Гидростатика. Гидродинамика. Йошкар-Ола

Р.Йошкар-Ола.1

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

В закрытом сосуде находится вода ρ = 1000 кг/м3, глубина наполнения сосуда Н. Манометр на поверхности показывает давление Рм. На глубине h к сосуду присоединен пьезометр, атмосферное давление в открытом конце которого ратм = 105 Па. Определить пьезометрическую высоту hр, абсолютное давление у дна и на поверхности сосуда. Построить эпюру абсолютного (полного) давления на плоскую боковую стенку BC в закрытом сосуде (рис.1). Ускорение свободного падения g = 10 м/с2.

1

Стоимость: 120 руб

Задача 2

На поршень одного из сообщающихся сосудов (рис.2), наполненных водой, действует сила F1, а на поршень второго сосуда F2. Определить разность уровней жидкости в сосудах h, если диаметр первого поршня d1, второго поршня d2.

 2

Стоимость: 90 руб

Задача 3

Донное отверстие плотины перекрывается плоским прямоугольным щитом (рис.3), шарнирно прикрепленным к телу плотины своей верхней кромкой. Определить, какое усилие нужно приложить к тросу для открытия щита, если глубина погружения нижней кромки щита Н, высота щита h, ширина щита b, угол между направлением троса и горизонтом а.

3

Стоимость: 120 руб

Задача 4

В призматическом сосуде шириной b установлена перегородка, имеющая в своей нижней части форму четверти цилиндрической поверхности с радиусом R (рис.4). Определить суммарное давление воды на криволинейную часть перегородки, если глубина воды слева Н1 и справа Н2. Найти точку приложения равнодействующей давления воды.

4

Стоимость: 120 руб

Задача 5

Призматический сосуд длиной l шириной b заполнен водой на глубину h (рис.5). Определить силы давления воды на переднюю и заднюю стенки сосуда при его горизонтальном перемещении с ускорением а.

5

Стоимость: 90 руб

Задача 6

Определить, какой расход Q протекает по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение (рис.6), при следующих данных: диаметры d1, d2; пьезометрические высоты р1/γ, р2/γ. Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать.

6

Стоимость: 120 руб

Задача 7

Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость kа = 0,1 мм), состоящему из труб различного диаметра d и различной длины l, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t°C. Определить скорости движения воды, потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода, величину напора H в резервуаре. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода.

7

Стоимость: 240 руб

Задача 8

Определить время наполнения бассейна объемом W из магистрали с заданным давлением Рм по горизонтальной трубе длиной l и диаметром d, снабженной вентилем ξвент = 4 и отводом ξотвода = 0,3 (рис.8). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости kэ = 1 мм, предполагая наличие квадратичного режима.

8

Стоимость: 120 руб

Задача 9

Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: Q4, Q6,  Q7, и Q8. Длины участков в метрах указаны на схеме сети (рис.9). Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор hсв = 12 м. При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл.1).

9

Стоимость: 300 руб

Задача 10

Определить расход воды Q, протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис.10). Разность уровней воды в баках H. Диаметр труб d1, d2, d3, d4, d5.Длины труб l1, l2, l3, l4, l5. При решении надо воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл.1).

10

Стоимость: 180 руб

Задача 11

Цилиндрический бак диаметром D имеет в дне два одинаковых отверстия, одно из которых снабжено внешним цилиндрическим насадком (рис.11). Какой диаметр должны иметь отверстия, чтобы при поступлении в бак расхода воды Q уровень поддерживался на высоте H? Определить, за какое время t произойдет опорожнение сосуда через цилиндрический насадок после прекращения притока воды в бак.

11

Стоимость: 120 руб

Задача 12

В закрытом сосуде находится вода, глубина наполнения сосуда Н, абсолютное давление на поверхности р0. Определить высоту поднятия воды h в пьезометре над уровнем в сосуде (давление в открытом конце пьезометра атмосферное); полное и избыточное давление у дна сосуда. Построить эпюру избыточного давления на плоскую боковую стенку в закрытом сосуде (рис.12).

 12

Задача 13

Определить абсолютное давление на поверхности воды в закрытом сосуде р0, если ртутный манометр показывает разность уровней ртути hрт (рис.13). Известно: h, a, b. Построить эпюру избыточного давления на плоскую боковую стенку в закрытом сосуде.

 13

Задача 14

Вакуумметр на поверхности закрытого сосуда, наполненного водой, показывает давление рвак. На глубине h к сосуду присоединен пьезометр (давление в открытом конце пьезометра атмосферное). Определить пьезометрическую высоту hр, абсолютное давление на поверхности сосуда. Построить эпюру абсолютного (полного) давления на плоскую боковую стенку BC в закрытом сосуде (рис.14).

 Задача 15

Манометр на поверхности закрытого сосуда, наполненного водой, показывает давление рм. На глубине h к сосуду присоединен пьезометр (давление в открытом конце пьезометра атмосферное). Определить пьезометрическую высоту hр, абсолютное давление на поверхности и у дна сосуда. Построить эпюру избыточного давления на плоскую боковую стенку BC в закрытом сосуде (рис.15).

15

Задача 16

Манометр на поверхности закрытого сосуда, наполненного водой, показывает давление pм1. В точке А к сосуду присоединен второй манометр, согласно показаниям которого избыточное давление на этом уровне в баке составляет pм2. Определить глубину h, на которой к сосуду присоединен манометр, абсолютное давление на поверхности и у дна сосуда. Глубина наполнения сосуда H. Построить эпюру избыточного давления на плоскую боковую стенку ВС в закрытом сосуде (рис. 16).

16

Стоимость: 120 руб (4 вариант)

Задача 17

Вакуумметр на поверхности закрытого сосуда, наполненного водой, показывает давление рвак. В точке А к сосуду присоединен манометр, согласно показаниям которого избыточное давление на этом уровне в баке составляет рм. Определить глубину h, на которой к сосуду присоединен манометр, абсолютное давление на поверхности и у дна сосуда. Глубина наполнения сосуда Н. Построить эпюру избыточного давления на плоскую боковую стенку BC в закрытом сосуде (рис.17).

 17

Задача 18

Определить, на какую высоту h поднимется вода в пьезометрической трубке под действием плунжеров (рис.18) при следующих данных: диаметр плунжера d, заглубление плунжера a, сила давления на плунжер F. Собственный вес плунжера не учитывать.

 18

Задача 19

На поршень одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой (рис.19), действует сила F1. Какую силу F2 нужно приложить ко второму поршню, чтобы уровень воды под ним был на h выше уровня воды под первым поршнем? Диаметр первого поршня d1, второго d2.

 19

Задача 20

Определить манометрическое давление рм в верхней части одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой (рис.20), под действием силы F, приложенной к поршню правого сосуда. Диаметры поршней d1, d2 и d3.

 20

Задача 21

Какую силу F нужно приложить к поршню левого сосуда, наполненного водой, чтобы уравновесить давление воды на поршень правого сосуда (рис.21)? Исходные данные: d1, d2, d3, h1, h2.

 21

Задача 22

Определить высоту h, на которую может поднять воду прямодействующий паровой насос (рис.22) при следующих данных: диаметр парового цилиндра d1, манометрическое давление в паровом цилиндре рм.

 22

Задача 23

Определить реакции верхнего и нижнего опорных брусьев, на которые опирается щит, перекрывающий прямоугольное отверстие плотины шириной b при следующих исходных данных: Н1, Н2, а, α (рис.23).

 23

Задача 24

Квадратное отверстие со стороной а в наклонной стенке резервуара с водой закрыто поворотным щитом. Определить натяжение каната Т при следующих исходных данных: b, Н, α1 = α2 (рис. 24).

