РМ.МСХ.1
Задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)
Задача 3
Определить абсолютное гидростатическое давление в точке А закрытого резервуара с дистиллированной водой, если при атмосферном давлении pат высота столба ртути в трубке дифманометра h, а линия раздела между ртутью и водой расположена ниже точки В на величину h1. Точка В – выше точки А на величину h2 (рис 11, схема 3).
Задача 4
Закрытый резервуар снабжен дифманометром, установленным в точке В, и пьезометром. Определить высоту hx поднятия пресной воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если при атмосферном давлении pат высота столба ртути в трубке дифференциального манометра h, а точка А расположена на глубине h1 от свободной поверхности (рис. 11, схема 4).
Задача 7
Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой. Давление в резервуаре А равно pА. Определить давление pВ в резервуаре В, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления. Определить разность показания ртутного дифманометра h (рис. 11, схема 7).
Задача 8
Резервуары А и В частично заполнены водой разной плотности (ρА и ρВ соответственно) и газом. К резервуару А подключен баллон с газом. Высота столба ртути в трубке дифманометра h, а расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2 (рис. 11, схема 8). Какое необходимо создать давление p0 в баллоне, чтобы получить давление pВ на свободной поверхности в резервуаре В?
Задача 9
К двум резервуарам А и В заполненным нефтью, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Определить разность давлений в точках А и В, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления. Разность уровней жидкости в дифференциальном манометре h (рис. 11, схема 9)
Задача 11
Гидравлический пресс с диаметрами поршней D и d используется для получения виноградного сока. К малому поршню приложена сила P (рис. 12, схема 1). Определить сжимающее усилие P1 большого поршня, если коэффициент полезного действия (КПД) гидравлического пресса η = 0,8.
Задача 18
Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D, вес которого G и ход H (рис. 12, схема 8). Определить запасаемую аккумулятором энергию, если КПД аккумулятора η = 0,85.
Задача 19
Цилиндрический резервуар диаметром D и весом G, заполненный водой на высоту a, висит на поршне диаметром d. К поршню через блоки подвешен груз, удерживающий систему в равновесии (рис. 12, схема 9). Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие в цилиндре. Трением пренебречь.
Задача 20
На цилиндрическом сосуде, заполненном воздухом, висит плунжер диаметром d и весом G (рис. 12, схема 10). Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие плунжера. Трением в системе пренебречь.
Задача 21
Прямоугольный поворотный щит размером a × b закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды h1, слева – h2. Определить начальную силу Т натяжения тросов, необходимую для открытия щита, пренебрегая трением в цапфах (рис. 13, схема 1).
Задача 22
Плоский квадратный щит шириной a установлен с углом наклона к горизонту α. Глубина воды перед щитом – h1, за щитом h2. Определить силу абсолютного гидростатического давления и положение центра давления жидкости на щит (рис. 13, схема 2).
Задача 23
Для сброса излишков воды используется донный водовыпуск, прямоугольный затвор которого имеет размеры a и b, угол наклона α. Глубина воды от ее свободной поверхности до нижней кромки затвора h1. Определить силу избыточного гидростатического давления жидкости на затвор водовыпуска и положение центра давления (рис. 13, схема 3).
Задача 25
Цистерна диаметром D заполнена керосином плотностью ρк на глубину h1. Определить силу избыточного гидростатического давления P, которая приложена к крышке А цистерны, а также найти координату точки приложения этой силы (рис. 13, схема 5).
Задача 27
Прямоугольный щит высотой a, шириной b, толщиной c = 0,25b, весом G, с углом наклона α перекрывает отверстие в теле плотины. Нижняя кромка щита находится в воде на глубине h1, коэффициент трения скольжения в направляющих f. Определить силу тяги T, которая необходима для поднятия щита вверх (рис. 13, схема 7).
Задача 30
Ирригационный канал перегораживается плоским квадратным щитом шириной a, весом G, с углом наклона a. Глубина воды перед щитом h1, a уровень воды за ним h2. Определить, пренебрегая трением в шарнире, начальную силу тяги T, которую необходимо приложить для подъема щита (рис. 13, схема 10).
Задача 31
Определить срезающие и разрывающие усилия в боковой сферической стенке цистерны, заполненной водой, если радиус сферы равен R (рис. 14, схема 1).
Задача 33
Определить величину силы P и центр давления воды на сегментальный затвор, имеющий ширину b и радиус R, если центральный угол сектора равен α. Уровень воды перед затвором расположен на высоте H (рис. 14, схема 3).
Задача 36
Открытый резервуар диаметром D заполнен морской водой. Определить силу Pz, отрывающую коническое днище, и силу Px, разрывающую листы днища по образующей резервуара. Высота цилиндрической части H, высота конуса h (рис. 14, схема 6).
Задача 37
Цилиндрический резервуар диаметром D имеет дно в виде полусферы. Верхняя часть имеет высоту H, а нижняя радиус R. Вычислить силу давления нефти Pz на дно резервуара. Определить силу Px разрывающую резервуар по образующей (рис. 14, схема 7).
Задача 39
Купол, имеющий форму полусферы, испытывает манометрическое давление pм. Определить силу, которая стремится поднять купол, если его диаметр равен D (рис. 14, схема 9).
Задача 40
Определить величины сил Px и Py давления воды на полусферическое днище сосуда диаметром D (рис. 14, схема 10).
Задача 201
(Рис. 25, схема 1). От пункта А проложена водопроводная сеть: с последовательным и параллельным соединениями стальных, бывших в эксплуатации, трубопроводов, к двум водоемам на разных отметках и постоянной разницей уровней Н. Вода подается из одного водоема в другой посредством сифона с углами поворота α и β, выполненного из стального трубопровода диаметром d. От нижнего водоема отходит стальной трубопровод длиной L и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. На последнем участке последовательного соединения трубопроводов имеется равномерно распределенный путевой объемный расход q и объемный расход в конце трубопровода Q2.
Определить: 1. Объемный расход в сифоне. 2. Распределение объемного расхода воды Q1 в параллельных ветвях водопровода. 3. Потери напора по длине трубопровода на участках последовательного соединения. 4. Повышение давления Δp в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки.
Задача 202
(Рис. 25, схема 2). Из источника А вода подается в разветвленную сеть. Магистральный трубопровод имеет последовательные участки с объемным расходом Q2, длиной L, диаметрами d, d/2, d/3 и параллельные ветви с объемным расходом Q1, имеющие диаметры d/2. На одном из участков имеется путевой объемный расход воды q. По ответвлению вода подается в резервуар, который связан посредством сифонного трубопровода с другим резервуаром. Разница уровней в резервуарах Н. Сифонный трубопровод выполнен с углами поворота α и β, имеет сетку с обратным клапаном. От нижнего резервуара отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок е, в котором перед закрытием задвижки имеется давление p0, а давление при мгновенном закрытии задвижки возрастает до p.
Определить: 1. Распределение расхода в ветвях водопровода на параллельных участках. 2. Потери напора на последовательных учатках трубопровода. 3. Начальную скорость υ0 движения воды в чугунном трубопроводе с задвижкой. 4. Диаметр сифона.
Задача 204
(Рис. 25, схема 4). Из пункта А вода подается по чугунному трубопроводу в открытые емкости с разницей между верхней и нижней отметками – Н. Емкости сообщаются посредством сифона с объемным расходом Qсиф, выполненного из чугунных труб с углами поворота α и β. Трубопровод с объемным расходом Q2 состоит из последовательных участков каждый длиной L и диаметрами d, d/2, d/4. Параллельный участок состоит из двух ветвей каждая длиной L и диаметром d/2.От нижней емкости отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок е и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. Начальное избыточное давление в трубопроводе – р0, начальная скорость – V0.
Определить:
1. Потери напора по длине трубопровода при последовательном соединении.
2. Распределение расхода Q1 в трубопроводе на участках с параллельным соединением.
3. Напряжение σ при внезапном закрытии трубопровода.
4. Диаметр сифона.
Задача 206.
(Рис. 25, схема 6). Водопроводная сеть, выполненная из чугунных трубопроводов с толщиной стенок e, состоит из последовательных и параллельных участков, двух резервуаров, сообщающихся при помощи сифона, и отходящего от нижнего резервуара чугунного трубопровода с объемным расходом Q2 с задвижкой. Один из последовательных участков имеет путевой объемный расход q. Горизонты уровней в резервуарах разнятся на величину H. Сифонный трубопровод с углами поворота a и b имеет обратный клапан с сеткой и пропускает объемный расход Qсиф. Перед закрытием задвижки давление Р0, после мгновенного закрытия задвижки давление перед задвижкой Р.
Определить: 1. Распределение объемного расхода Qi в трубопроводах при параллельном соединении. 2. Диаметр сифона. 3. Потери напора по длине последовательно соединенных участков трубопровода. 4. Определить начальную скорость u0 в чугунном трубопроводе.
Задача 207.
(Рис. 25, схема 7). Два бассейна сообщаются чугунным сифоном, имеющим обратный клапан с сеткой с углами поворотов a и b. Отметки уровней воды отличаются на величину H. От нижнего бассейна отходит бетонная труба диаметром d, длиной L, с объемным расходом Q, с задвижкой. Магистральные асбестоцементные трубопроводы имеют последовательные и параллельные участки. Объемный расход в трубопроводе с параллельными участками – Q1, с последовательным соединением участков – Q2. На конечном участке последовательного соединения происходит равномерная путевая раздача q.
Определить: 1. Распределение расхода по параллельным ветвям. 2. Потери напора на последовательных участках. 3. Повышение давления Dp в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 4. Объемный расход в сифоне Qсиф.
Задача 211
(Рис. 26, схема 1). Из открытого резервуара при постоянном напоре H1 воды температурой t = 50 °С вытекает с одной стороны в атмосферу по короткому трубопроводу диаметром d1 и длиной l1 с шероховатостью стенок Δ = 1 мм, задвижкой, коэффициент сопротивления которой ζз и на конце диффузором ζдиф = 0,9, площадь живого сечения которого за расширением S2 = 2S1, с другой стороны вода подается в другой резервуар через затопленный внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури). Разность уровней между ними Н. Насадок имеет диаметр dн, длину lн = 5dн и коэффициент расхода насадка μн.
Определить: 1. Скорость истечения V2, расход воды Q2 и коэффициент гидравлического трения λ по короткому трубопроводу. 2. Расход через насадок Qн.
Задача 214
(Рис. 26, схема 4). Истечение происходит из открытого резервуара в атмосферу при постоянном напоре воды H1 по короткому трубопроводу переменного поперечного сечения с диаметрами d1 и d2 и длинами l1 и l2, для которых коэффициенты гидравлического трения соответственно равны λ1 и λ2. На втором участке трубопровода имеются два колена с плавным поворотом и понижением трубопровода на H2 = 1,5 м и задвижка, коэффициент сопротивления каждого поворота ξк, коэффициент сопротивления задвижки ξз. Истечение из конически расходящегося насадка с диаметром выходного сечения dн и длиной lн = 5dн происходит под уровень при постоянной разности уровней H. Коэффициент скорости и коэффициент расхода насадка равны φн = μн.
Определить:
1. Скорость истечения Vтр и расход Qтр через короткий трубопровод.
2. Скорость истечения Vн и расход Qн через затопленный конически расходящийся насадок.
Задача 217
(Рис. 26, схема 7). Вода при температуре t = 20 °C из резервуара А подается в резервуар В со скоростью V = 0,5 м/с по стальному трубопроводу диаметром d1 и длиной l1. Уровень воды в баке А поддерживается постоянным H1. Коэффициенты сопротивления: входа в трубу ξвх; крана ξкр; колена без закругления ξкол1; колена с закруглением ξкол2. На глубине H1 к резервуару подсоединен внутренний цилиндрический насадок (насадок Борда) диаметром dн и длиной lн = 5dн при коэффициенте скорости для насадка φн.
Определить:
1. Время заполнения водой резервуара В объемом Wв = 1,15 м3 и потери напора в трубопроводе.
2. Скорость истечения воды из насадка Vн.
Задача 218
(Рис. 26, схема 8). Из резервуара А, заполненного водой на высоту H, и находящегося под манометрическим давлением pм, вода подается в резервуар В на высоту H2 = H1 + H по стальному трубопроводу длиной l1 и диаметром d1, с коленом и задвижкой, коэффициент сопротивления задвижки ξз; каждого колена с закруглением ξкол при коэффициенте гидравлического трения λ1. К резервуару А на глубине H1 подсоединен конический сходящийся насадок с диаметром выходного сечения dн и длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит в атмосферу с коэффициентами расхода μн и скорости φн. Кинематическая вязкость воды ν = 1,24 · 10-6 м2/с. Скоростным напором и изменением уровня в резервуаре А пренебречь.
Определить:
1. Режим течения, расход Qтр и скорость Vтр протекающей по трубопроводу воды.
2. Скорость Vн и расход Qн проходящей через конический сходящийся насадок.
Задачи можно купить обратившись по e-mail (skype)