницаемость k = 0,6д, пористость пласта m =19%, динамический коэффициент вязкости газа в пластовых условиях m =1,4.10-5 Па. с, плотность газа при атмосферном давлении и пластовой температуре ρат = 0,7 кг/м3

Примечание: при решении использовать число Рейнольдса по формуле М. Д. Миллионщикова и за Reкр  взять нижнее значение Reкр = 0,022.

Стоимость: 200 руб

Варианты 5-7. Определить, происходит ли фильтрация в пласте по закону Дарси, если известно, что дебит нефтяной скважины Q = 200 м3/сут, мощность пласта h=5м, коэффициент пористости т = 16%, коэффициент проницаемости k=0,2 д, плотность нефти ρ=0,8 г/см3, вязкость ее m=5спз. Скважина гидродинамически совершенна, радиус ее rc=0,1 м.

Варианты 8-10. Дебит газовой скважины, приведенный к атмосферному давлению при пластовой температуре Qат=2•106 м3/сут, абсолютное давление на забое рс=80ат, мощность пласта h= 10 м, коэффициент пористости пласта т= 18%, коэффициент проницаемости k=1,2д , средний молекулярный вес  газа М=18, динамический коэффициент вязкости в пластовых условиях m = 0,015 спз, температура пласта 45°С.

Определить, имеет ли место фильтрация по закону Дарси в призабойной зоне совершенной скважины радиусом rc=  10 см.

Часть задач есть решенные, контакты

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

Теплотехника ТТ.15.1

Опубликовано 26.01.2024 автором Ярослав

ТТ.15.1 КГТУ

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 1

1. 2 кг кислорода с начальным давлением р1 = 6 МПа и начальной температурой t1 = 17°С расширяются адиабатно до конечною давления р2 = 0,1 МПа. Определить объем кислорода в начале и конце расширения, работу процесса.

2. 4 кг воздуха с начальным давлением р1= 1,2 МПа и начальной температурой t1 = — 10°С сжимаются адиабатно до конечного давле­ния р2 = 0,2 МПа. Определить объем и температуру воздуха в конце сжатия, работу сжатия и изменение внутренней энергии, если показа­тель адиабаты k = 1,4.

3. В сосуде емкостью V = 2 м3 находится воздух под давлением р1 = 0,6 МПа при температуре t1= 50 °С. Воздух нагревается до температуры t2 = 140°С при постоянном давлении. Оп­ределить количество теплоты, затраченной на нагревание газа.

4. В сосуде емкостью V= 1,2 м3 находится углекислый газ под давлением p1 = 0,2 МПа при температуре t1 = 20°С. К газу подведена теплота Q= 170 кДж при постоянном давлении. Определить конечную температуру газа и работу процесса.

5. В сосуде емкостью V = 0,8 м3 содержится азот под давлением p1 = 3 МПа при температуре t1 = 600 С. Определить количество тепла, которое следует отвести от азота, чтобы понизить его давление при постоянном объеме до 0,3 МПа.

Стоимость: 150 руб

6. 2 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,1 МПа и начальной температурой t1 = 20°С сжимаются при постоянном давлении до удельного объема v = 0,05 м3/кг. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии, тепло процесса.

7. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,2 МПа и начальной температурой t1 = 60°С сжимается политропно до конечной температуры t2 = 520 °С. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы п = 1,3.

8. В одноступенчатом компрессоре сжимается политропно воздух до давления р2 = 0,6 МПа. Начальная температура воздуха t1 = 170С, давление р1 = 0,2 МПа. Определить конечную температуру, объем и работу, затраченную на сжатие 1кг воздуха, если показатель политропы п= 1,25.

9. В одноступенчатом компрессоре сжимается адиабатно двуокись углерода до давления р2 = 0.5 МПа. Начальная температура t1 = — 50С, давление р1 = 0,1 МПа. Определить работу процесса и конечную температуру газа, если показатель адиабаты 1,28.

10. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0.1 МПа и температурой 200С сжимается политропно до конечного давления 1 МПа. Определить работу процесса, изменение внутренней энергии и тепло, если показатель политропы 1,3.

Задача 2

В сушильной камере должно высушиваться М кг пищевого продукта, например морской капусты, за время τ суток. Для этого используется калориферная установка, которая подогревает атмосферный воздух и подает его в сушильную камеру.

