Гидравлика Р.189

Р.189

Часть задач есть решенные, контакты

1. Свойства жидкости и газа

1. Вычислить коэффициент Джоуля – Томсона Δ для реального газа, подчиняющегося уравнению Ван-дер-Ваальса (p + a/v3) (v — b) = RT.
Определить также температуру инверсии Ti, при которой коэффициент Джоуля – Томсона обращается в нуль.

2. Определить, во сколько раз изменится плотность воздуха, если его нагреть от 0 до 80℃ при постоянном давлении.

3. Масса пустого баллона вместимостью V = 50 л составляет m = 75 кг. После того, как в него накачали воздух, масса баллона с воздухом увеличилась до M = 85 кг.
Определить абсолютное давление и плотность воздуха в баллоне, если температура его t = 15℃.

4. При температуре t1 = 0℃ манометр, подключенный к баллону с воздухом, показал давление p1(м) = 20 МПа.
Как изменится показания манометра, если температура находящегося в нем воздуха повысится до t2 = 65℃.

Стоимость: 90 руб

5. Определить плотность и среднюю молекулярную массу природного газа Дашавского месторождения при нормальных условиях, имеющего следующий процентный состав по объему: CO2 – 0,05%; N2 – 1,3%; CH4 – 97,8%; C2H6 – 0,5%; C3H8 – 0,2; C4H10 – 0,1%; C5H12 – 0,05%;

6. Зависимость динамической вязкости газа μ от абсолютной температуры T выражается формулой Сезерленда μ = μ0 (T0 + C)/(T + C) (T/T0)3/2 (1), где μ — динамическая вязкость газа при абсолютной температуре T; С — постоянная для данного газа.
Найти постоянную C для воздуха, если известно, что t0 = 0℃ μ0 = 1,73 × 10-5 Па × с, а при t1 = 40℃ μ1 = 1,92 × 10-5 Па × с.
Определить также динамическую вязкость воздуха μ2 при t2 = 40℃.

7. Пользуясь формулой Сазерленда определить кинематическую вязкость метана (СН4) при температурах t1 = -10℃ и t2 = 40℃, если известно, что для метана при t1 = -10℃ μ1 = 0,00001 Па × с, постоянная C = 198 и плотность при t0 = 0℃ ρ0 = 0,716 кг/м3.

8. Определить объем, занимаемый m = 15000 кг нефти, если плотность нефти ρ = 830 кг/м3.

Стоимость: 60 руб

9. Определить плотность жидкости, если известно, что жидкость занимает объем V = 150 л, при этом масса жидкости m = 122 кг.

10. Вычислить массу нефти в цистерне, если к V1 = 7 м3 нефти с плотностью ρ1 = 820 кг/м3 добавлено V2 = 2,6 м3 нефти с плотностью ρ2 = 795 кг/м3. Определить, как и на сколько изменится плотность и объем нефти после повышения ее температуры с tн = 15℃ до tк = 35℃ (коэффициент температурного расширения нефти принять равным βt = 0,00072 1/К).

Стоимость: 120 руб

11. Вычислить кинематическую вязкость воды при t1 = 20℃, если значение динамической вязкости составляет μ = 1,02 × 10-3 Па × с (плотность воды при данной температуре принять равной ρ = 998 кг/м3). Чему будет равна кинематическая вязкость воды после повышения ее температуры на Δt = 2℃?

12. Медный шар d = 100 мм весит в воздухе Gв = 45,7 H, а при погружении в жидкость Gж = 40,6 H. Определить плотность жидкости.

13. Найти отношение удельных весов воды у поверхности Земли (γ1) и на такой высоте от поверхности, где ускорение свободного падения g2 = 4 м/с2 (γ2), если у поверхности плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

Стоимость: 80 руб

14. Вычислить массу керосина плотностью ρ = 820 кг/м3, занимающего 90% объема десятилитровой канистры.

15. После сжатия воды в цилиндре под поршнем давление в ней увеличилось на 3 кПа. Необходимо определить конечный объем воды в цилиндре, если ее первоначальный объем составлял W1 = 2,55 л, коэффициент объемного сжатия воды βw = 4,75 × 10-10 1/Па.

16. Определить объем воды, который необходимо дополнительно подать в водовод диаметром d = 500 мм и длиной l = 1 км для повышения давления до Δp = 5 × 106 Па. Водовод подготовлен к гидравлическим испытаниям и заполнен водой при атмосферном давлении. Деформацией трубопровода можно пренебречь.

17. Определить коэффициент динамической и кинематической вязкости воды, если шарик d = 2 мм из эбонита с ρэ = 1200 кг/м3 падает в воде с постоянной скоростью u = 0,33 м/с. Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

2. Гидростатика

1. Определить избыточное давление в забое скважины глубиной h = 85 м, которая заполнена глинистым раствором плотностью ρ = 1250 кг/м3.

2. Определить манометрическое и абсолютное давление в точке A сосуда, заполненного водой, если h1 = 30 см, показание ртутного манометра h2 = 60 см.

Задача 2

3. Определить абсолютное и избыточное давление в точке А на оси трубы, если разность уровней ртути в дифференциальном манометре hрт = 160 мм, высота масла hм = 160 мм, высота воды в резервуаре hв = 0,8 м, плотность ртути ρрт = 13,6 т/м3, плотность масла ρм = 0,85 т/м3.

Задача 3

Стоимость: 90 руб

4. Два открытых сообщающихся резервуара заполнены жидкостью разного удельного веса γ1 = 8500 Н/м3 и γ2 = 10000 Н/м3. Разность уровней жидкостей в резервуарах h = 1,9 м. Определить величину h2, на которой находится граница раздела жидкостей a-a.

Задача 4

5. В герметичном сосуде — питателе А находится расплавленный баббит (ρ = 8000 кг/м3). При показании вакуумметра pвак = 0,07 МПа заполнения ковша Б прекратилось. При этом Н = 750 мм. Определить высоту уровня баббита h в сосуде – питателе А.

Задача 5

6. На трубопроводе диаметром d = 0,6 м, заполненном водой, установлена вертикально металлическая труба высотой h = 2,8 м, к которой подключен манометр, показание которого Рм = 3,6 ат. Определить давление на оси трубопровода.

Задача 6

7. Определить показания манометра, установленного на расстоянии b = 150 мм, от верхней крышки резервуара, заполненного водой, если в U – образном манометре, присоединенном к нему, высота уровня масла составляет H = 1000 мм, а превышения уровня масла над крышкой резервуара равно h = 300 мм. Плотность масла составляет ρм = 880 кг/м3.

Задача 7

Стоимость: 90 руб

8. Определить давления газа в баллоне P по показанию h = 95 мм двухжидкосного чашечного манометра заполненного жидкостями с плотностями ρ1 = 850 кг/м3 и ρ2 = 900 кг/м3 и разница уровней в чашечках манометра Δh = 3 мм. Pатм. = 105 Па.

Задача 8

9. Определить разность давлений Δр в сечениях 1-1 и 2-2 газопровода, если разность уровней воды (ρв = 1000 кг/м3) в коленах дифманометра Δh = 24 см. Плотность газа ρг = 0,84 кг/м3.

Задача 9

Стоимость: 90 руб

10. Для заливки центробежного насоса 1 используется вакуумный насос 2. Какой следует создать вакуум, если верх корпуса центробежного насоса находится над уровнем воды в резервуаре на расстоянии H = 7 м.

Задача 10

11. В цилиндрический бак диаметром D = 2 м до уровня H = 1,5 м налиты вода и бензин. Уровень воды в пьезометре ниже уровня бензина на h = 300 мм. Определить вес находящегося в баке бензина, если ρб = 700 кг/м3.

Задача 11

12. Определить избыточное давление воды в трубе по показаниям батарейного ртутного манометра. Отметки уровней ртути от оси трубы: z1 = 1,75 м; z2 = 3 м; z3 = 1,5 м; z4 = 2,5 м.

Задача 12

13. В канале, подводящем воду к очистным сооружениям, установлен пневматический уровнемер с самопишущим прибором.

Нижний конец трубки 1 погружен в воду на глубину H2 ниже самого низкого уровня воды в канале. В верхний конец трубки 1 по трубке 2 подается небольшой объем воздуха под давлением, достаточным для выхода воздуха в воду через нижний конец трубки 1. Определить глубину воды в канале H, если давление воздуха в трубке 1 по показаниям самопишущего прибора 3 равно h’ = 80 мм. рт. ст. и h» = 29 мм рт. ст. Расстояние от дна канала до нижнего конца трубки H1 = 0,3 м.

Задача 13

14. Гидравлический пресс имеет диаметр большого поршня D = 250 мм, меньшого d = 25 мм. Плеча рычага а = 1 м b = 0,2 м. Какое усилие надо приложить к концу рычага, чтобы сжать изделия N силой P2 = 100 кН. Трениям пренебречь.

Задача 14

15. Паровой прямодействующий насос подает жидкость Ж (масло турбинное) на высоту Н = 45 м. Каково рабочее давление пара, если диаметр парового цилиндра D = 180 мм, а насосного цилиндра d = 100 мм? Потерями на трения пренебречь.

Задача 15

3. Гидродинамика

1. Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу через трубу, имеющую плавное сужение до диаметра d1, а затем постепенное расширение до d2. Истечение происходит под действием напора H = 3 м.
Пренебрегая потерями энергии, определить абсолютное давление в узком сечении трубы 1-1, если соотношение диаметров d2/d1 = √ 2; атмосферное давление соответствует hа = 750 мм рт. ст.; плотность жидкости ρ = 1000 кг/м3. Найти напор Hкр, при котором абсолютное давление в сечении 1-1 будет равно нулю.

3_1

2. При внезапном расширении трубопровода скорость жидкости в трубе меньшего диаметра равна v1 = 4 м/с. Определить разность показаний пьезометров h, если отношение диаметров труб D/d =2. Потерями напора пренебречь.

3_2

3. По трубе диаметром d = 50 мм движется вода. Определить расход, при котором турбулентный режим движения сменится ламинарным, если температура воды t = 15℃.

3_3

Стоимость: 90 руб

4. Даны два сечения трубопровода длиной l = 150 м. В начале трубопровода в сечении 1-1 диаметр d1 = 160 мм, геометрическая высота положения сечения z1 = 3м, соответственно в сечении 2-2 d2 = 130 мм и z2 = 5 м; расход жидкости Q = 0,03 м3/с, гидродинамический напор в начале трубопровода Н = 30 м, потери напора в начале трубопровода составляют h0-1 = 2 м, в конце трубопровода — h1-2 = 10 м; α = 1 – коэффициент неравномерности распределения скорости в сечении потока.
Определить:
1) Скорость движения жидкости и величину скоростного напора в каждом сечении трубопровода;
2) Величину полного гидродинамического напора в конце трубопровода;
3) Построить сечение трубопровода относительно горизонтальной плоскости, напорную линию, пьезометрическую и линию полного гидродинамического напора.

5. Определить режим движения жидкости в трубопроводе диаметром d = 500 мм при протекании в нем воды с расходом Q = 200 л/с. Температура воды 20℃.

6. Горизонтальная труба диаметром d = 100 мм внезапно расширяется до диаметра D = 200 мм. Определить потери напора, если расход равен Q = 0,05 м3/с.

3_6

7. По длинной трубе диаметром d = 50 мм протекает жидкость (ν = 2 Ст; ρ = 900 кг/м3). Определить расход жидкости и давление в сечении, где установлены пьезометр (h = 60 см) и трубка Пито (H = 80 см).

3_7

Стоимость: 120 руб

8. Определить расход воды в трубе диаметром d1 = 100 мм, имеющей плавное сужение до диаметра d2 = 50 м, если показания пьезометров: до сужения h1 = 90 см; в сужении h2 = 30 см.

3_8

9. При закрытом положении крана, манометр, установленный на короткой трубе перед краном, показывает давление p1 = 2,5 атм, при открытом кране показание манометра равно p2 = 1,0 атм.
Пренебрегая гидравлическим сопротивлением, определить среднюю скорость v1 и расход Q воды, если диаметр трубы d = 50 мм.

3_9

Стоимость: 90 руб

10. Для определения вязкости масла измеряется потеря напора при его прокачке через калиброванную трубку диаметром d = 6 мм. Каково значение динамического коэффициента вязкости μ, если при расходе Q = 7,3 см3/с показания ртутного дифманометра, подключенного к участку трубки длиной l = 2 м, равно величине h = 12 см? Плотность масла ρм = 900 кг/м3.

3_10

11. Поток воды движется по напорному трубопроводу диаметром d1 = 40 мм с расходом Q = 0,5 л/с. Определить среднюю скорость потока при переходе на диаметр вдвое меньший.

12. Определить диаметр трубопровода, по которому подается жидкость (ν = 7,3 × 10-3 см3/с) расходом Q = 3,5 л/с, из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима.

13. Определить расход воды, если разность показаний пьезометров равна h.
Дано: h = 200 мм, D = 150 мм, d = 100 мм.

3_13

4. Насадки

1. При истечении жидкости через отверстие диаметром do = 10 мм измерены: расстояние х = 5,5 м, высота у = 4 м, напор H = 2 м и расход жидкости Q = 0,305 л/с. Подсчитать коэффициенты сжатия ε, скорости φ, расхода m и сопротивления ξ. Распределение скоростей по сечению струи считать равномерным. Сопротивлением воздуха пренебречь.

4_1

2. Из резервуара A, приток воды в который Q = 0,5 л/с через малое отверстие диаметром d1 = 15 мм, вода перетекает в резервуар B, а через отверстие диаметром d2 – в атмосферу. Определить при каком диаметре d2 напор H2 = 0,5Н1.

4_2

3. Определить напор в баке, если расход воды при истечении через цилиндрический насадок диаметром d = 0,05 м составляет Q = 0,05 м3/с. Истечение происходит при постоянном напоре.

4_3

4. В баке, имеющем в дне отверстия диаметром d1 = 100 мм и в стенке цилиндрический насадок диаметром d2 = 100 мм, установился уровень воды на высоте Н = 1,6 м. Определить, какой расход воды поступает в бак, если центр цилиндрического насадка возвышается над дном бака на высоте h = 0,2 м.

4_4

Стоимость: 90 руб

5. В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает вода с расходом Q = 25 л/с. В перегородке имеется отверстия диаметром d1 = 75 мм. Из второго отсека вода сливается наружу через цилиндрический насадок диаметром d2 = 75 мм. Определить глубины воды H1 и H2 в отсеках над центром отверстия.

4_5

6. Определить какой напор необходимо создать в открытом резервуаре диаметром d = 0,09 м чтобы из отверстия диаметром d0 = 0,06 м расположенного в центре дна резервуара, вытекала струя расходом Q = 0,005 м3/с, коэффициент расхода μ = 0,62.

7. Определить объем воды V, налитой в цилиндрический бак диаметром D = 0,8 м, если вся вода вытекла из бака через отверстия в дне диаметром d = 100 мм за время t = 60 c. Какое время t1 потребуется для опорожнения такого же объема воды, если уменьшить диаметр бака в полтора раза?

4_7

8. Бак разделен на два отсека тонкой перегородкой. Из отсека I вода через отверстия в перегородке диаметром d1 = 3,5 см, расположенном на высоте h1 = 3,0 м от дна, поступает в отсек II, а из отсека II через внешний цилиндрический насадок диаметром d2 = 4,0 см выливается наружу. Высота расположения насадка над дном – h2 = 1,0 м. Уровень воды над центром отверстия в отсеке I ровен Н1 = 4,0 м. Движения установившееся.
Требуется определить:
1. Расход Q.
2. Перепад уровень воды в отсеках h.

4_8

Стоимость: 120 руб

9. В дне бака расположены три одинаковые квадратные отверстия со стороной, а = 3,5 см. Одно отверстие расположено в центре дна, другое – одной стороной примыкает к боковой стенке, третье расположено в углу дна. Глубина воды в баке h = 85 см.
Определить:
1) Суммарный расход Q1 из отверстий, если давление на поверхности воды атмосферное p0 = 1,0 ат.
2) Суммарный расход Q2 из отверстий, если давление на поверхности воды p0 = 1,8 ат.

4_9

10. Определить время выравнивание уровней воды в двух соседних камерах многокамерного шлюза при следующих данных: ширина камеры b = 30 м, длина камер l = 70 м, диаметр трубы, соединяющей камеры d = 1,1 м, перепад уровней воды z = 5 м. Коэффициент расхода для водопроводной галереи принять μ = 0,70.

4_10

Стоимость: 90 руб

11. В теле плотины уложены две железобетонные водопропускные трубы. Глубина воды перед плотиной (в верхнем бьефе) H1 = 13 м, а за плотиной (в нижнем бьефе) H2 = 4 м. Определить диаметр труб, длина которых равна l = 6 м, если расход воды, пропускаемый двумя трубами, равен Q = 6,5 м3/с.

4_11

5. Давление жидкости

1. Построить эпюру распределения гидростатического давления воды на цилиндрическую поверхность АВС, эпюры горизонтальной и вертикальной составляющих на эту поверхность. Определить силу гидростатического давления воды P на поверхность АВС и центр давления, если радиус цилиндрической поверхности равен R = 1,2 м, длина образующей цилиндра L = 2,0 м, точка A находится на глубине h = 0,7 м.

5_1

2. Горизонтальный цилиндрический резервуар, днища которого представляют собой полусферы радиусом R = 0,6 м, заполнен водой под давлением. Манометр показывает избыточное давление Pм = 0,2 атм = 19620 Па, длина L = 2,4 м.

Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечению А-А, и усилия, отрывающие днища резервуара (сечения Б-Б).

5_2

3. Водопровод из стальных труб повернут на угол α = 60°. Определить усилие R, на которое должен рассчитываться упор, если диаметр водопровода d = 100 мм, давление воды в нем p = 15 ат = 1471500 Па.

5_3

Стоимость: 90 руб

4. Определить силу давления воды на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R = 0,5 м. Глубина воды в сосуде H = 3 м. Расчет вести на единицу длины конструкции. Показать эпюры вертикальной и горизонтальной составляющей силы давления.

5_4

5. Определить величину и направление силы давления на цилиндрическую поверхность, удерживающую жидкость с плотностью ρ = 1000 кг/м3 и глубиной H = r = 1 м и шириной b = 2 м.

5_5

6. Определить величину и точку приложения силы гидростатического давления на плоскую боковую стенку, если глубина воды Н = 2 м, а ширина стенки B = 3 м. Построить эпюру избыточного гидростатического давления.

5_6

7. В резервуар прямоугольного сечения с размерами a = 1 м, b = 3 м налита жидкость — вода, плотностью ρ = 1000 кг/м3, высота жидкости h = 4,4 м.
Построить эпюру гидростатического избыточного давления на дно и одну из стенок резервуара. Определить силы давления на дно и стенку и точки приложения сил.

5_7

Стоимость: 120 руб

8. Для заданной плоской боковой стенки сосуда определить суммарную силу давления и место положения центра давления при различной плотности жидкости.
Исходные данные: a = 2 м; h = 2 м; α = 45℃ P0 = 0,3 МПа; ρ = 900 кг/м3; lт = l/3 м; I0 = al3/36.

5_8

Стоимость: 150 руб

9. Для заданной плоской боковой стенки сосуда определить суммарную силу давления и место положения центра давления при различной плотности жидкости.

Исходные данные: a = 2,5 м; h = 3 м; α = 60 ℃ P0 = 0,4 МПа; ρ = 800 кг/м3; lт = l/2 м; I0 = al3/12.

5_9

10. Плоский щит перекрывает канал шириной b = 1,8 м. Глубина воды перед щитом h = 2,5 м. Определить силу давления воды на щит и точку приложения этой силы аналитическим и графоаналитическим методом. Определить минимальное подъемное усилие щита T, если его вес G = 20 кН. Коэффициент трения щита по опорам при подъеме f = 0,25.

5_10

11. Плоский затвор испытывает воздействия жидкости. Определить:
1) величину силы давления жидкости на затвор и точку ее приложения;
2) усилия для открытия затвора.
Дано: h = 1,7 м; высота – a = 1,1 м; ширина – b = 1,5 м; вес затвора – G = 20 кН; угол наклона α = 75°; коэффициент трения скольжения – f = 0,15.

5_11

Стоимость: 150 руб

12. Определить величину усилия F, которое нужно приложить к рычагу, чтобы повернуть затвор ОВ вокруг оси O для выпуска жидкости (воды) из трубы. Задано показания вакуумметра PВ = 60 мм рт. ст. = 7999 Па, диаметр трубы D = 0,5 м и длина рычага a = 0,4 м.

5_12

13. Определить силу R, на которую должно быть рассчитано запорное устройство квадратной крышки размерами a x a (a = 0,5 м), вращающего вокруг оси O, если показания манометра Pм = 7,848 кПа, глубина погружения уровня оси b = 0,8 м, жидкость – вода. Построить эпюру давления.

5_13

14. Затвор квадратного сечения со стороной a = 2,6 м, может вращаться вокруг горизонтальной оси O, проходящей через центр затвора. Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы его закрыть, если глубина воды перед затвором h = 4,2 м. В штольне справа воздух. Трением пренебречь, ρ = 1000 кг/м3.

5_14

15. Определить силы, действующие на верхние FA и нижние FB болты крышки, которая имеет форму прямоугольника высотой a = 0,64 м и шириной b = 1,5 м. Показания ртутного вакуумметра hрт = 150 мм, высота h = 2,2 м. Угол наклона крышки α = 45°.

5_15

16. Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела может быть использована закрепленная на нем U-образная трубка малого диаметра, наполненная жидкостью.
С каким ускорением движется тело, если при движении установилась разность уровней жидкости в ветвях трубки, равная h = 5 см при расстоянии между ними l = 30 см?

65_1

17. Призматический сосуд длинной 3l = 3 м и шириной c = 1 м, перемещающийся горизонтально с постоянным ускорением a = 0,4g, разделен на два отсека, заполненных водой до высот h1 = 1 м и h2 = 1,75 м.
Определить:
1) Суммарную силу давления воды на перегородку.
2) Ускорение, при котором эта сила станет равной нулю.

5_17

18. Найти зависимость показания h водяного манометра (радиусы ветвей R1 и R2 заданы), присоединенного к замкнутому сосуду, который наполнен газом, находящимся под вакуумом pв, от:
1) поступательного ускорения сосуда (a), направленного по вертикали вверх и вниз; 2) угловой скорости вращения сосуда (Ω).

5_18

19. Открытый в атмосферу вертикальный цилиндрический сосуд радиусом R = 0,4 м заполнен первоначально h = 1,0 м водой при температуре t = 40℃. Сосуд приводится во вращения с числом оборотов n, обеспечивающим касания дна вершиной параболоида. Определить высоту поднятия воды в сосуде и силу гидростатического давления на дно сосуда.

5_19

20. Цилиндрический сосуд диаметром D = 600 мм и высотой Ho = 500 мм заполнен водой до h = 400 мм. Остальной объем сосуда заполнен маслом (ρ = 800 кг/м3). Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием в центре и приведен во вращение относительно центральной вертикальной оси.
Определить, с какой угловой скоростью Ω нужно вращать сосуд для того, чтобы поверхность раздела жидкостей коснулась дна сосуда. Найти усилия, действующие при этом на дно и крышку сосуда.

5_20

6. Расчет сопротивлений

1. Для измерения расхода воды, которая подается по трубе А в бак Б, установлен расходомер Вентури В. Определить максимальный расход, который можно пропускать через данный расходомер при условии отсутствия в нем кавитации, если температура воды t = 60℃ (давления насыщенных паров соответствует hн.п. = 2 м вод. ст.). Уровень воды в баке поддерживается постоянным, равным H = 1,5 м; h = 0,5 м. Размеры расходомера d1 = 50 мм; d2 = 20 мм. Атмосферное давления принять равным pат = 760 мм рт. ст. = 101325 Па. Коэффициент сопротивления диффузора ζд = 0,2.

6_1

2. Определить среднюю скорость и расход жидкости в трубопроводе диаметром d = 5,9055 дюймы, если потери напора на участке длиной L = 300 м составляют hд = 3 м. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02.

3. На трубопроводе диаметром d = 300 мм перед задвижкой установлен пьезометр, показания которого h = 2 м. Расход воды Q = 100 л/с, давление за задвижкой атмосферное. Определить коэффициент сопротивления задвижки.

6_3

Стоимость: 120 руб

4. Вентиляционная труба d = 0,1 м имеет длину l = 100 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе Q = 0,078 м3/с. Давление на входе в трубу p = pатм = 101 кПа. Местных сопротивлений по пути не имеется. Температура воздуха 20 ℃. Вязкость воздуха при t = 20℃, ν = 15,7 × 10-6 м3/с, абсолютная эквивалентная шероховатость стенок воздуховода Δ = 0,2 мм. Коэффициент гидравлического трения следует определять по формуле А.Д. Альтшулля.

6_4

5. Определить сопротивление крана, регулирующего расход, если при расходе Q = 10 л/с и диаметре трубы d = 50 мм манометры, установленные до крана и после него, показывают соответственно p1 = 2 кг/см3 и р2 = 1 кг/см3.

6. Определить расход жидкости, вытекающей из трубы диаметром d = 16 мм через плавное расширение (диффузор) и далее по трубе диаметром D = 20 мм в бак. Коэффициент сопротивления диффузора ξ = 0,2 (отнесен к скорости в трубе), показания манометра pм = 20 кПа; высота h = 0,5 м; H = 5 м; плотность жидкости ρ = 1000 кг/м3. Учесть потери на внезапное расширение, потерями на трения пренебречь, режим течения считать турбулентным.

6_6

7. В середине прямолинейного участка напорной трубы диаметром d = 60 мм и длиной l = 100 м установлена задвижка с коэффициентом гидравлического сопротивления ζ3= 4. Расход жидкости в трубе Q = 10 л/с, а коэффициент гидравлического трения λ = 0,036. Найти общую (суммарную) потерю напора.

Стоимость: 60 руб

8. Вода подается по трубе диаметром d = 50 мм. В трубе установлен гидродроссель, коэффициент местных гидравлических потерь которого ζ = 15. Чему равны потери давления в этом гидродросселе, если расход воды Q = 20 л/с?

9. Вода подается по трубе диаметром d = 50 мм и длиной l = 10 м с расходом Q = 0,02 м3/с. Чему равны потери напора на трение по длине, если коэффициент потерь на трение (коэффициент Дарси) λ = 0,03?

Стоимость: 60 руб

10. Чему равна величина потерь напора на внезапное расширение при попадании жидкости с вязкостью v = 0,2 см2/с из трубы диаметром d = 20 мм под уровень в бак, если расход Q = 3,14 л/с?

7. Простые трубопроводы

1. Поршень диаметром D = 210 мм движется равномерно вниз в цилиндре, подавая жидкость Ж (бензин) в открытый резервуар с постоянным уровнем. Диаметр трубопровода d = 70 мм, его длинна l = 21 м. Когда поршень находится ниже уровня жидкости в резервуаре на Н = 5 м, потребная для его перемещения сила равна F = 16700 Н. Определить скорость поршня и расход жидкости в трубопроводе. Построить напорную и пьезометрическую линии для трубопровода. Коэффициент гидравлического трения трубы принять λ = 0,03. Коэффициент сопротивления входа в трубу ξвх = 0,5. Коэффициент сопротивления выхода в резервуар ξвых = 1,0.

7_1

2. Известны коэффициенты сопротивления: гидравлического трения λ = 0,024; сужения ξс = 0,09; вентиля ξв = 6. Используя также приведенные на рисунке данные, определите:
1) расход потока воды Q;
2) давления в сечении В-В;
3) давления в сечении С-С. Учесть потери напора в двух расширениях потока.

7_2

3. Напорное сооружение (резервуар, насосная станция) обеспечивает подачу жидкости по трубопроводу потребителю. По исходным данным решить одну из задач гидравлического расчета труб определение диаметра трубы. По результатам расчета построить график напорной и пьезометрической линии.
Дано: расход – Q = 1,5 л/с; показатели манометра p = 0,07 МПа; высоты – (H1 = 1,5 м; H2 = 5 м); длина трубопровода — l = 24 м; диаметр трубопровода – d =?; материал трубопровода – сталь не знает коррозии; жидкость – вода; температура – t = 12℃.

7_3

Стоимость: 250 руб

4. Трубопровод состоит из труб двух диаметров: d = 70,7 мм и D = 100 мм. На трубопроводе установлены три пьезометра, причем высоты столбов воды h во всех пьезометрах одинаковы, но жидкость в первом пьезометре испытывает действия силы P = 0,2 Н, приложенной к поршеньку П диаметром dп = 1см. Считая коэффициент гидравлического трения λ на всем протяжении трубопровода одинаковым, определите расход воды в нем Q.

7_4

5. По трубопроводу диаметром d = 100 мм и длиной l = 3 м движется жидкость Ж (масло веретенное) (рис.). Чему равен напор H, при котором происходит смена ламинарного режима турбулентным? Местные потери напора не учитывать. Температура жидкости t = 20℃. Указания. Воспользоваться формулой для потерь на трения при ламинарном режиме (формула Пуазейля).

7_5

6. Ось горизонтального участка трубы АВ расположена на высоте h1 = 0,25 м над уровнем воды в резервуаре М, а ось участка трубы диаметром d2 лежит ниже уровня воды в резервуаре М на величину h2 = 0,5 м. Длины и диаметры участков: l1 = 30 м; d1 = 50 мм; l2 = 10 м; d2 = 100 мм. Коэффициенты потерь в закруглении ζзакр = 0,15 и коэффициенты трения λ1 = λ2 = 0,03. Определить напор Н, при котором давления p1 в сечении 1-1, отстоящем от начала трубопровода АВ на расстоянии l = 10 м, достигнет 19,6 кПа (0,2 атм).

7_6

7. Жидкость Ж (керосин) в открытый верхний бак по вертикальной трубе длинной l = 6 мм и диаметром d = 30 мм за счет давления воздуха в нижнем замкнутом резервуаре. Определить давления p воздуха, при котором расход будет равен Q = 1,5 л/с. Принять коэффициенты сопротивления: вентиля ξв = 8,0; вход в трубу ξвх = 0,5; выхода в бак ξвых = 1,0. Эквивалентная шероховатость стенок труб Δ = 0,2 мм.

7_7

Стоимость: 150 руб

8. Дано: H = 1 м; d = 0,05 м; Δ = 0,4 мм; F = 1300 Н; D = 0,15 м; l = 4 м. Жидкость – вода, плотность ρ = 1000 кг/м3 ; кинематическая вязкость ν = 1 × 10-6 м3/с. Определить расход Q.

7_8

9. Определить потери напора в трубопроводе прямоугольного сечения размером (300 х 400) мм и длиной L = 300 м. Эквивалентная шероховатость Δ = 0,3 мм, расход воды Q = 60 л/с. Температура 20℃.

Стоимость: 120 руб

10. Определить потери напора в стальном трубопроводе (Δ = 0,5 мм) диаметром d = 100 мм и длиной L = 500 м, если расход воды Q = 50 л/с, а ее температура 20℃.

11. Определить потери в трубопроводе диаметром d = 0,5 м и длиной L = 750 м при движении в нем воды с расходом Q = 0,25 м3/с. Удельное сопротивление Акв = 4,21 с3/м6.

12. Определить напор, необходимый для пропуска расхода воды Q = 0,06 м3/с через трубопровод диаметром d = 300 мм и длиной L = 1500 м. Удельное сопротивление Акв = 0,504 с3/м6.

8. Сложные трубопроводы

1. Перемещения поршней гидроцилиндров с диаметром D, нагруженных силами F1 = 9500 Н и F2 = 1350 Н, осуществляется подачей минерального масла по трубам 1 и 2 с одинаковым диаметрами d = 4 см. Суммарный коэффициент сопротивления первого трубопровода ζ1 = 18. Каким должен быть суммарный коэффициент сопротивления второго трубопровода, чтобы при расходе Q = 14 л/с в магистрали скорости поршней были одинаковыми?

8_1

2. По двум одинаковым, открытым в атмосферу стальным трубам (Δ = 0,2 мм) длинами L2 = L3 = 25 м и диаметрами d2 = d3 = 50 мм требуется подавать одинаковые расходы Q = 5 л/с во-ды (ν = 0,01 Ст) при напорах H = 10 м, h = 7м. Определить необходимый для этого диаметр d1 подводящей стальной трубы, длина которой L1 = 50 м, а также необходимое значение коэффициента сопротивления ξ вентиля, установленного на трубе 3. Какой расход Q’ пойдет по трубопроводу и какое избыточное давления будет в узле К, если полностью закрыть вентиль на трубе 3?

8_2

3. Насосная станция перекачивает нефть (ρ = 900 кг/м3) из пункта A в пункт B по трубопроводу, имеющему длину L = 4000 м и диаметр d = 100 мм. Причем избыточное давления в начале трубопровода равно 22 кгc/см3. Определить: 1) расход нефти в трубопроводе; 2) какую длину X должен иметь параллельно подключенный трубопровод (так называемый «лупинг») того же диаметр, чтобы давления на станции при той же подаче упало до p = 18 кгc/см3? Кинематический коэффициент вязкости нефти ν = 0,7 см3/с. Абсолютная шероховатость внутренних стенок труб равна Δ = 0,1 мм. Местные потери напора составляют 10% от потерь напора по длине.

8_3

Стоимость: 150 руб

4. Насос подает керосин в трубопровод. Размеры труб d1 = 82 мм, l1 = 53 м, d2 = d3 = 62 мм, l2 = l3 = 55 м, шероховатость Δ = 0,5 мм, коэффициент сопротивления вентиля ζ = 5, высоты расположения выходных сечений H2 = 4,6 м, H3 = 5,3 м. Расход насоса Q1 = 0,04 м3/с.
Определить:
1) расходы жидкости на участках 2 и 3;
2) давления на выходе из насоса (в сечении 1-1);
3) при каких значениях диаметров d2 и d3 расходы на участках 2 и 3 будут равны?

8_4

5. Определить общий расход воды Q1, поступающей по системе труб под напором H = 5,12 м. Диаметры труб: d1 = 150 мм; d2 = d3 = d4 = d = 125 мм. Длина труб: L1 = 160 м; L2 = L3 = L4 = L = 80 м. Воспользоваться значениями расходных характеристик для новых водопроводных (стальных) труб.

8_5

6. Определить давление в баке A — PA, если в трубопроводе будет двигаться вода с расходом Q = 0,085 м3/с. Баки A и B соединены сложным трубопроводом. Размеры труб: d1 = d4 = 120 мм, d2 = d3 = 90 мм, l1 = l4 = 105 м, l2 = l3 = 80 м. Давления в баке В — PВ = 0,1 МПа (вакуум). Коэффициенты сопротивления трения в трубах равны: λ1 = λ2 = λ3 = 0,025, λ4 = 0,02; коэффициент сопротивления задвижки равен ζ = 29. Остальными местными сопротивлениями пренебречь. Разность уровней жидкости в баках H = 30 м.

8_6

7. Трубопровод, пропускающий расход Q = 33 л/с, разветвляется в точке А на два, которые соединяются в точке В. Перепад давлений в точках А и В составляет Δр = 0,49 МПа. Определить диаметры участков трубопровода d1 и d2, исходя из того, чтобы расход на втором участке был бы в два раза больше, чем на первом. Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений участков соответственно равны ξ1 = 20 и ξ2 = 18; длины участков l1 = l2 = 1000 м, абсолютная шероховатость Δ = 0,1 мм, температура воды t = 20℃.

8_7

Стоимость: 150 руб

8. Трубопровод с расходом жидкости л/с в точке А разветвляется на два трубопровода: первый с размерами м и мм; второй с размерами м и мм. В точке В эти трубопроводы смыкаются. Во втором трубопроводе фильтр сопротивление которого эквивалентно трубе длиной . Определить расход и потерю давления в каждом трубопроводе, если плотность жидкости кг/м , а ее вязкость равна Ст.

9. Трубопровод с расходом жидкости л/с в точке А разветвляется на два параллельных одинаковых трубопровода длиной м и диаметром мм; в одном из них установлен дроссель с коэффициентом сопротивления . Считая режим течения турбулентным и приняв определить расходы в ветвях трубопровода и .

