Гидростатика и гидродинамика

РЙ.МарГТУ

Решение задач по гидравлике

Есть готовые решения этих задач, контакты

Гидростатика

Задача 1

В закрытом сосуде находится вода, глубина наполнения сосуда Н. Давление на поверхности p0. Определить высоту поднятия воды  в открытой трубке над уровнем в сосуде (давление в открытом конце трубки атмосферное); полное и избыточное давление у дна сосуда. Построить эпюры гидростатического давления на плоскую боковую стенку в закрытом сосуде (рис. 1).

Дано: Н = 2,5 м, p0 = 1,05 атм, ρ = 1000 кг/м3.

Стоимость: 100 руб 

Задача 2

На поршень одного из сообщающихся сосудов (рис. 2), наполненных водой, действует сила P1, а на поршень второго сосуда P2. Определить разность уровней жидкости в сосудах h, если диаметр первого поршня d1, второго поршня d2.

Дано: P1 = 200 Н, P2 = 300 Н, d1 = 0,1 м, d2 = 0,15 м.

Стоимость: 100 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 H, высота щита h, ширина щита b, угол между направлением троса и горизонтом α.

Дано: Н = 3 м, h = 1 м, b = 1,5 м, α = 45.

Стоимость: 100 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 H1 и справа H2. Найти точку приложения равнодействующей давления воды.

Дано: H1 = 1,6  м, H2 = 1,0  м, b = 1,2  м, R = 0,4 м.

Стоимость: 100 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 a.

Дано: l = 4 м, b = 2 м, h = 1,2  м, a = 2,45 м/с2.

Стоимость: 100 руб

Задача 6

Два горизонтальных цилиндрических трубопровода А и B содержат соответственно минеральное масло плотностью 900 кг/м3 и воду плотностью 1000 кг/м3. Высоты жидкостей, представленные на рисунке 6, имеют значения: hм, hрт, hв. Зная, что гидростатическое давление на оси в трубопроводе А равно pм, определить давление на оси трубопровода B.

Стоимость: 120 руб (Вариант 0, 7)

Задача 7

Определить абсолютное давление воздуха в сосуде, если показание ртутного прибора h, высота H (рис. 7). Плотность ртути ρ = 13600 кг/м3. Атмосферное давление 736 мм рт. ст.

Задача 8

Определить давление на поверхности воды в закрытом сосуде, если ртутный манометр показывает разность уровней ртути (рис. 8). Известно: a, b. Построить эпюру гидростатического давления на плоскую поверхность АВ.

8

Стоимость: 120 руб (Вариант 2, 3, 9)

Задача 9

Определить давление на свободной поверхности в закрытом сосуде (рис. 9), если в трубке, присоединенной к сосуду, ртуть поднялась на высоту h.

Стоимость: 120 руб (Вариант 2, 3, 9)

Задача 10

Определить манометрическое давление воздуха в рабочей камере кессона (рис. 10), погруженного на глубину h от поверхности воды, при условии непроникновения воды в кессон.

10

Стоимость: 120 руб (Вариант 0, 2, 4, 8)

Задача 11

Определить разность давлений в точках А и В расходомера Вентури, если показание ртутно-водяного дифференциального манометра h (рис. 11).

11

Стоимость: 120 руб (Вариант 0, 1, 3, 7)

Задача 12

Определить, на какую высоту h поднимается вода в пьезометрической трубке под действием плунжеров (рис. 12) при следующих данных: диаметр плунжера d, заглубление плунжера a, сила давления на плунжер P. Собственный вес плунжера не учитывать.

12

Стоимость: 120 руб (Вариант 0, 1, 3, 7)

Задача 13

На поршень одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой (рис. 13), действует сила Р1. Какую силу Р2 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.

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 2)

Задача 14

Определить манометрическое давление рм в верхней части одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой (рис. 14), под действием силы P, приложенной к поршню правого сосуда. Исходные данные: P, d1, d2, d3, h.

14

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 4, 7, 8)

Задача 15

Какую силу Р нужно приложить к поршню левого сосуда, наполненного водой чтобы уравновесить давление воды на поршень правого сосуда (рис. 15)? Исходные данные d1, d2, d3, h1, h2.

15

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 3, 4, 8, 9)

Задача 16

Определить высоту h, на которую может поднять воду прямодействующий паровой насос (рис. 16) при следующих данных: диаметр парового цилиндра d2, манометрическое давление в паровом цилиндре pм.

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 3)

Задача 17

Определить реакции верхнего и нижнего опорных брусьев, на которые опирается щит, перекрывающий прямоугольное отверстие плотины шириной b при H1, H2, a, α.

17

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 2, 4, 8)

Задача 18

Квадратное отверстие со стороной a в наклонной стенке резервуара с водой закрыто поворотным щитом. Определить натяжение каната T при следующих данных: b, H, α1 = α2 (рис. 18).

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 2, 3, 7)

Задача 19

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, устроен вырез, который закрывается прямоугольным щитком (рис. 19). Определить, на каком расстоянии х должна быть расположена ось поворота щита, чтобы он автоматически открывался при уровне воды в правой камере H1, если с другой стороны щита сохраняется постоянный уровень H2. Определить реакцию шарнира R0? Ширина щита b.

Задача 20

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, имеется прямоугольное отверстие, которое закрывается поворотным щитом высотой h и шириной b (рис. 20). Определить, какую силу Т нужно приложить к тросу для поворота щита при H1, H2, α. Найти реакцию донного порога R.

Стоимость: 200 руб (Вариант 7)

Задача 21

Поворотный клапан закрывает выход из бензохранилища в трубу квадратного сечения (рис. 21). Определить, какую силу T нужно приложить к тросу для открытия клапана при следующих данных: h, H, α; объемный вес бензина γ = 700 кг/м3; манометрическое давление паров бензина в резервуаре pм.

21

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 1, 2, 9)

Задача 22

В прямоугольном окне вертикальной стенки резервуара установлен на цапфах цилиндрический затвор диаметром D и шириной b (рис. 22). Определить суммарное усилие на цапфы и момент от воздействия воды на затвор при напоре H.

Стоимость: 250 руб (Вариант 3)

Задача 23

Секторный затвор плотины с центральным углом α имеет ось вращения, расположенную в плоскости свободной поверхности воды (рис. 23). Определить величину и направление суммарного давления воды на затвор, если радиус затвора R и ширина затвора b.

23

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 3, 5, 9)

Задача 24

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. 24).

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 7, 8)

Задача 25

Определить растягивающее и срезающее усилия, действующие на болты, которыми прикреплена полусферическая крышка, закрывающая круглое отверстие в наклонной стенке резервуара с водой при следующих данных: H, R, α (рис. 25).

Стоимость: 180 руб (Вариант 7)

Задача 26

Определить величину и направление равнодействующей давления воды на цилиндрический затвор плотины, перекрывающий прямоугольное донное отверстие высотой h и шириной b (рис. 26). Глубина воды слева H1, справа H2.

 26

Стоимость: 180 руб (Вариант 2, 4, 8)

Задача 27

Призматический резервуар длиной l и высотой h наполнен жидкостью на глубину h1 (рис. 27). С каким наибольшим ускорением a должен перемещаться резервуар в горизонтальном направлении, чтобы не происходило перелива жидкости через его заднюю стенку? При каком ускорении a1 начнется обнажение дна резервуара у его передней стенки?

27

Стоимость: 180 руб (Вариант 2, 3, 4, 8, 9)

Задача 28

Призматический резервуар длиной l, шириной b и высотой h движется в горизонтальном направлении с ускорением a. Какой наибольший объем жидкости W можно налить в сосуд, чтобы не происходило перелива жидкости через его заднюю стенку? Какой объем жидкости W1 останется в сосуде при его движении с ускорением a1 (рис. 27).

27

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 3)

Задача 29

Цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h наполнен жидкостью на глубину h1 (рис. 28). С каким числом оборотов n нужно вращать сосуд, чтобы жидкость поднялась до его краев? При каком числе оборотов n1 начнется обнажение дна сосуда?

Стоимость: 300 руб (Вариант 0, 2, 8)

Задача 30

Определить, какой объем жидкости W нужно налить в цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h, чтобы при его вращении с числом оборотов n жидкость поднялась до краев сосуда (рис. 28). Какой объем жидкости W1 останется в сосуде при его вращении с числом оборотов n1?

Стоимость: 300 руб (Вариант 0, 2, 7)

Задача 31

В цилиндрический сосуд диаметром d и высотой h с отверстием в верхней крышке диаметром d1 налит объем жидкости W (рис. 29). Определить, с каким наибольшим числом оборотов n можно вращать сосуд, чтобы жидкость не выливалась из него?

Стоимость: 200 руб (Вариант 7)

Гидродинамика

Задача 1

Определить, какой расход Q протекает по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение (рис. 1), при следующих данных: диаметры d1, d2, пьезометрические высоты p1/γ, p2/γ. Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать.

Дано: d1 = 0,15 мм; d2 = 0,06 мм; p1/γ = 1,2 м; p2/γ = 0,8 м.

Стоимость: 100 руб 

Задача 2

Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость kэ = 0,1 мм), состоящему из труб различного диаметра d и различной длины l, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t°. 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.

Дано: Q = 0,0025 м3/с; l1 = 1,5 м; l2 = 1,5 м; l3 = 1,5 м; d1 = 0,025 м; d2 = 0,050 м; d3 = 0,075 м; t = 50°.

Стоимость: 250 руб 

Задача 3

Определить расход воды, проходящий через водоспускную трубу в бетонной плотине, если напор над центром трубы H, диаметр трубы d, длина ее l.

Дано: Н = 11 м; d = 1,5 м; l = 4 м.

Стоимость: 100 руб

Задача 4

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

Дано: W = 36 м3; рм = 0,25 МПа; l = 45 м; d = 80 мм.

Стоимость: 150 руб

Задача 5

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. 4). 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.

Дано: Q4 = 22 л/с; Q6 = 6 л/с; Q7 = 10 л/с и Q8 = 10 л/с.

Стоимость: 400 руб

Задача 6

Определить расход воды , протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис. 5). Разность уровней воды в баках Н. 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).

Дано: Н = 6 м; d1 = 150 мм; d2 = 100 мм; d3 = 75 мм; d4 = 75 мм; d5 = 125 мм; l1 = 40 м; l2 = 20 м; l3 = 25 м; l4 = 30 м; l5 = 50 м.

Стоимость: 200 руб

Задача 7

Цилиндрический бак диаметром D имеет в дне два одинаковых отверстия, одно из которых снабжено внешним цилиндрическим насадком (рис. 6). 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.

Дано: D = 0,5 м, Q = 30 л/с, Н = 1,2 м.

Стоимость: 150 руб

Задача 8

На водопроводной трубе диаметром d1 установлен водомер диаметром d2 (рис. 7). На какую высоту h2 поднимется 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.

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 2)

Задача 9

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. 7).

7

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 2, 3, 4, 8)

Задача 10

На какую высоту h может засасываться вода из резервуара по трубке, присоединенной к узкому сечению горизонтального трубопровода, если по нему протекает расход Q (рис. 8)? Диаметры d1, d2, избыточное давление в первом сечении p1. Потери напора не учитывать.

8

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 1, 2, 3, 4)

Задача 11

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. 8). Диаметр трубопровода d1, избыточное давление в первом сечении p1.

8

Стоимость: 150 руб (Вариант 3, 7, 9)

Задача 12

К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра (рис. 9). Пренебрегая потерями напора, определить, на какую высоту  поднимется вода во втором пьезометре, если высота воды в первом пьезометре h1, диаметры d1, d2. По трубопроводу протекает расход воды Q.

Задача 13

Определить расход воды в горизонтальном трубопроводе переменного сечения (рис. 10), скорость на каждом из его участков и построить пьезометрическую линию, если H, d1, d2 и d3.

10

Стоимость: 220 руб (Вариант 0, 2, 3, 4, 8)

Задача 14

Определить расход воды в трубопроводе длиной l = 120 м (рис. 11), построить пьезометрическую и напорную линии, если длина первого участка l1, его диаметр d1, диаметр второго участка d2, напор в баке H, отметка начала трубопровода zн, отметка конца zк, гидравлические коэффициенты трения λ1, λ2.

11

Стоимость: 250 руб (Вариант 0, 1, 3, 7, 9)

Задача 15

Из одного резервуара в другой вода поступает по сифонному трубопроводу длиной l и диаметром d (рис. 12). Определить расход воды Q при разности уровней в резервуарах Н. Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой (ξкл = 5) и задвижкой (ξзад = 4). 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.

12

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 2, 3, 4)

Задача 16

По сифонному трубопроводу длиной l и диаметром d нужно обеспечить расход бензина Q. Определить необходимую разность уровней в резервуарах H и вакуум в опасной точке сифона С, если длина участка трубопровода до этой точки l1, а ее возвышения над уровнем в верхнем  резервуаре  h (рис. 12). Трубопровод имеет приемным клапаном с сеткой (ξкл = 6) и задвижку (ξзад = 3). Потерями на поворотах не учитывать. Коэффициент сопротивления трения λ = 0,025. Объемный вес бензина ρб = 750 кг/м3.

12

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 1, 3)

Задача 17

Определить максимально допустимую высоту установки насоса h над уровнем воды в бассейне (рис. 13) при следующих данных: подача производительность насоса Q; вакуум во всасывающем патрубке pвак; длина всасывающей трубы l, диаметр d. Всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ξкл = 6) и имеет одно сварное колено (ξкол = 1,2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости Δ = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.

13

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 4, 7, 8)

Задача 18

Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке pм (рис. 14). Определить расход воды Q при следующих данных: d, l, h1 = h2. Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости Δ = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления. Коэффициенты местных сопротивлений: входа в трубу ξвх = 0,5; вентиля ξвен = 4,5; выхода из трубы ξвых = 1,0.

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 2, 3)

Задача 19

Из нижнего бака с избыточным давлением рм по новой стальной трубе подается бензин в верхний бак, на поверхности которого поддерживается вакуум рвак (рис. 15). Разность уровней в баках h, длина трубы l, диаметр d. При каком значении коэффициента сопротивления вентиля ξ 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 γб = 750 кг/м3, коэффициент кинематической вязкости ν = 0,008 см2/с.

15

Стоимость: 180 руб (Вариант 3, 4, 9)

Задача 20

Определить диаметры труб для участков тупиковой водопроводной сети (рис. 16) 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).

16

Стоимость: 350 руб (Вариант 1, 2, 3, 8, 9)

Задача 21

Определить общий расход воды Q, поступающий по системе труб под напором H (рис. 17). Диаметры труб d1, d2 = d3 = d4. Длины труб l1, l2 = l3 = l4. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

17

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 4, 8)

Задача 22

Определить, при какой разности уровней воды в баках Н по системе труб будет протекать расход воды Q. Диаметры труб d1, d2, d3, d4. Длины труб в метрах указаны на схеме (рис. 18). Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

Стоимость: 240 руб (Вариант 0, 2, 3)

Задача 23

Определить расход воды, протекающий из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме (рис. 19). Разность уровней воды в баках Н. Диаметры труб (в мм) указаны на схеме. Длины труб l1, l2, l3. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

19

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 3, 9)

Задача 24

Определить при каком напоре Н по системе труб (рис. 20) будет протекать расход воды Q. Диаметры труб d4, d1 = d2 = d3. Длина труб l4, l1 = l2 = l3. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных труб (табл. 1).

20

Стоимость: 180 руб (Вариант 0, 3, 7, 8)

Задача 25

В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает вода с расходом Q. В дне каждого отсека имеются одинаковые отверстия диаметром d1 = d2, а в перегородке – отверстие диаметром d3. Определить расходы воды через донные отверстия (рис. 21).

21

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 2, 3, 6, 8)

Задача 26

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. 22). Определить глубину воды в отсеках над центром отверстий.

22

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 1, 3, 7)

Задача 27

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. 23).

23

Стоимость: 150 руб (Вариант 2, 3, 8, 9)

Задача 28

Определить какой объем воды W был налит в цилиндрический бак диаметром D, если вся вода вытекла из него через отверстие в дне диаметром d за время t (рис. 24). Какое время t1 потребуется для опорожнения такого же объема воды, если уменьшить диаметр бака в полтора раза?

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 2, 3, 8)

Задача 29

Призматический бак высотой H с дном площадью Ω соединен с резервуаром цилиндрическим насадком диаметром d (рис. 25). Расстояние от дна бака до центра отверстия h. Определить, за какое время наполнится бак, если уровень воды в резервуаре не меняется.

25

Стоимость: 180 руб (Вариант 2, 3, 8, 9)

Задача 30

Как изменится время опорожнения открытого вертикального цилиндрического резервуара диаметром D с начальным напором H, если в его дне внешний коноидальный насадок диаметром d заменить внешним цилиндрическим насадком того же диаметра?

Стоимость: 150 руб (Вариант 0, 1, 3, 7)

Есть готовые решения этих задач, контакты

Контрольные вопросы

6. Объясните геометрический и физический смысл понятий: пьезометрический и гидравлический уклон. Могут ли они быть отрицательными?

Стоимость: 90 руб 

10. Какая существует зависимость между потерями напора и скоростью течения потока при ламинарном и турбулентном движении?

Стоимость: 180 руб 

13. Какие сопротивления называют местными? Как определяются местные потери напора? От чего зависит коэффициент местного сопротивления?

Стоимость: 90 руб 

18. В чем состоит принцип сложения потерь напора? По какой формуле определяется коэффициент сопротивления системы?

Стоимость: 90 руб 

26. Каковы меры по уменьшению и предотвращению гидравлического удара.

Стоимость: 90 руб 

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

2 комментария на «Гидростатика и гидродинамика»

  1. Ярослав говорит:

    Здравствуйте, Роман! Напишите на почту по вопросу покупки:
    e-mail: my.gidravlika@yandex.ru

  2. Роман говорит:

    Здравствуйте,хотел бы преобразим задачу 21
    Как я могу это сделать?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *