Гидрогазодинамика

РСм.МИИТ

Часть задач есть решенные, контакты

Контрольная работа №1

Задача №1

Определить плотность воздуха при давлении 5 ата и температуре 20°С.

Задача №2

Изменение вязкости нефтепродуктов от температуры можно представить формулой n  = nо exp (- u t ), где nо — кинематическая вязкость при t = 0°С. Измерениями найдено, что при t = 3°С n1 = 3.6 ст, а при t = 10°С n 2 = 2,1 ст. Определить постоянные nо и u, входящие в формулу, и вычислить кинематическую вязкость при t = 6°С.

Задача №3

Автоклав объемом 10 л наполнен водой и закрыт герметически. Определить, пренебрегая изменением объема материала стенок автоклава от температуры, повышение давления в нем при увеличении температуры воды на 40°С. Коэффициент термического расширения воды равен 0,000181/град, а коэффициент объемного сжатия равен 4,19 10-10м2/н.

Задача №4

Пользуясь формулой закона Ньютона, определить напряжение трения на стенке, обтекаемой потоком воздуха при нормальных условиях. Известно, что на расстоянии 0,5 мм от стенки значение скорости равно 19 м/с. Изменение скорости у стенки можно принять линейным.

Задача №5

Определить касательное напряжение трения на стенке, обтекаемой водой, если вблизи стенки изменение скорости воды по нормали к ней выражается формулой u = 516y – 13400y2, м/с, где y, м – расстояние от стенки. Температура воды t = 15 °C.

Стоимость: 90 руб

Задача №6

Найти избыточное Ри и абсолютное Ра давление на глубине 400 мм под свободной поверхностью ртути, если барометрическое давление эквивалентно высоте hб = 756 мм рт.ст. Выразить также барометрическое давление в МПа.

Задача №7

Определить высоту налива нефти в резервуаре, сообщающемся с атмосферой, если манометр, установленный на высоте 1 м выше днища резервуара, показывает давление 0,5 ати, а плотность нефти 900 кг/м3.

Стоимость: 90 руб

Задача №8

Для измерения падения давления в вентиляционной трубе применяется наклонный микроманометр, наполненный спиртом с удельным весом 800 кг/м3. Угол наклона трубки манометра 30°. Определить необходимую длину шкалы манометра для измерения падения давления до 0,001 ат.

Задача №9

В печи и дымовой трубе дымовые газы имеют в среднем температуру 300°С и удельный вес 4,3 Н/м3. Температура наружного воздуха 14°С, давление 760 мм рт.ст. Высота дымовой трубы 5 м. Определить разность давлений (тягу) по обе стороны закрытой печной дверки, расположенной у основания.

Задача №10

Измеритель ускорения, установленный на электровозе, представляет собой U-образную трубку, наполненную водой и расположенную в плоскости движения. Расстояние между вертикальными коленами трубки 200 мм . Определить ускорение электровоза, если при торможении разность уровней воды в трубках составила 100 мм.

Стоимость: 90 руб

Задача №11

Цилиндрический сосуд диаметром 4 см и высотой Н = 10 см наполнен водой до половины. С каким предельным числом оборотов можно вращать этот сосуд около вертикальной оси, чтобы из него не выливалась вода?

Стоимость: 150 руб

Задача №12

Для измерения высоты полета применяется точный барометр. Перед вылетом барометр показывал давление 745 мм рт.ст., а в наивысшей точке подъема — 500 мм рт.ст. Определить высоту подъема, считая температуру воздуха по всей высоте равной 10°С.

Задача №13

Подпорная прямоугольная вертикальная стенка шириной b = 200 м сдерживает напор воды высотой H = 10 м. Определить силу полного давления на стенку N и опрокидывающий момент М. Построить эпюру давлений.

Задача № 14

Определить усилие, стремящееся разорвать полностью наполненную нефтью железнодорожную цистерну, если плотность нефти 900 кг/м3, длина цистерны 10 м, а диаметр 3 м.

Задача №15

Человек поднимает в обыкновенных условиях железный шар весом Gо = 300 Н. Какого веса шар может быть им поднят под водой?

Задача №16

Доказать, что если при вращении жидкости около вертикальной оси угловая скорость частиц убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от оси вращения, то течение потенциально. Найти потенциал скорости и функцию тока ψ.

Задача №17

Скорость частиц жидкости, совершающей вращение вокруг вертикальной оси, изменяется обратно пропорционально расстоянию от оси вращения. Найти значение циркуляции вдоль линии тока.

Задача №18

Найти уравнение линии тока плоского потока, заданного потенциалом скоростей j = а Х Y, вычислить циркуляцию скорости Г вдоль прямоугольника произвольной величины, стороны которого параллельны осям координат.

Задача №19

Плоский установившийся поток задан проекциями скоростей на оси координат:

Vx = 2х/ÖR                                   Vy = 2y / Ö R

где R = Х2+ Y2.  Найти потенциал скоростей j и  уравнение  линий тока.

Задача №20

Исследовать плоский поток и найти функцию тока, если Vx = а х2 , Vy = — 2а х y.

Контрольная работа №2

Задача №1

В поток жидкости, имеющий в поперечном сечении w1 расход Q1, вливается другой поток такой же жидкости, характеризуемый расходом Q2. Определить живое сечение бокового притока w2 и сечение потока после слияния, считая скорости во всех сечениях одинаковыми.

Задача №2

По трубопроводу диаметром d = 156 мм прокачивают мазут плотностью r = 900 кг/м3. Определить объёмный расход Q и среднюю по расходу скорость Vср, если массовый расход G = 50000 кг/час.

Задача №3

По газопроводу диаметром d = 156 мм перекачивают газ, динамическая вязкость которого m = 8,95 10-5 н.сек/м2, плотность r = 1 кг/м2, массовый расход G = 0,2 кг/с. Определить характер движения и приведенную скорость.

Задача №4

Определить критическую среднюю скорость, при которой движение воды по трубопроводу диаметром d = 100 мм переходит из ламинарного в турбулентное, если температура воды t = 20 ºС.

Стоимость: 90 руб

Задача №5

По трубе диаметром D = 200 мм течет нефть в количестве Q = 60 л/с. Определить, какое количество воды должно протекать по трубе диаметром d = 150 мм, чтобы движение в обеих трубах было гидродинамически подобным. Кинематические вязкости нефти и воды при температуре прокачки: nн = 0,14 см2/с; n в = 0,01 см2/с.

Задача №6

По горизонтальной трубе переменного сечения протекает идеальная жидкость с удельным весом γ =8,32 кН/м3 в количестве Q = 10 л/с. Определить пьезометрические высоты в сечениях 1, 2, 3, если d1 = d3 = 100 мм; d2 =25 мм; p1 = 0,3 МПа.

Стоимость: 90 руб

Задача №7

Для измерения скорости воздушного потока используется трубка Пито — Прандтля с двумя отверстиями для измерения давления: динамическим Ро и статическим Р (см. Рис. 2). Определить скорость воздушного потока, если показание дифференциального жидкостного манометра, подсоединенного к ним и залитого водой, равно 100 мм. Температура в потоке 20°С.

Задача №8

Расход жидкости в трубопроводе измеряется с помощью расходомера Вентури. Определить расход воды, если показание подсоединенного к нему ртутного дифференциального манометра равно 300 мм. Диаметр трубы Вентури в широкой части 60 мм, в узкой — 30 мм.

Задача №9

По газопроводу передается газ в количестве 6 млн. м3/сутки. По трассе расположены компрессорные станции, которые дают абсолютное давление газа на выходе Р1= 40 ата. Степень повышения давления в компрессоре 1,4, т.е. давление Р2 на входе следующей станции должно быть равно 28,2 ата. Труба газопровода имеет диаметр 630 мм. Определить расстояние между компрессорными станциями подкачки, если нормальная плотность газа при давлении 760 мм равна 0,722 кг/м3. Температура газа при перекачке 20°С. Коэффициент гидравлического трения при этих условиях равен λ = 0,02.

Задача №10

Требуется определить давление в начале водопровода диаметра 150 мм и длиной 20 км, если расход составляет 1500 м3/сутки, а давление в конце трубопровода должно быть 1,5 ати. Температуру принять равной 20°С. Найти также требуемую мощность насоса, если коэффициент полезного действия насоса 80%.

Задача №11

Определить гидравлический уклон i в трубопроводе постоянного диаметра длиной L = 10 км при перекачке воды, если в начале трубы давление Р1 больше, чем давление в конце Р2 , на величину ΔP = 3000 кН/м2, и конец трубы расположен выше начала на Z = 20 м.

Задача №12

Определить осевую скорость в трубе диметром d = 120 мм при ламинарном движении, если измеренная на расстоянии у = 40 мм от стенки местная скорость V = 1,51 м/с.

Задача №13

По прямой трубе длиной L = 1 км диаметром d = 100 мм протекает ламинарный поток жидкости со средней скоростью Vср = 0,2 м/с. Определить потерю напора на трение hl, если кинематическая вязкость жидкости ν = 0,4 см2/с.

Стоимость: 90 руб

Задача №14

Алюминиевый шарик диаметром d = 3 мм падает в масле с постоянной скоростью V = 3 см/с. Определить кинематическую вязкость масла, имеющего плотность ρ = 0,88 г/см3.