Требуется рассчитать тепловую мощность Q нагревательного элемента и объемный расход W вентилятора калориферной установки.

Заданы следующие параметры процесса:

1) масса высушиваемого продукта М, кг;

2) начальная влажность продукта 85 %;

3) требуемая конечная влажность продукта 30 % от исходной массы;

4) температура воздуха на входе в калорифер t1, °С;

5) влажность воздуха на входе в калорифер j1, %;

6) температура воздуха на выходе из калорифера t2, °С;

7) температура воздуха на выходе из сушильной камеры t3 = 20 °С;

8) время сушки τ, суток.

Стоимость: 400 руб (Вариант 5)

ВОПРОСЫ

1. Что такое идеальный газ? Уравнение его состояния. В чем отличие реального газа от идеального?

2. Какими основными параметрами характеризуется состояние рабочего тела? Приведите уравнения состояния для потока идеального газа.

3. При каких условиях термодинамический процесс будет обратимым? В чем причина необратимости реальных процессов?

4. Приведите определение удельной, объемной и мольной теплоемкостей. Истинная и средняя теплоемкости. Напишите уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.

5. Что такое теплоемкость при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме? Почему теплоемкость газа при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме?

6. Что понимается под внутренней энергией идеального и реального газов? Что означает выражение: «Внутренняя энергия — функция состояния, работа — функция процесса?»

7. Приведите уравнение работы в произвольном процессе и покажите, что работа является функцией процесса.

8. В чем отличие записи уравнения первого начала термодинамики для цикла и для отдельного произвольного процесса?

9. Сформулируйте первый закон термодинамики и приведите его аналитическое выражение. Что называется энтальпией и как она определяется?

10. Используя pv-диаграмму, сравните адиабатный и изотермический процессы расширения газа из одного и того же состояния до одинакового конечного объема

11. Политропный процесс и его частные случаи.

12. Изобразите процесс парообразования в pv-диаграмме и объясните характерные линии, области и точки на полученной диаграмме.

13. Что такое влажный воздух? Какими величинами описывается его состояние? Что такое точка росы?

14. Что такое процесс дросселирования? Как изменяются параметры идеального и реального газа при дросселировании?

15. Изобразите на pv-диаграмме изобарный и изохорный процессы превращения влажного пара в перегретый и приведите необходимые пояснения.

16. Приведите определение понятий и процессов: парообразование, испарение, кипение, конденсация, влажный пар. Используйте при этом pv-диаграмму.

Стоимость: 90 руб

17. Как понимать фразу: «Цикл Карно — самый эффективный из термодинамических циклов…»?

18. Изобразите в pv- и ts-диаграммах цикл Ренкина. Как определяется его КПД? Как влияют параметры цикла на экономичность паротурбинной установки?

19. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Что такое холодильный коэффициент?

20. Как по заданной температуре и степени сухости влажного пара определить остальные параметры его состояния?

21. Изобразите на pv- и Ts-диаграммах процесс адиабатного расширения перегретого пара до состояния влажного пара и поясните, как изменяются его параметры. Где такой процесс происходит?

22. Как определяется средний температурный напор и поверхность теплопередачи в теплообменных аппаратах в случаях прямотока и противотока?

23. Сформулируйте основной закон теплопроводности (закон Фурье) и приведите его математическое выражение. Что называется температурным градиентом и коэффициентом теплопроводности, и как они определяются?

24. Приведите основной закон конвективного теплообмена. Как определяется коэффициент теплоотдачи и от каких величии он зависит?

25. Сравните циклы двигателей внутреннего сгорания имени Отто и имени Дизеля. Какой экономичнее?

26. Опишите сущность, процесса лучистого теплообмена. Закон Стефана-Больцмана.

27. В чем отличие излучения газов от излучения твердых тел? Для чего применяются экраны, и какими свойствами они должны обладать?

Стоимость: 90 руб

28. Приведите выражения теплового потока для теплопроводности через плоскую и цилиндрическую однослойную и многослойную стенки.

29. Что называется теплопередачей? Приведите уравнение теплопередачи для плоской стенки. Объясните физический смысл коэффициента теплопередачи.

30. Что называется теплообменным аппаратом? Приведите уравнение теплового баланса и теплопередачи теплообменных аппаратов. Как определяется среднелогарифмический температурный напор независимо от схемы «прямоток» или «противоток»?

Часть задач есть решенные, контакты

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