Стоимость: 120 руб

10. Определить при каком проходном сечении дросселя расходы в параллельных трубопроводах будут одинаковыми, если длины трубопроводов , . Их диаметры мм, коэффициент расхода дросселя . Расход рабочей жидкости перед разветвлением л/с, а ее вязкость Ст. Трубопровод считать гидравлически гладким.

Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.188

Р.188

Есть готовые решения этих задач, контакты

Пример 1.1

Для определения положения уровня бензина в открытом баке употребляется прибор, схема которого изображена на рис. 1.2. Воздух накачивается в трубку до тех пор, пока он не начнет выходить пузырьками через бензин. Тогда по высоте столба масла в нижней трубке h = 0,7 м можно определить глубину бензина Н. Плотность бензина ρб = 720 кг/м3, плотность масла ρм = 920 кг/м3.

Рис. 1.2

Стоимость: 60 руб

Пример 1.2

К закрытому баллону, наполненному воздухом, подведены две трубки (рис. 1.3): одна с водой, где ρв = 103 кг/м3, другая — с ртутью, где ρрт = 13 600 кг/м3. Определить h2, если h1 = 0,3 м.

Рис. 1.3

Стоимость: 60 руб

Пример 1.3

Определить избыточное давление в цилиндре под поршнем для трех его положений относительно свободной поверхности в резервуаре: 1) h1 = 0,2 м; 2) h2 = 0 м; 3) h3 = 0,3 м. Найти наибольшую теоретическую высоту h3mах, на которую можно поднять воду в цилиндре. Давление на свободной поверхности воды в резервуаре — атмосферное а, плотность воды ρ = 1000 к г/м3 (рис. 1.4).

Рис. 1.4

Стоимость: 90 руб

Пример 1.4

Какой прибор (пьезометр, ртутный манометр, механический манометр) целесообразно установить в гидроцилиндре на глубине Н = 0,3 м, если к поршню приложена сила Р = 0,1 кН (рис. 1.5). Расстояние от точки измерения давления до уровня ртути в ртутном манометре а = 0,05 м. Плотность жидкости в цилиндре ρ = 900 кг/м3, плотность ртути ρрт = 13 600 кг/м3.

Рис. 1.5

Стоимость: 60 руб

Пример 1.5

Определить манометрическое давление рман в верхней части одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой, под действием силы Р = 1,962 кН, приложенной к поршню второго сосуда (рис. 1.6). Исходные данные: d1 = 0,2 м, d2 = 0,4 м, d3 = 0,1 м, h = 0,65 м.

Рис. 1.6

Стоимость: 60 руб

Пример 1.6

Определить силу давления на дно сосуда (рис. 1.7), наполненного водой, если на крышку его положен груз G = 3,0 кН. Размеры сосуда D = 1,0 м, d = 0,5 м, h = 2,0 м и ρв = 103 кг/м3.

Рис. 1.7

Стоимость: 60 руб

Пример 1.7

Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся цилиндров с большим и малым поршнями, имеющими диаметры d и D, и служит для создания больших усилий при прессовании или испытании строительных материалов (рис. 1.8). Определить диаметр D большого поршня гидравлического пресса, находящегося в равновесии при следующих данных: сжимающее усилие большого поршня F = 5 000 Н; усилие на рукоятке рычага Т = 150 Н; диаметр малого поршня d = 0,05 м; плечи рычага а = 0,15 м, b = 0,75 м. Разностью в высотном положении поршней и их весом пренебречь. Коэффициент полезного действия η = 0,85.

Рис. 1.8

Стоимость: 90 руб

Пример 1.8

Гидравлический мультипликатор устанавливается в гидропрессовых установках, когда давление, создаваемое аккумулятором, недостаточно. Определить давление р, получаемое в гидравлическом мультипликаторе (рис. 1.9) размерами D = 0,5 м и d = 0,1 м, если масло подается под поршень под давлением рман = 490 кП а, коэффициент полезного действия η = 0,85.

Рис. 1.9

Стоимость: 60 руб

Пример 1.9

Какую силу Р нужно приложить к поршню левого цилиндра, наполненного водой, чтобы уравновесить давление воды на поршень правого цилиндра при следующих данных: диаметры поршней d1 = 0,3 м, d2 = 0,2 м, d3 = 0,4 м? Высота столба воды в пьезометрической трубке h2 = 1,2 м, левый поршень поднят на высоту h1 = 0,5 м (рис. 1.10).

Рис. 1.10

Стоимость: 90 руб

Пример 1.10

Гидравлический аккумулятор (рис. 1.11) состоит из цилиндра 3, в котором ходит плунжер 2 диаметром D = 0,1 м. Аккумулятор заряжается насосом, который нагнетает воду по трубке 1 в цилиндр 3 и заставляет его подниматься с грузом весом G = 196 кН. Давление, которое создается в цилиндре J, передается по закону Паскаля к прессу по трубке 4. При разрядке аккумулятора цилиндр опускается. Определить давление р1 при зарядке и р2 при разрядке аккумулятора и его КПД. Ширина манжеты уплотнения b = 0,025 м, коэффициент трения манжеты о плунжер f = 0,1.

Рис. 1.11

Стоимость: 90 руб

Пример 1.11

Определить давление масла р1 подводимого в поршневую полость гидроцилиндра, если избыточное давление в ш токовой полости р2 = 80 кП а, усилие на штоке R = 20 к Н, сила трения в подвижных сочленениях Fтp =1,1 кН, диаметр поршня D = 125 мм, диаметр штока d = 70 мм (рис. 1.12).

Рис. 1.12

Стоимость: 90 руб

Пример 1.12

Определить давление жидкости, при котором откроется отверстие 4 предохранительного клапана, если диаметры поршней d = 20 мм и D = 25 мм, предварительный натяг х пружины 5 равен 20 мм, жесткость пружины с = 7,1 Н/мм, вес поршней G = 0,34 Н. Силой трения пренебречь (рис. 1.13).

Рис. 1.13

Стоимость: 90 руб

Пример 1.13

С какой силой тормозная колодка 3 прижимается к тормозному барабану 4 колеса автомобиля, если диаметр поршня 1 главного тормозного цилиндра d1 = 15 мм, а диаметр поршня 2 колесного тормозного цилиндра d2 = 20 мм? Сила, передаваемая от педали тормоза поршню 7, равна Р1 = 420 Н (рис. 1.14).

Рис. 1.14

Стоимость: 90 руб

Пример 1.14

На рис. 1.15 представлена простейшая схема гидроуправления заслонкой 2. Давление жидкости в трубопроводе 3 действует через распределительный кран 4 на поршень силового цилиндра 7, жестко связанного с заслонкой 2. Положение крана, показанное сплошной линией, соответствует открытию заслонки. Определить диаметр d силового цилиндра для подъема заслонки, установленной на трубопроводе диаметром D = 200 мм. Разница давлений по обе стороны заслонки Δр = 600 кПа. Масса подвижных частей т = 100 кг. Коэффициент трения заслонки в направляющих f = 0,1.

Рис. 1.15

Стоимость: 90 руб

Пример 1.15

При трогании с места автомобиля цистерна получает в течение t = 10 с полную скорость движения υ = 70 км/ч с равномерным ускорением а. Определить повышение уровня бензина Δh и величину давления на дно на глубине Н= h + Δh. Длина цистерны l = 3 м, глубина бензина в цистерне при υ = 0 равна h = 1,5 м, плотность бензина ρ = 700 кг/м3 (рис. 1.19).

Стоимость: 90 руб

Пример 1.16

Внутри тормозного барабана с внутренним диаметром D = 400 мм и шириной b = 200 мм, вращающегося с частотой n = 1000 об/мин, находится охлаждающая вода в количестве V = 0,006 м3 (рис. 1.20). Определить избыточное давление, оказываемое водой на внутреннюю поверхность барабана, считая, что угловая скорость вращения воды ωв = 0,75ω (ω — угловая скорость вращения барабана). Плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

Рис. 1.20

Стоимость: 120 руб

Пример 1.17

Определить осевую силу Р на рабочее колесо консольного центробежного насоса. Диаметр входа в рабочее колесо D1 = 20 м, диаметр рабочего колеса D2 = 50 мм, диаметр вала d0 = 6 мм, давление на входе в рабочее колесо р1 = 88 Па, давление на выходе из рабочего колеса р2 = 9418 Па, частота вращения рабочего колеса n = 1430 об/мин, плотность воды ρ = 1000 кг/м3 (рис. 1.21).

Стоимость: 120 руб

Пример 1.18

Закрытый цилиндрический сосуд диаметром D = 200 мм и высотой Н = 200 мм наполнен водой до h = 150 мм. С какой угловой скоростью ω должен вращаться сосуд вокруг вертикальной оси, чтобы параболоид вращения свободной поверхностью коснулся дна (рис. 1.22)?

Рис. 1.22

Стоимость: 90 руб

Пример 1.19

Щит, вращающийся вокруг оси 0, перекрывает канал шириной в = 0,8 м. Глубина воды перед щитом Н = 1,2 м. Давление на свободной поверхности и за щитом — атмосферное. Определить силу F, на которую должно быть рассчитано запорное устройство, удерживающее щит в закрытом положении, если возвышение оси запорного устройства над уровнем воды а = 0,2 м. Трением в шарнире пренебречь (рис. 1.24).

Рис. 1.24

Стоимость: 120 руб

Пример 1.20

Щит, расположенный под углом α = 30° к горизонту и закрепленный шарнирно, перекрывает прямоугольное отверстие в резервуаре с водой. Определить усилие F, которое, необходимо приложить к тросу для открывания щита, если высота отверстия а = 0,8 м, ширина b = 0,5 м. Глубина воды перед щитом Н = 1,0 м, показание манометра рм =5 кПа. Давление за щитом — атмосферное. Весом щита и трением в шарнире и блоке пренебречь (рис. 1.25).

Стоимость: 120 руб

Пример 1.21

Построить эпюру распределения гидростатического давления воды на поверхность ABEKMN, эпюры горизонтальной и вертикальной составляющих на цилиндрическую поверхность BEKMN. Определить силу гидростатического давления воды Р на поверхность BEKMN и направление этой силы, если радиус цилиндрической поверхности равен r = 1,5 м, длина образующей цилиндра L = 1,2 м, точка В находится на глубине h = 0,5 м (рис. 1.27).

Стоимость: 150 руб

Пример 1.22

Определить силу давления воды на полусферическую поверхность АВК радиусом r = 1 м и направление этой силы (рис. 1.30).

Рис. 1.30

Стоимость: 120 руб

Пример 1.23

Определить, при каком давлении р1 откроется предохранительный клапан, если давление после клапана р2 = 0,4 МПа, сила пружины, прижимающей шарик к седлу, F = 400 Н, масса шарика т = 64 г, весом пружины пренебречь. Плотность масла ρ = 900 кг/м3 (рис. 1.31, а).

Стоимость: 150 руб

Пример 1.24

Определить величину равнодействующей двухстороннего давления воды на полуцилиндрическую поверхность (рис. 1.32) диаметром d = 3 м. Длина цилиндра по образующей 1 = 1 м, глубина воды слева равна d и справа — d/2.

Рис. 1.32-aРис. 1.32-b

Стоимость: 120 руб

Пример 1.25

Определить силу, разрывающую болты полуцилиндрической крышки радиусом R = 0,5 м, шириной в плоскости, перпендикулярной к чертежу, b = 2 м и находящуюся под внутренним давлением рман = 50 кПа (рис. 1.33).

Стоимость: 90 руб

Пример 1.26

Шар диаметром d = 0,8 м, заполненный водой, висит на тросе, прикрепленном к его верхней половине. Какое наименьшее давление в центре шара удержит свободную нижнюю половину шара массой m = 150 кг (рис. 1.34)?

Стоимость: 60 руб

Пример 1.27

На рис. 1.35 показана схема регулировки уровня бензина в поплавковой камере 1 карбюратора. Бензин подводится к камере по трубке 5 диаметром d = 4 мм под давлением р = 29,43 кПа. Шаровой поплавок 2 и игла 4, перекрывающая доступ бензина, укреплены на рычаге 3, который может поворачиваться вокруг неподвижной оси 0. Требуется определить радиус поплавка r из условий, чтобы в камере поддерживался постоянный уровень бензина и чтобы поплавок был погружен на половину в момент открытия отверстия. Весом рычага пренебречь. Вес поплавка G = 25 · 10-3 кг, вес иглы Gи = 12 · 10-3 кг, расстояние а = 0,04 м, расстояние b = 0,015 м. Плотность бензина ρ = 700 кг/м3.

Рис. 1.35

Стоимость: 90 руб

Пример 1.28

Бензин поступает в поплавковую камеру 3 карбюратора (рис. 1.36) из воздушного колпачка 1 диафрагменного насоса (на рис. 1.36 нет) по трубопроводу 2 через отверстие, запирающееся иглой 4 поплавка 5. Для того чтобы поплавковая камера не переполнялась, необходимо, чтобы давление р к, создаваемое насосом в колпачке и передающееся на иглу, не превосходило значений, при которых поплавок не сумеет прижать иглу с необходимым усилием. Максимальная сила, которую может развить поплавок, определяется степенью его затопления. Требуется определить наибольшее допустимое давление рк в воздушном колпачке при следующих исходных данных: вес поплавка G = 0,177 Н, объем поплавка V = 0,00004 м3, степень затопления поплавка η = 80% от его объема, вес иглы Gи = 0,00903 Н, расстояние от уровня горючего в колпачке насоса до запорного отверстия h = 0,362 м, площадь запорного отверстия s = 0,00000265 м3, расстояние от оси вращения поплавка до оси иглы b = 0,025 м, а до центра тяжести поплавка а = 0,034 м. Плотность бензина ρ = 740 кг/м3.

Стоимость: 120 руб

Пример 2.1

Определить скорость движения мазута и найти величину касательного напряжения в точке, отстоящей на расстоянии r = 25 мм от оси трубы диаметром d = 100 мм, если средняя скорость мазута υ = 0,25 м/с.

Стоимость: 90 руб

Пример 2.2

Расходомерная труба с размерам и D = 150 мм и d =75 мм (рис. 2.5) при работе на воде с температурой t = 5°С измеряет расходы около 20 м3/ч и имеет при этом поправочный коэффициент μ = 0,96. Определить, при каких расходах в случае работы этой трубы на нефти (ν = 0,14 см2/с) движение останется подобным и поправочный коэффициент расхода сохранит свое значение.

Рис. 2.5

Стоимость: 90 руб

Пример 2.3

Определить режим движения нефти по трубопроводу прямоугольного сечения а x b = 200 x 300 мм при температуре t = 15 °С, если расход нефти Q = 0,0036 м3/с, движение напорное. Кинематическая вязкость нефти при t = 15°С ν = 0,081 Ст.

Стоимость: 60 руб

Пример 2.4

Определить режим движения воды в трубе диаметром d = 200 мм при температуре t = 20°С, если протекающей по ней расход Q = 0,082 м3/с, движение напорное, кинематическая вязкость воды при t = 20°С ν = 0,0101 Ст.

Стоимость: 60 руб

Пример 2.5

Необходимо определить режим движения нефти в трубе при следующих данных: расход QG = 17 кг/с, удельный вес γ = 850 кг/м3, диаметр труб d = 150 мм, кинематический коэффициент вязкости μ = 1,096 см2/с.

Стоимость: 60 руб

Пример 2.6

Определить расход масла (ν = 0,1 · 10-4 м2/с; ρ = 895 кг/м3), которое подводится к коренному подшипнику коленчатого вала (рис. 2.6) автомобильного двигателя, если потеря давления в подшипнике Δр = 0,852 М Па. Принять режим движения масла ламинарными пренебречь вращением вала; длина подшипника L = 60 мм, диаметр вала d = 50 мм, ширина кольцевой канавки а = 6 мм, радиальный кольцевой зазор δ = 0,06 мм.

Рис. 2.6

Стоимость: 90 руб

Пример 2.7

Движение жидкости происходит из области с избыточным давлением р = 0,4 МПа в область, где избыточное давление 2 = 0, последовательно через две кольцевые щели одинаковой длины l = 40 мм (рис. 2.7). Определить зазор 2 в случае, чтобы избыточное давление в промежуточной камере было р1 = р/2 при d2 = 2d1. Вычислить расход жидкости Q, если d1 = 25 мм, δ1 = 0,252 мм, а динамическая вязкость жидкости μ = 10 П. Потери напора на входе и выходе из кольцевых щелей не учитывать.

Рис. 2.7

Стоимость: 90 руб

Пример 2.8

Определить утечки через радиальные зазоры в шестеренном насосе вследствие разности давления в нагнетательной и всасывающей полости. Каждый зазор  представляет собой щель, высота которой δ = 0,09 мм, длина щели l = 2 мм, ширина b = 30 мм, перепад давления Δр = 392,4 кПа, наружный диаметр шестерни D = 62 мм, частота вращения n = 1450 об/мин, динамическая вязкость масла μ = 8,95 П (рис. 2.8).

Рис. 2.8

Стоимость: 90 руб

Пример 2.9

Конденсатор паровой турбины (рис. 2.9) имеет 400 латунных трубок диаметром d = 20 мм, по которым циркулирует охлаждающая вода. Определить расход воды температурой 10°С, при котором в трубах устанавливается устойчивое турбулентное течение (Rе = 13 000), обеспечивающее более интенсивный отвод тепла.

Рис. 2.9

Стоимость: 60 руб

Пример 2.10

Вода протекает по водомеру Вентури (рис. 2.11), состоящему из трубы диаметром D1 = 200 мм, к которой присоединен участок трубы диаметром D2 = 100 мм. Пренебрегая потерями напо­ра, определить расход воды, если разность показаний пьезометров h = 0,25 м.

Рис. 2.11

Стоимость: 60 руб

Пример 2.11

Показание струйного водомера h = 200 мм. Диаметр трубы D = 500 мм, диаметр горловины d = 150 мм, коэффициент расхода водомера μ = 0,86. Определить расход воды Q, пользуясь уравнением Бернулли и коэффициентом расхода μ, и построить пьезометрическую и напорную линии для трубы (рис. 2.12).