Стоимость: 90 руб

Задача №15

Труба имеет внезапное расширение от диаметра d1 = 100мм до диаметра d2 = 300 мм. Определить потерю напора h м и коэффициент местного сопротивления, если объемный расход Q = 35,3 л/с.

Задача №16

Определить коэффициент скорости φ при истечении воды из внешнего горизонтального цилиндрического насадка, снабженного на конце вентилем и коленом, изогнутым под прямым углом. Отношение диаметра насадка d к радиусу закругления колена Rd/R = 0.2; отношение полной длины насадка L к его диаметру d L/d = 10; коэффициент сопротивления входа в насадок ζ = 1,2; коэффициент трения λ = 0,02.

Задача №17

Определить начальную скорость истечения воды из отверстия в дне сосуда, заполненного слоями воды и масла одинаковой толщины 1 м. Относительная плотность масла 0,8. Потерями напора пренебречь.

Задача №18

Определить расход воды, вытекающий из трубы (Рис. 1), по следующим данным:

Стоимость: 150 руб (Варинат 3, 5)

Контрольная работа №3

Задача №1

Тело движется в стратосфере на высоте 20 км со скоростью V = 1000 км/ч. Определить значение критерия Маха и коэффициента l, если давление воздуха Р = 54,4 мбар, плотность r = 90 г/м3.

Задача №2

Определить повышение температуры воздуха DТ перед движущимся в нем со скоростью V = 1000 м/с артиллерийским снарядом.

Задача №3

Метан при давлении Р = Мпа имеет плотность r = 6,29 кг/м3. Скорость течения газа V = 80 м/с. Определить температуру, которую покажет термометр, поставленный в потоке газа. Теплоемкость метана Ср = 0,53 ккал/(кг°С).

Задача №4

Поток воздуха при давлении Р = 1 МПа и температуре t = — 8°С течет со скоростью V = 100 м/с. Определить температуру То, давление Ро и плотность ρо этого потока при адиабатическом торможении до состояния покоя, а также найти скорость звука в потоке.

Задача №5

Трубка Пито — Прандтля вмонтирована в крыло самолета, летящего на высоте 3000 м. На этой высоте атмосферное давление составляет 0,07 МПа и скорость звука 329 м/с. Давление торможения на носике трубки оказалось равным 0,11 Мпа . Какова скорость полета самолета?

Задача №6

Сопло Лаваля, имеющее диаметр критического сечения 50 мм и диаметр выходного сечения 75 мм, подсоединено к баллону, в котором температура То = 400°К и абсолютное давление Ро = 1.2 Мпа. Работает ли сопло в расчетном режиме, если наружное давление равно 0,1 Мпа? Какова скорость истечения из сопла и каков секундный расход воздуха?

Задача №7

Определить теоретическую скорость адиабатического истечения кислорода, находящегося под давлением Р1 = 7 Мпа, в среду с противодавлением Р2 = 0,2 Мпа при температуре t = — 50°С. Найти также критическую скорость звука акр.

Задача №8

Известны параметры в заводской воздушной магистрали Ро = 0.5 Мпа и То = 300°К. Суммарная площадь щелей и неплотностей соединений, способствующих утечке воздуха, составляет 5 см2. Определить массовый расход утечки воздуха из воздухопровода в атмосферу.

Задача №9

Для получения сверхзвукового потока воздуха с коэффициентом скорости l = 1,65 на выходе применяют сопло Лаваля. Площадь критического сечения сопла 20 см2. Воздух вытекает в свободную атмосферу с давлением 0,1 Мпа. Каково должно быть расчетное давление в ресивере, откуда происходит истечение? Температура в ресивере То = 300°К.

Задача №10

Определить скорость потока после прямого скачка уплотнения при течении воздуха по трубе со скоростью до скачка V1 = 600 м/с при давлении Р1 = 3 Мпа и температуре t1 = 27°С, а также определить параметры заторможенного потока.

Задача №11 

В одном из сечений идеального сверхзвукового сопла давление в потоке P1,температура торможения То и коэффициент скорости l1. Найти значения давления и коэффициента скорости l2 воздуха (k = 1,4)  в сечении 2, где температура равна Т2; определить безразмерные значения площадей сечений 1 и 2 и их соотношение.

Задача №12

Определить утечку газа через лабиринтовые уплотнения газовой турбины по следующим данным:

Задача №13

Определить основные размеры дозвукового эжектора (рис. 4) по следующим данным:

Стоимость: 210 руб (Вариант 3)

Часть задач есть решенные, контакты

Запись опубликована в рубрике Гидравлика, Задачи с метками , , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *