Гидравлика и гидравлические машины

Р.3

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Резервуар объемом V₁ м³ наполнен водой. При увеличении давления на свободной поверхности на величину Δp Па объем воды уменьшился. Определить объем при увеличении давления.

Вариант: V₁ = 2 м³, Δp = 2 · 10⁶ Па, β_w= 0,49·10^-9 Па^-1.

Стоимость: 100 руб

Задача 2

Сколько килограмм мазута необходимо приобрести, чтобы заполнить резервуар объемом V₁. Максимальная температура хранения мазута t₁, °С.

Вариант: V₁ = 26 м; t₁ = 50 °С; β_t = 0,83 · 10^-3 °С^-1.

Стоимость: 150 руб

Задача 3

Определить наименьший объем расширительного резервуара системы водяного отопления, чтобы он полностью не опорожнялся. Допустимое колебание температуры воды во время перерывов в отоплении Δt ºC. Объем воды V₁.

Вариант: V₁ = 0,55 м³, Δt = 25 ºC, β_t = 0,0006 град^-1.

Стоимость: 100 руб

Задача 4

Давление воды в закрытом сосуде p₁ МПа. При повышении температуры давление повысилось на Δp МПа. Изменением плотности и деформацией стенок пренебречь. Определить изменение температуры Δt.

Вариант: p₁ = 0,2 МПа, Δp = 0,04 МПа, β_w = 0,49 · 10^-9 Па^-1, β_t = 0,2 · 10^-3 °С^-1.

Стоимость: 150 руб

Задача 6

При испытании прочности резервуара гидравлическим способом он был заполнен водой при давлении 50·10⁵ Па. Через некоторое время в результате утечки воды через неплотности давление в резервуаре понизилось до 11,5·10⁵ Па. Определить объем воды, вытекшей за время испытаний, если объем резервуара V = 20 м³, а β_w= 0,49·10^-9 Па^-1.

Стоимость: 100 руб

Задача 7

В отопительный котел поступает вода в объеме V₁ при температуре t₁ ºC. Сколько кубических метров воды V₂ будет выходить из котла, если нагреть ее до температуры t₂.

Вариант: t₁ = 20 ºC,  t₂ = 90 ºC, β_t = 0,00064 град^-1, V₁ = 50 м³.

Стоимость: 100 руб

Задача 8

В резервуаре находится V₁ м³ мазута плотностью ρ₁. Сколько необходимо долить мазута плотностью ρ₂, чтобы плотность смеси стала равной ρ₃?

Вариант: V₁ = 15 м³, ρ₁ = 890 кг/м³, ρ₂ = 900 кг/м³, ρ₃ = 896 кг/м³.

Стоимость: 100 руб

Задача 9

Объем воды в закрытом сосуде равен 0,2 м³. Как изменится давление при повышении температуры от 10 ºC до 20 ºC. Деформацией стенок сосуда, изменением плотности пренебречь, β_w = 0,49 · 10^-9 Па^-1, β_t = 0,2 · 10^-3 ºC ^-1.

Стоимость: 100 руб

Задача 11

В сообщающиеся сосуды находится вода и масло. Определить плотность масла, если  высота  столба  воды H = 150 мм, а разность уровней жидкости в сосудах d = 50 мм.

Стоимость: 100 руб

Задача 12

Резервуары А и В частично наполнены жидкостью и газом. Определить избыточное давление газа на поверхности жидкости закрытого резервуара В, если избыточное давление на свободной поверхности в закрытом резервуаре А  p_А = 85000 Па, разность уровней ртути в левой трубке манометра ниже уровня воды на величину h₁, в правой трубке — h₃ = 0,25h₁, высота подъема ртути в правой трубке манометра h₂. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено этиловым спиртом. Удельный вес ртути γ = 7,74 кН/м³, воды γ_в = 9,81 кН/м³, этилового спирта  γ_сп = 7,74 кН/м³.

Вариант: h = 0,2 м, h₁ = 0,7 м, h₂ = 0,4 м.