24

Задача 25

Определить силу давления воды, воспринимаемую болтовой группой, удерживающей крышку люка диаметром D. Верхняя кромка люка заглублена под поверхность воды на глубину h, вакуумметр над поверхностью показывает давление рвак (рис. 25).

Задача 26

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h и шириной b (рис.26). Определить, какую силу T нужно приложить к тросу для поворота щита при следующих исходных данных: H1, H2, α. Найти реакцию донного порога R.

 26

Задача 27

Поворотный клапан закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения (рис.27). Определить, какую аилу T нужно приложить к тросу для открытия клапана при следующих исходных данных: h, H, a, плотность бензина ρ = 700 кг/м3; манометрическое давление паров бензина в резервуаре рм.

27

Задача 28

В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара установлен на цапфах цилиндрический затвор диаметром D и шириной b (рис. 28). Определить суммарное усилие на цапфы и момент от воздействия воды на затвор при напоре H.

28

Стоимость: 180 руб (6 вариант)

Задача 29

Секторный затвор плотины с центральным углом а имеет ось вращения, расположенную в плоскости свободной поверхности воды (рис.29). Определить величину и направление суммарного давления воды на затвор, если радиус затвора R и ширина затвора b.

29

Задача 30

Определить величину и направление равнодействующей давления воды на криволинейную стенку резервуара в виде четверти цилиндрической поверхности радиусом R, шириной b, если глубина воды в резервуаре H и давление на поверхности pм (рис. 30).

30

Стоимость: 120 руб (6 вариант)

Задача 31

Определить растягивающее и срезающее усилия, действующие на болты, которыми прикреплена полусферическая крышка, закрывающая круглое отверстие в наклонной стенке резервуара при следующих исходных данных: Н, R, а (рис.31).

31

Задача 32

Определить величину и направление равнодействующей давления воды на цилиндрический затвор плотины, перекрывающий прямоугольное донное отверстие высотой h и шириной b (рис. 32). Глубина воды слева равна H1, справа – H2.

32

Стоимость: 120 руб (3 вариант)

Задача 33

Призматический резервуар длиной l и высотой h наполнен жидкостью на глубину h1 (рис.33). С каким наибольшим ускорением а должен перемещаться резервуар в горизонтальном направлении, чтобы не происходило перелива жидкости через его заднюю стенку? При каком ускорении а1 начнется обнажение дна резервуара у его передней стенки?

 33

Задача 34

Призматический резервуар длиной l, шириной b и высотой h движется в горизонтальном направлении с ускорением a. Какой наибольший объем жидкости V можно налить в сосуд, чтобы не происходило перелива жидкости через его заднюю стенку? Какой объем жидкости V1 останется в сосуде при его движении с ускорением a1 (рис.33).

 34

Задача 35

Цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h наполнен жидкостью на глубину h1 (рис.34). С каким числом оборотов n нужно вращать сосуд, чтобы жидкость поднялась до его краев? При каком числе оборотов n1 начнется обнажение дна сосуда?

 35

Задача 36

Определить, какой объем жидкости V нужно налить в цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h, чтобы при его вращении с числом оборотов n жидкость поднялась до краев сосуда (рис.35). Какой объем жидкости V1 останется в сосуде при его вращении с числом оборотов n1?

36

Задача 37

В цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h с отверстием в верхней крышке диаметром d1 налит объем жидкости V. Определить, с каким наибольшим числом оборотов n можно вращать сосуд, чтобы жидкость не выливалась из него?

35

Стоимость: 120 руб (6  вариант)

Задача 38

На водопроводной трубе диаметром d1 установлен водомер диаметром d2 (рис.36). На какую высоту h2 поднимается вода в пьезометрической трубке, присоединенной к суженному сечению, при пропуске расхода Q, если уровень воды в пьезометре, присоединенном к трубе, h1? Потери напора не учитывать.

 38

Задача 39

По трубопроводу, имеющему сужение, протекает расход воды Q. Определить диаметр суженной части трубопровода d2, если известны показания пьезометров h1, h2 и диаметр трубопровода d1. Потери напора не учитывать (рис.36).

 39

Задача 40

На какую высоту h может засасываться вода из резервуара по трубке, присоединенной к узкому сечению трубопровода, если по нему протекает расход Q (рис.37)? Диаметры d1, d2, избыточное давление в первом сечении р1. Потери напора не учитывать.

40

Задача 41

По трубопроводу, имеющему сужение, протекает расход воды Q. Без учета потерь напора определить, какой диаметр d2 должна иметь узкая часть трубопровода, чтобы обеспечить засасывание воды из резервуара на высоту h (рис. 37). Диаметр трубопровода d1, избыточное давление в первом сечении p1.

37

Стоимость: 120 руб (6 вариант)

Задача 42

К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра (рис.38). Пренебрегая потерями напора, определить, на какую высоту h2 поднимется вода во втором пьезометре, если высота воды в первом пьезометре h1, диаметры d1, d2. По трубопроводу протекает расход воды Q.

42

Задача 43

Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по трубопроводу, состоящему из труб различного диаметра и различной длины, вытекает в атмосферу вода. Определить скорости движения воды, потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода, величину напора в резервуаре при следующих исходных данных: Q, l1, l2, d1, d2, t = 15 °C, kэ = 0,1 мм, ξвентиля = 4,0. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода.

40

Стоимость: 210 руб (4, 6 вариант)

Задача 44

Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по трубопроводу, состоящему из труб различного диаметра и различной длины, вытекает в атмосферу вода. Определить скорости движения воды, потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода, величину напора в резервуаре при следующих исходных данных: Q, l1, l2, d1, d2, t = 9°C, kэ = 0,05 мм, ξвентиля = 3,5. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода.

 44

Задача 45

Из закрытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по трубопроводу, состоящему из труб различного диаметра и различной длины, вытекает в атмосферу вода. Определить скорости движения воды, потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода, величину напора в резервуаре при следующих исходных данных: Q, рм, l1, l2, d1, d2, t = 20°C, kэ = 0,2 мм, ξвентиля = 3,0. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода

 45

Задача 46

Из закрытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по трубопроводу, состоящему из труб различного диаметра и различной длины, вытекает в атмосферу вода. Определить скорости движения воды, потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода, величину напора в резервуаре при следующих исходных данных: Q, рм, l1, l2, l3, d1, d2, d3, t = 25°C, kэ = 0,01 мм. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода.

 46

Задача 47

Из одного резервуара в другой вода поступает по сифонному трубопроводу длиной l и диаметром d (рис.43). Определить расход воды Q при разности уровней в резервуарах H. Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой (ξклапана = 5,0) и задвижкой (ξзадвижки = 4,0). Потерями напора в коленах и на выход из трубы пренебречь. Коэффициент сопротивления трения λ = 0,03. Найти вакуум в опасной точке сифона, если длина участка трубопровода до этой точки l1 и ее возвышения над уровнем воды в верхнем резервуаре h.

43

Задача 48

По сифонному трубопроводу длиной l и диаметром d нужно обеспечить расход бензина Q. Определить необходимую разность уровней в резервуарах H и вакуум pвак в опасной точке сифона С, если длина участка трубопровода до этой точки l1, а ее возвышение над уровнем в верхнем  резервуаре  h (рис. 43). Трубопровод имеет приемным клапаном с сеткой (ξклапана = 6,0) и задвижку (ξзадвижки = 3,0). Потери на поворотах не учитывать. Коэффициент сопротивления трения λ = 0,025. Плотность бензина ρб = 750 кг/м3.

43

Стоимость: 150 руб (1 вариант)

Задача 49

Определить максимально допустимую высоту установки насоса h над уровнем воды в бассейне (рис.44) при следующих данных: производительность насоса Q, вакуум во всасывающем патрубке рвак, длина всасывающей трубы l, диаметр d. Всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ξклапана = 5,5) и имеет одно сварное колено (ξколена = 1,2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости kэ = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.

44

 Задача 50

Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке рм (рис.45). Определить расход воды Q при следующих данных: d, l, h1 = h2. Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости kэ = 0,1 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления. Коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ξвода = 0,5; вентиля ξвентиля = 4,5; выхода из трубы ξвыхода = 1,0.

50

Задача 51

Из нижнего бака с избыточным давлением рм по новой стальной трубе подается бензин в верхний бак, на поверхности которого поддерживается вакуум рвак (рис. 46). Разность уровней в баках h, длина трубы l, диаметр d. При каком значении коэффициента сопротивления вентиля ξвент будет подаваться расход Q. Потерями на вход в трубу и выход из нее пренебречь. Коэффициент сопротивления трения определить по формуле П. Н. Конакова для гидравлически гладких труб. Объемный вес бензина ρ = 750 кг/м3, коэффициент кинематической вязкости ν = 0,008 см2/с.

46

Стоимость: 150 руб (6 вариант)

Задача 52

Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети (рис.47) и установить требуемую высоту водонапорной башни в точке 1 для подачи следующих расходов в конечные пункты сети: Q4, Q6, Q7 и Q8. Длины участков в метрах указаны на схеме сети. Местность горизонтальная. В конечных пунктах сети должен быть обеспечен свободный напор hсв = 12 м. При расчете воспользоваться значениями предельных расходов и расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

 Задача 53

Определить общий расход воды Q, поступающий по системе труб под напором H (рис.48). Диаметры труб d1 = 200 мм, d2 = d3 = d4 = 100 мм. Длины труб l1, l2 = l3 = l4. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

53

Задача 54

Определить, при какой разности уровней воды в баках Н по системе труб будет протекать расход воды Q (рис. 49). Диаметры труб d1, d2, d3, d4. Длины труб l1 = 50 м, l2 = 40 м, l3 = 25 м, l4 = 30 м. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

49

Стоимость: 180 руб (6 вариант)

Задача 55 

Определить расход воды, протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис. 50). Разность уровней воды в баках Н. Диаметры труб d1 = 100 мм, d2 = 150 мм, d3 = 200 мм. Длины труб l1, l2, l3. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

50

Стоимость: 150 руб (1 вариант)

Задача 56

Определить, при каком напоре H по системе труб (рис.51) будет протекать расход воды Q. Диаметры труб d4, d1 = d2 = d3. Длины труб l4 = 110 м, l1 = l2 = l3 = 80 м. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

 51

Задача 57

В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q. В дне каждого отсека имеются одинаковые отверстия диаметром d1 = d2, а в перегородке – отверстие диаметром d3. Определить расходы воды через донные отверстия Q1 и Q1 (рис.52).

 Задача 58

В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q. В перегородке имеется отверстие диаметром d1. Из второго отсека вода отливается наружу через цилиндрический насадок диаметром d2 (рис.53). Определить глубину воды в отсеках над центром отверстий.

 53

Задача 59

В баке, имеющем в дне отверстие диаметром d1 и в стенке отверстие, снабженное цилиндрическим насадком, диаметром d2, установился уровень воды на высоте H. Определить, какой расход воды Q поступает в бак, если центр бокового отверстия возвышается над дном бака на высоту h (рис.54).

54

Задача 60

Определить какой объем воды V был налит в цилиндрический бак диаметром D, если вся вода вытекла  из него через отверстие в дне диаметром d за время t (рис. 55). Какое время t1 потребуется для опорожнения такого же объема воды, если уменьшить диаметр бака в полтора раза?

55

Стоимость: 120 руб (6, 9 вариант)

Есть готовые решения этих задач, 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 *