Стоимость: 100 руб

Задача 13

Определить разность давлений в резервуарах А и В, заполненных маслом, если показание дифференциального ртутного манометра h_р = 100 мм (ρ_рт = 13600 кг/м³).

Стоимость: 120 руб

Задача 14

Для измерения высоты налива мазута установлена вертикальная труба. В трубу с малой скоростью подают воздух. Определить высоту H налива мазута удельным весом γ_н = 8700 Н/м³, если давление воздуха, поступающего в резервуар, эквивалентно высоте ртути в ртутном манометре h_рт = 890 мм (ρ_рт = 13600 кг/м³). Трением при движении воздуха пренебречь.

Стоимость: 150 руб

Задача 16

Определить высоту подъема жидкости в пьезометре h, если высота столба ртути в трубке дифманометра h₁, а точка А расположена на глубине h₂ от свободной поверхности.

Вариант: h₁ = 0,5 м, h₂, = 4 м.

Стоимость: 120 руб

Задача 17 

Закрытый резервуар снабжен дифманометром, установленным в точке В, и пьезометром. Определить пьезометрическую высоту поднятия жидкости h₂ в закрытом пьезометре, если высота столба ртути в трубке дифманометра h, а точка А расположена на глубине h₁ от свободной поверхности.

Вариант: h = 0,5 м, h₁ = 4 м.

Вариант 7

Вид жидкости – вода при 30 ºС.

Стоимость: 100 руб (Вариант 7)

Задача 21

Определить высоту h, на которую может поднять жидкость прямодействующий паровой поршневой насос, если избыточное давление в паровом цилиндре p. Диаметры поршней d и D.

Вариант: D= 200 мм, d= 120 мм, p = 242 кПа.

Стоимость: 150 руб

Задача 22

Определить отношение диаметров поршня мультиплексора, если удельное давление штока поршня p, а высота H= 10 м.

Вариант: d= 100 мм, p = 6270 кПа.

Стоимость: 150 руб

Задача 24

Определить минимальное значение силы F, приложенной к штоку, под действием которой начнется движение поршня диаметром D= 80 мм, если сила пружины, прижимающей клапан к седлу F₀ = 100 H, а давление жидкости p₂ = 0,2 МПа. Диаметр входного отверстия клапана d₁ = 10 мм. Диаметр d₂ = 40 мм. Давление p₁ = 1 МПа.

Стоимость: 150 руб

Задача 25

Два сообщающихся цилиндра наполнены жидкостью. В меньший цилиндр диаметром  d заключен поршень весом G. На какой высоте H установится уровень жидкости в большом цилиндре, когда вся система придет в равновесие (трением пренебречь)? Удельный вес жидкости γ= 9,81 кН/м³.

Вариант: d = 200 мм, G = 100 Н.

Стоимость: 150 руб

Задача 26

Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор, вес плунжера которого G, диаметр – D. Определить запасаемую аккумулятором энергию при ходе плунжера H = 6 м.

Вариант: D = 300 мм, G = 196 Н.

Стоимость: 120 руб

Задача 27

Система, состоящая из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой, заполнена жидкостью. В цилиндры заключены поршни диаметрами d и D. К большему из них приложена вертикально вниз сила P, а в пространстве над малым поршнем воздух при атмосферном давлении. Определить изменение давления воздуха над малым поршнем (трением пренебречь).

Вариант: D = 500 мм, d = 250 мм, P = 7 кН.

Стоимость: 150 руб

Задача 28

Диаметры  поршней  дифференциального  предохранительного клапана равны D = 30 мм и d = 20 мм. Пренебрегая весом поршней и силой трения, определить давление, при котором клапан откроется, если жесткость пружины с = 50 Н/мм, а ее предварительный натяг: х₀= 12 мм.

Стоимость: 150 руб

Задача 31

Прямоугольный поплавок площадью 10х20 см плавает в воде. Определить высоту h погруженной в воду части поплавка, если его вес G = 2,5 Н.

Стоимость: 150 руб

Задача 33

Бак водонапорной башни сварен из стальных полос высотой h. Определить необходимую толщину стенки нижней полосы, если допускаемое напряжение на разрыв [σ] = 1 · 10⁸ Па, диаметр бака D, глубина воды в баке H.

Вариант: H = 10 м, h = 1 м, D = 8 м.

Стоимость: 150 руб

Задача 34

Тело, погруженное в воду, потеряло 1/8 своего веса. Определить плотность тела.

Стоимость: 150 руб

Задача 35

Круглое отверстие в дне резервуара с жидкостью закрыто пластмассовым шариком, вес которого G = 2,45 Н и радиус r= 0,1 м. Диаметр отверстия d = 40 мм. Определить давление р, действующее на шар снизу, при котором отверстие откроется, если глубина воды Н = 20 м.

Стоимость: 200 руб

Задача 36

Плавучий железобетонный тоннель с наружными размерами 10×10 м² и толщиной стенок δ = 0,4 м, ρ = 6800 кг/м³ удерживается от всплытия тросами, расположенными попарно через каждые 25 м длины тоннеля. Определить натяжение тросов, если вес на 1 м дополнительной нагрузки по длине q = 9,81 Н, угол α = 60º.

Стоимость: 150 руб

Задача 37

Плотность жидкости измеряется при помощи ареометра. Размеры ареометра: d = 20 мм, D = 30 мм, H = 100 мм,h = 50 мм, масса m = 0,054 кг. Определить плотность жидкости.

Стоимость: 120 руб

Задача 38

В резервуаре находится нефть. Необходимо определить максимальное наполнение резервуара H, если диаметр сферического люка D = 0,6 м и он крепится двенадцатью болтами диаметром 6 мм. Допустимое напряжение на разрыв [σ_р] = 0,668 МПа.

Стоимость: 150 руб

Задача 41

Из открытого резервуара при постоянном напоре H₁ = 6 м вытекает жидкость в атмосферу по короткому трубопроводу диаметром d₁ = 80 мм и длиной l₁ = 4 м с диффузором на конце, площадь живого сечения которого S₂ = 2S₁. Температура жидкости t. Определить скорость истечения V и расход воды Q.

Стоимость: 300 руб (Вариант 0, 7, 9)

Задача 43

Истечение происходит из открытого резервуара при постоянном напоре H₁ = 5 м  по короткому трубопроводу переменного поперечного сечения с диаметрамиd₁ = 400 мм и  d₂ = 100 мм в атмосферу. На втором участке имеются два колена с плавным поворотом. Длина первого участка l₁ = 0,8 м, длина второго участка l₂ = 2 м. Определить скорость истечения V₂ и расход Q₂ через трубопровод.

Стоимость: 300 руб (Вариант 1, 4, 7)

Задача 44

Из резервуара А, заполненного жидкостью на высоту H₁ = 5 м, и находящегося под манометрическим давлением p_м = 150 кПа, жидкость подается по трубопроводу длиной l = 6 м и диаметром d = 100 мм в резервуар В на высоту H = 2 м. Определить расход Q и скорость протекающей по трубопроводу жидкости.

Стоимость: 300 руб (Вариант 1)

Задача 45

Жидкость при температуре t из резервуара А попадает в резервуар В по трубопроводу диаметром d = 100 мм и длиной l = 15 м. Уровень в баке А – постоянный. Определить время заполнения жидкостью резервуара В объемом V = 1,15 м³

Стоимость: 250 руб (Вариант 9)

Задача 46

Жидкость при температуре t из резервуара А попадает в резервуар В по трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l₁ = 8 м и l₂ = 10 м и диаметрами d₁ = 200 мм и  d₂ = 80 мм. Определить напор H₁, который надо поддерживать в баке А, чтобы наполнить бак В объемом W = 18 м³ за 30 минут.

Стоимость: 240 руб (Вариант 2, 6, 7, 9)

Задача 47

К открытому резервуару присоединен короткий трубопровод, состоящий из двух участков: длиной l₁ = 4 м и l₂ = 10 м и диаметрами d₁ = 200 мм и  d₂ = 100 мм. Истечение по короткому трубопроводу происходит под постоянным напором H₁ = 5 м. Определить скорость и расход жидкости, вытекающей из трубопровода при температуре t.

Вид жидкости — керосин.

Материал трубы — стальная, бесшовная, после эксплуатации.

Стоимость: 300 руб (Вариант 2, 5)

Задача 48

К закрытому резервуару, на свободной поверхности которого действует манометрическое давление p_м = 500 кПа, подсоединен трубопровод переменного сечения с диаметрами d₁ = 200 мм и d₂ = 250 мм, заканчивающийся соплом диаметром d_с = d₁. Трубопровод подсоединен на глубинеH₁ = 8 м. На первом участке длиной l₁ = 10 м установлен вентиль. Длина второго участка l₂ = 5 м. Определить скорость истечения V и расход Q вытекающий из сопла жидкости при температуре t и постоянном напоре H₁ = 8 м.

Стоимость: 300 руб

Задача 49

В бак подается жидкость с постоянным расходом Q и при постоянной температуре t. Чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d₁ = 150 мм и длиной l₁ = 8 м. Определить расход Q, поступающий в бак при условии, что максимальный напор не превышает высоту H₁ = 2 м.

Вид жидкости – вода при 4 ºС.

Материал трубы — стальная, сварная, умеренно заржавевшая.

Стоимость: 250 руб (Вариант 5)

Задача 51

Какую высоту h должна иметь воронка для налива жидкости в бочку из цистерны, чтобы мазут не переливался через край при полном открытии крана. Диаметр крана d₁ = 20 мм, напор в цистерне H = 3 м. Диаметр выходного отверстия воронки d₂ = 2d₁. Длина крана l_к = 1 м.

Стоимость: 250 руб 

Задача 52

Из закрытого резервуара в атмосферу вытекает жидкость через круглое отверстие в тонкой стенке и внешний цилиндрический насадок диаметром d₁ = d₂ = 20 мм. Определить разность расходов ΔQ отверстия и насадка при H = 1 м и давлении на поверхности p_м = 0,5 атм.

Стоимость: 150 руб 

Задача 55

На поршень диаметром D = 100 мм действует сила P = 1 кН. Определить скорость движения поршня при диаметре отверстия в поршне d = 2 см и толщине поршня a = 8 см.

Стоимость: 150 руб 

Задача 56

В резервуаре находится 1,1 м жидкости и 6,2 м нефти плотностью 900 кг/м³. Диаметр резервуара D = 6 м. Определить время слива воды через короткий патрубок диаметром 100 мм.

Стоимость: 180 руб 

Задача 57

Из вертикального цилиндрического резервуара, открытого сверху, выпускают жидкость через донное отверстие. В момент открытия отверстия высота слива была равной H₀ = 4,5 м. Через две минуты после открытия отверстия высота налива оказалось равной H = 4 м. Определить время опорожнения резервуара.

Стоимость: 150 руб 

Задача 61

Определить расходы в ветвях 1, 2, 3 и повышение давления на участке BC при гидравлическом ударе в случае мгновенного закрытия задвижки в точке C. Параметры участков: l₁ = l, d₁ = d; l₂ = 3/4l, d₂ = 3/2d; l₃ = 4/3l, d₃ = d/2; l_BC = 2l, d_BC = 2d. Напоры: в точке А H_А = 40 м, в точке В H_В = 5 м. Трубы стальные, новые, толщиной δ = 6 мм. Длина труб l = 250 м, диаметр d = 200 мм.

Стоимость: 270 руб 

Задача 62

От напорного бака идет магистральный трубопровод длиной l₁ = 1,5l. В точке В разветвляется на две ветви ВС с расходом Q_С = 1,5Q и BD с расходом Q_D = Q = 14 л/с. Длины участков: l₂ = l, l₃ = 1,1l (l = 300 м, d = 300 мм). Отметки земли: C = D. Определить напор в напорном баке, величину давления на участке АВ при мгновенном закрытии задвижки в точке В, если толщина стенки трубы δ = 6 мм.

Стоимость: 200 руб

Задача 64

Необходимо определить расход Q_C стального трубопровода, состоящего из участков с длинами: l_AB = 100 м, l_BC = 140 м; диаметрами: d_AB = 40 мм,  d_BC = 20 мм, если давление, создаваемое насосом p = 5 атм, давление в точке С p_C = 2,1 атм, а расход Q_B = 2 л/с.

Стоимость: 250 руб 

Задача 65

Определить отметку водонапорной башни H_A ,если сеть состоит из новых чугунных труб. Параметры участков: l₁ = 2l, d₁ = 1,25d; l₂ = l, d₂ = d; l₃ = 1,5l, d₃ = d; длина магистрального трубопровода l = 2,5l, d = 2d. Свободный напор H_св = 10 м. Расход Q = 14 л/с. Насколько повысится давление на участке А-2 при мгновенном закрытии задвижки в точке 2, если l_А2 = 1/2l. Труба толщиной δ = 4 мм (l = 200 м, d = 300 мм).

Стоимость: 240 руб 

Задача 66

Жидкость из резервуара А подается насосом в пункт В и С, где расходы, соответственно, Q₁ = 0,2 л/с, Q₂ = 6,6 л/с. В ветви с последовательным соединением трубопроводов имеется участок с непрерывной раздачей расхода по пути q = 0,08 л/с. Определить необходимый напор H, для подачи воды в пункты В и С. Трубы стальные, новые (l = 200 м, d = 300 мм).

Стоимость: 200 руб

Задача 67

Из резервуара А вода подается в разветвленную сеть. На одном из участков имеется путевой объемный расход воды q = 0,03 л/с. Трубы чугунные. Определить распределение расхода в ветвях трубопровода с расходом Q₁, на параллельных участках. На какой высоте должен находится резервуар А для самотечной подачи воды в пункты В и С с расходом Q₁ = 16 л/с, Q₂ = 10 л/с (l = 400 м, d = 300 мм).

Стоимость: 180 руб

Задача 68

Необходимо определить давление, создаваемое насосом и насколько оно повысится при гидравлическом ударе на участке АВ, если Q_C = 1,1 л/с, Q_D = 2 л/с, длина участков l = 600 м, диаметр d = 22 мм, толщина стенки трубы δ = 4 мм.

Стоимость: 200 руб

Задача 69

Расход воды Q = 900 кубических метров в час в трубопроводе длиной l = 11 км. Свободный напор в конечной точке H_св = 10 м. Определить необходимое время закрытия задвижки при условии, что в случае гидравлического удара в трубопроводе предельное давление не превышает значение p = 1 МПа. Труба стальная, D = 500 мм, толщина стенки δ = 10 мм.

Стоимость: 150 руб

Задача 71

Модель расходомера Вентури, предназначенного для измерения расхода керосина, испытывается на воде. Определить расход воды Q_м на модели для соблюдения подобия, если расход керосина в натуре Q_н = 35 л/с, диаметры расходомера в натуре D_н = 200 мм и d_н = 100 мм, геометрический масштаб модели равен 2,5.

Стоимость: 150 руб 

Задача 72

Какими будут потери напора на 1 км длины бетонного напорного трубопровода диаметром 500 мм, если потери на его воздушной модели (K_l = 1) при скорости движения воздуха 30 м/с составили 1 м?

Стоимость: 150 руб

Задача 73

При испытании на воде модели задвижки в трубе квадратного сечения (а₁ × а₁ = 100 × 100 мм) перепад давления при открытии h₁ = 30 мм и расходе Q₁ = 8 л/с составил Δр₁ = 6,4 кПа, а сила действия потока на задвижку R₁ = 48 Н. Определить Δр₂ и R₂ на натуре при Q₂ = 1700 л/с, если h₂ = 0,3 м и а₂ = 1 м.

Стоимость: 200 руб

Задача 74

Найти отношение кинематических вязкостей жидкостей на натуре и на модели при одновременном соблюдении вязкостного (Re_м = Re_н) и гравитационного (Fr_м = Fr_н) подобия потоков, если геометрический масштаб моделирования K_l = 100.

Стоимость: 180 руб

Задача 76

При испытании насоса получены следующие данные: избыточное давление на выходе из насоса p₂ = 0,35 МПа; вакуум перед входом в насос h_вак = 294 мм. рт. ст; подача Q = 6,5 л/с, крутящий момент на валу насоса M = 41 Н · м; частота вращения вала насоса n = 800 об/мин. Определить мощность, развиваемую насосом, потребляемую мощность и КПД насоса. Диаметры всасывающего и напорного трубопровода одинаковы.

Стоимость: 150 руб

Задача 79

Центробежный насос создает подачу Q = 5 л/с, работает с частотой n = 5000 об/мин, средний диаметр окружности, на которой расположены входные кромки лопаток D₁ = 60 мм, ширина лопатки на входе b₁ = 20 мм. Рабочее колесо радиальное. Определить угол лопатки на входе β₁, соответствующий безотрывному входу потока в межлопаточные каналы. Толщиной лопаток пренебречь. Жидкость подводится к лопаткам без закрутки.

Стоимость: 150 руб

Задача 80

Центробежный насос с рабочим колесом, диаметр которого D₁ = 250 мм, при частоте вращения n₁ = 1800 об/мин создает напор H₁ = 12 м и подает Q₁ = 6,4 л/с. Требуется определить частоту вращения n₂ и диаметр D₂ колеса насоса, который при подобном режиме работы создает напор H₂ = 18 м и обеспечивает подачу Q₂ = 10 л/с.

Стоимость: 150 руб

Задача 81

Подача центробежного насоса, характеристика которого при ω = 250 1/с описывается уравнением H_н = H₀ + K₁Q – K₂Q², при работе на заданный трубопровод составляет Q = 5 л/с. Определить: с какой скоростью должно вращаться колесо насоса для создания напора, в два раза большего при той же подаче, если H₀ = 4 м, K₁ = 0,2 · 10³ с/м², K₂ = 0,06 · 10⁶ с/м⁵.

Стоимость: 150 руб

Задача 82

Пластинчатый насос имеет следующие размеры: диаметр внутренней поверхности статора D = 100 мм, эксцентриситет e = 10 мм, толщина платин δ = 3 мм, ширину платин b = 40 мм. Определить мощность, потребляемую насосом при частоте вращения n = 1450 об/мин. Давлении на выходе из насоса p = 5 МПа. Механический КПД принять равным η_м = 0,9.

Стоимость: 150 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

6. Что такое коэффициент объемного сжатия жидкости, модуль упругости?

16. Что называется гидростатическим давлением?

20. Назовите основные единицы измерения давления.

22. Каково основное уравнение гидростатики?

26. Объясните закон Паскаля.

28. Как определить силу давления жидкости на плоскую горизонтальную поверхность?

38. Чем отличается установившееся движение жидкости от неустановившегося, равномерное от неравномерного?

45. В чем отличие уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости от уравнения Бернулли потока реальной жидкости?

49. В каком случае уравнение Бернулли превращается в основное уравнение гидростатики?

56. Чему равно значение коэффициента Кориолиса при турбулентном и ламинарном режимах?

58. От каких параметров зависят гидравлические потери в ламинарном потоке?

60. В чем заключается теория Прандтля?

69. Отчего зависят потери напора на местных сопротивлениях?

71. Что такое эквивалентная длина?

73. От чего зависит коэффициент местного сопротивления вентиля?

80. Как определить время опорожнения цилиндрического резервуара?

81. Что называется простым трубопроводом, и какие основные задачи встречаются при его расчете?

85. Каковы особенности расчета трубопроводов при непрерывной раздаче расхода по пути?

94. Что такое подобие, какие виды подобия Вы знаете?

96. Какие основные силы необходимо учитывать при моделировании гидравлических явлений?

98. В чем физический смысл критериев подобия Эйлера, Рейнольдса, Фруда, Архимеда?

100. Покажите примеры преобразования одних масштабов в другие.

106. Запишите основное уравнение центробежного насоса. Поясните его.

110. Прокомментируйте сводный график центробежных насосов.

119. Как определяется допустимая высота всасывания поршневого насоса?

120. Что называют характеристикой поршневого насоса?

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задачи 8, 12, 26, 34, 48, 52, 66, 79 можно сразу купить, предварительно зарегистрировавшись