Стоимость: 150 руб

Пример 2.12

Определить расход воды Q горизонтального трубопровода, имеющего сужение, при следующих данных: диаметры d1= 150 мм, d2 = 60 мм, пьезометрические высоты р1g) = 1,2 М, p2/(ρg) = 0,8 м. Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать (рис. 2.13).

Рис. 2.13

Стоимость: 90 руб

Пример 2.13

Определить расход воды, протекаемой по горизонтальной трубе (рис. 2.14) диаметром d1 = 250 мм, имеющей сужение d2 = 100 мм, в которой установлен дифференциальный ртутный манометр, показания которого h = 800 мм. Потерями напора пренебречь.

Стоимость: 120 руб

Пример 2.14

Определить показание манометра рман при закрытой задвижке, если при открытой задвижке манометр показывает рман1 = 39,24 кПа. Манометр установлен на высоте h1 = 0,3 м, расстояние от оси трубы до ее выходного сечения h2 = 0,4 м. Коэффициенты сопротивления задвижки ζ3 = 0,6, колена ζк = 0,3 (рис. 2.15). Режим движения считать турбулентным и принять коэффициент кинетической энергии равным α = 1,1.

Рис. 2.15

Стоимость: 120 руб

Пример 2.15

Гидравлический домкрат подает воду в цилиндр пресса по стальному трубопроводу диаметром d = 0,075 м и длиной l = 200 м (рис. 2.16). Определить усилие Р, развиваемое прессом при скоростях движения его плунжера υ = 0,1 и 0,2 м/с. Вес подвижной части плунжера G = 0,4 МН, диаметр плунжера аккумулятора d1 = 0,2 м, диаметр плунжера пресса d2 = 0,3 м. Коэффициент гидравлического трения по длине λ принять 0,03, КПД системы η = 0,9, местные потери составляют 10% от потерь по длине.

Стоимость: 120 руб

Пример 2.16

Определить расход воды в трубе переменного сечения (рис. 2.17) с диаметрами участков d1= 80 мм, d2 = 40 мм. Длины участков l1 = 5 м, l2 = 8 м. Глубина воды в баке Н = 1,5 м, показание манометра рман = 19,62 кПа. На втором участке установлен вентиль, коэффициент сопротивления которого ζв = 3,2. Коэффициент сопротивления входа в трубу ζвх = 0,5, эквивалентная шероховатость материала трубы Δэ = 1,2 мм. Кинематическая вязкость воды ν = 0,0106 см2/с.

Рис. 2.17

Стоимость: 180 руб

Пример 2.17

Вода сливается из одного бака в другой по трубопроводу переменного сечения (рис. 2.18). Диаметры участков d1 = 100 мм и d2 = 120 мм, их длины l1 = 12 м и l2 = 7 м, глубина воды в баке А h1 = 2,5 м, в баке Б h = 0,5 м, абсолютное давление на свободной поверхности воды в баке Б рабс = 103 кПа. Определить показание прибора в баке А, если расход воды Q = 0,05 м3/с, коэффициент сопротивления вентиля, установленного в середине первого участка, ζв = 0,8, коэффициент сопротивления входа ζвх = 0,5 и выхода ζвых = 1,0, эквивалентная шероховатость материала трубопровода Δэ = 0,8 мм, кинематический коэффициент вязкости воды V = 0,01 см2/с.

Стоимость: 180 руб

Пример 2.18

Поршень диаметром D = 200 мм движется равномерно вверх, засасывая воду. Диаметр трубопровода d = 50 мм, его длина l = 12 м, коэффициент гидравлического трения λ = 0,03, коэффициенты местных сопротивлений: на вход ζвх = 0,5, колена ζк = 0,5, на выход ζвых = 1,0. Когда поршень поднят выше уровня в резервуаре на высоту h = 2 м, потребная для его перемещения сила равна Р = 2 350 Н.

Определить скорость подъема поршня и найти, до какой высоты hmax его можно поднимать с такой скоростью без опасности отрыва от него жидкости, если атмосферное давление равно рa = 98,7 кПа, давление насыщенного пара pн n = 4,25 кПа, плотность воды ρ = 995 кг/м3. Весом поршня и трением пренебречь (рис. 2.19).

Рис. 2.19

Стоимость: 120 руб

Пример 2.19

Центробежный насос производительностью 20 м3/ч установлен на высоте Hвс = 5,5 м выше уровня воды в приемном колодце (рис. 2.20). Определить разрежение, мм рт.ст., которое должен создать насос на своем всасывающем патрубке диаметром d = 100 мм, если полная потеря напора во всасывающей линии hfвс = 0,25 м вод. ст.

Рис. 2.20

Стоимость: 90 руб

Пример 2.20

Определить разрежение, создаваемое воздушным потоком в горловине 5 диаметром d2 = 25 мм большого диффузора смесительной камеры 6 карбюратора (рис. 2.21). Диаметр входной части 2 d1 = 35 мм. Расстояние между сечениями 7 — 7 и 2 — 2 равно z = 75 мм. Расход воздуха Q = 0,03 м3/с. Плотность воздуха ρ = 1,29 кг/м3. Коэффициенты сопротивлений: воздухоочистителя 7 ζ1 = 5,0, входа входной части ζ2 = 0,5, воздушной заслонки 3 ζ3 = 0,8, входа в боль­шой диффузор с учетом малого диффузора 4 ζ4 = 3,0. Изменением расхода и плотности потока в сечении 2 — 2 смесительной камеры 6 за счет эмульсии бензина, поступающего из малого диффузора 4, пренебречь. Давление на входе в воздухоочиститель считать атмосферным, движение потока турбулентным, потерями по длине пренебречь.

Рис. 2.21

Стоимость: 120 руб

Пример 2.21

В системе гидропривода с дроссельным регулированием (рис. 2.22) насос 1 подает масло в количестве Q = 0,383 · 10-3 м3/с при создаваемом им давлении рн = 0,9 МПа в поршневую плоскость А гидроцилиндра 7. Определить усилие, развиваемое гидроцилиндром при равномерном движении поршня 8 вправо, если диаметры поршня 8 D = 160 мм и штока 9 d = 80 мм, размеры напорной 4 и сливной 11 магистралей d1 = d4 = 18 мм и l1 = l4 = 3 м, размеры исполнительных магистралей 6 и 10 d2 = d3 = 15 мм и l2 = l3 = 4 м, плотность масла ρ = 850 кг/м3, его кинематическая вязкость ρ = 0,25 Ст, механический КПД силового цилиндра ηмех = 0,95, коэффициенты местных сопротивлений: дросселя 3 ζдр = 1,7, распределителя ζр    = 2, поворота ζп = 0,15, входа в гидроцилиндр ζвх = 1,2, выхода из гидроцилиндра ζвых = 0,8, выхода в сливной бак 12 ζв.с= 2. Число поворотов: на исполнительных магистралях по 2 поворота, на сливной — 3 поворота.

Стоимость: 180 руб

Пример 3.1

Определить мощность центробежного наоса, подающего жидкость из бака 1 в трубопровод 2 на высоту Нг = 7 м (см. рис. 3.10), если его подача Q = 30 л/с; КПД η = 0,47; давления р1 = ра и р4 = ра, длина всасывающей линии 2 l1 = 17 м, ее диаметр d1 = 170 мм, сумма коэффициентов местных сопротивлений в этой линии Σζ1 = 2,8; длина нагнетательной линии 4 l2 = 65 м, ее диметр d2 = 150 мм, сумма коэффициентов местных сопротивлений в этой линии Σζ2 = 4,0; относительная плотность жидкости δ = δжв = 0,8; плотность воды ρв = 1000 кг/м3; кинематический коэффициент вязкости ν = 0,08 Ст, эквивалентная шероховатость Δэ = 1,2 мм. Определить избы­точное давление на входе в насос при высоте всасывания hBC = 2,0 м.

Стоимость: 150 руб

Пример 3.2

Определить предельную высоту установки насоса над поверхностью воды в колодце hвс (рис. 3.14). Насос перекачивает воду с температурой t = 20°С в количестве Q = 50 л/с. Длина всасывающе­го трубопровода lвс = 45 м; его диаметр dвс = 200 мм. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,035. Коэффициенты местных сопротивлений: ζс = 8,0; ζк = 0,3; ζ3= 4,0.

Рис. 3.14

Стоимость: 120 руб

Пример 3.3

Определить потери напора в радиаторе системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания (ДВС) автомобиля (рис. 3.15) при расходе Q = 5 л/с, если диаметр подводящего 1 и отводящего 5 шлангов d = 38 мм, диаметр трубок 3 радиатора dтр = 8 мм, их длина l = 500 мм, их количество N = 144. Кинематиче­ская вязкость охлаждающей жидкости ν = 0,005 Ст, коэффициенты местных сопротивлений: на вход в верхний бачок 2 ζ1= 1,0, на вход в трубку 3 ζ2 = 0,5, на выход из трубки в нижний бачок 4 ζ3 = 1,0, на = выход из нижнего бачка ζ4 = 0,5; эквивалентная шероховатость трубки радиатора Δэ = 0,01 мм.

Рис. 3.15

Стоимость: 150 руб

Пример 3.4

Найти расчетно-графическим методом производительность шестеренного насоса 7, подающего масло к деталям 5 и 7 по магистралям 3, 4, 6, и давление, которое он развивает, если известны размеры магистралей: l1 = 1,0 м, d1 = 0,8 мм; l2 = 0,3 м, d2 = 4 мм; l3 = 0,4 м, d3 = 3 мм; плотность масла ρ = 900 кг/м3; кинематический коэффициент вязкости ν = 0,3 Ст и характеристика насоса. Сопротивление фильтра 2 принять равным эквивалентному сопротивлению трубки длиной lф = kd1 где k = 1 000. Давление на выходе из магистралей 4 и 6 принять одинаковыми (рис. 3.16).

Приведем характеристики насоса:

Q, л/с…………………0…………………0,10…………………0,12

Рн МПа……………….0,7……………….0,6…………………..0

Рис. 3.16

Стоимость: 180 руб

Пример 3.5

Определить давление, развиваемое шестеренным насосом в системе смазки двигателя внутреннего сгорания, и расход масла через подшипники и радиатор (рис. 3.18). Подача масла для смазки коренных подшипников коленчатого вала производится насосом 1 по линии 2 длиной l1 = 1,2 м и диметром d1 = 10 мм через фильтр 3 в распределительный канал 4, от которого по трем каналам 5 длиной l2 = 0,35 м и диаметром d2 = 4,0 мм масло поступает к серединам подшипников 6. Часть подачи насоса по линии 7 размерами l3 = 1Д м и d3 = 6 мм подается в радиатор 8, из которого по трубке размерами l4 = 1,2 м и d4 = 6 мм сливается в картер 10. Диаметр шейки коленчатого вала dQ = 50 мм, длина подшипника lп = 60 мм. Зазор в подшипниках считать концентрическим и равным δ = 0,08 мм. Ширина кольцевой канавки а = 6 мм (см. пример 2.6, рис. 2.6). Влиянием вращения вала пренебречь. Сопротивление фильтра и радиатора принять эквивалентным сопротивлению трубок длиной lф = k1d1 и lр = k2d2, где k1 = 1200, k2 = 1 250. Давление в распределительном канале считать постоянным по длине. Плотность масла ρ = 850 кг/см3, коэффициент кинематической вязкости ν = 0,28 Ст.

Приведем характеристики насоса:

Q, л/с……………………….0,08……………………0,075…………………0

рн, МПа…………………….0……………………….0,5……………………0,6

Стоимость: 180 руб

Пример 3.6

Определить напор, создаваемый насосом в системе охлаждения V-образного двигателя (дизеля) при расходе Q = 3 л/с (рис. 3.20). Центробежный насос Н, имеющий один вход и два выхода, нагнетает жидкость в охлаждающие рубашки блоков Б цилиндров по трубам 1 с размерами l1 = 0,8 м и d1 = 30 мм. Из блоков жидкость движется по трубам 2 с размерами l2 = 1,8 м и d2 = 30 мм в радиатор Р, а из радиатора снова в насос Н по трубке 3 с размерами l3 = 0,8 м d3 = 42 мм. Принять коэффициенты сопротивления блока ζбл = 4, радиатора ζр = 7, колена ζк = 0,3, кинематическую вязкость охлаждающей жидкости ν = 0,08 Ст, эквивалентную шероховатость поверхности трубок Δэ = 0,015 мм. Считать, что в линиях 1 по два колена, в линиях 2 по одному колену, в линии 3 два колена, расход через расширительный бачок равен нулю.

Стоимость: 150 руб

Пример 3.7

Определить графоаналитическим методом расход охлаждающей жидкости в системе охлаждения ДВС и напор, развиваемый насосом Н при заданной частоте вращения (рис. 3.21). Заданы диаметр подводящего и отводящего шлангов d = 34 мм, их длина l2-3 = 600 мм и l4-6 = 650 мм, количество изгибов n = 4, размеры трубок радиатора Рa = 2 мм, b = 18 мм, их количество N = 144 и длина lтр = 550 мм. Система включает в себя термостат Т, рубашку охлаждения двигателя Д, отопитель От с краном К. Диаметр подводящей и отводящей трубок отопителя dот = 14 мм, их длина l7-8 = 300 мм, l9-6 = 500 мм, количество колен у этих трубок nк = 4, количество соединений nс = 4. Считать, что температура на участках 4 — 6 и 9 — 6 равна t1 = 80°С, на участках 2-3 и 7-8 — t2 = t1 + Δt = 90ºC (Δt = 10°С), температура в радиаторе — tp = t1 + 0,5 Δt = 85°С. Сопротивлениями по длине в бачках радиатора пренебречь. Принять следующие коэффициенты местных сопротивлений: рубашки охлаждения двигателя ζруб = 5; отопителя ζот = 1,8; термостата ζт = 3; крана отопителя ζк = 0,8; на вход в верхний бачок радиатора ζ1 = 1,0; на вход в трубу радиатора ζ2 = 0,5; на выход из трубки радиатора в нижний бачок ζ3 = 1,0; на выход из нижнего бачка ζ4 = 0,5; изгиба шланга ζизг = 0,2; колена трубок отопителя ζк = 0,15; соединений  ζс = 0,1. Эквивалентная шероховатость шлангов Δэ1 = 0,05 мм, трубок радиатора Δэ2 = 0,01 мм, подводящей и отводящей трубок отопителя Δэз = 0,02 мм. Охлаждающая жидкость — вода. Принять кинематический коэффициент вязкости воды при t1 = 80°С υ1 = 0,0037 Ст, при tр = 85°С υр = 0,0035 Ст, при t2 = 90°С υ1 = 0,0033 Ст.

Приведем характеристику насоса при nн = 3500 об/мин:

Q, л/с……0………100……200…300………..400…………500…………533

Н, м……..18,9……18,8…..18,5…18,0………17,3…………16,0………..15,2

На рис. 3.21 представлена принципиальная схема системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания автомобиля. Система имеет два параллельно соединенных контура: основной 2 — 3 — Р — 4 — Т — 6 и байпасный 2 —10 — Т — 6. Последовательно к ним подключена рубашка охлаждения двигателя Д, состоящая из рубашки охлаждения блока цилиндров и рубашки охлаждения головки цилиндров. Эти рубашки являются сложными каналами. В расчетах они рассматриваются как один канал, представляющий собой местное сопротивление.

Термостат Т имеет два клапана: основной и байпасный.

При горячем двигателе основной клапан термостата открыт, а байпасный закрыт. Охлаждающая жидкость циркулирует по основному контуру. От нижнего бачка радиатора Р жидкость по шлангу 4 — 5 поступает в корпус термостата, а затем в корпус насоса Н. Насос подает жидкость в рубашку охлаждения двигателя для охлаждения цилиндров и камеры сгорания двигателя. Затем по шлангу 2 — 3 жидкость поступает в верхний бачок радиатора Р. Переливаясь из верхнего бачка радиатора в нижний, жидкость охлаждается.

При холодном двигателе основной клапан термостата закрыт, а байпасный открыт. Жидкость циркулирует по байпасному контуру. От насоса жидкость подается в рубашку охлаждения двигателя. Далее по шлангу 2 — 10 жидкость поступает через корпус термостата в насос, а затем снова в рубашку охлаждения, что обеспечивает быстрый подогрев двигателя.

Циркуляция охлаждающей жидкости обеспечивается центробежным насосом.

Для обогрева в систему охлаждения включен радиатор отопителя От, в который нагретая охлаждающая жидкость подается из рубаш­ки охлаждения головки цилиндров двигателя по шлангу 7 — 8 через кран К. Жидкость из радиатора отопителя сливается по трубопроводу 9 — 6 и поступает в корпус насоса. Контур с отопителем соединен параллельно с основным контуром.

Стоимость: 300 руб

Пример 4.1

Из бака при постоянном напоре вытекает вода через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 0,03 м (рис. 4.4). Вакуум в насадке hвак = 1,5 м. Определить расход Q, считая движение установившимся.

Стоимость: 60 руб

Пример 4.2

Определить расход бензина через жиклер 1 диаметром d = 1,62 мм простейшего карбюратора. Выходное сечение распылителя 3 расположено выше уровня бензина в поплавковой камере 2 на величину Δh = 3 мм, вакуумметрическое давление в горловине диффузора 4 рвак = 14 кПа, давление на свободной поверхности в поплавковой камере — атмосферное, коэффициент расхода жиклера с учетом потерь в распылителе μ = 0,55, плотность бензина ρ = 700 кг/м3 (рис. 4.5).

Рис. 4.5

Стоимость: 90 руб

Пример 4.3

В бак, разделенный на две секции перегородкой (рис. 4.6) с отверстием, поступает вода в количестве Q = 0,0045 м3/с. Из первой секции вода вытекает через цилиндрический насадок, а из второй — через конически расходящийся насадок с углом конусности θ = 6°. Диаметры отверстия и входных сечений насадков одинаковы и равны d = 20 мм, длины насадков l = 60 мм. Определить расход через каждый насадок.

Стоимость: 120 руб

Пример 4.4

На горизонтальном трубопроводе имеется конический переход с углом конусности α = 5° (рис. 4.7). Определить наименьший возможный диаметр d2 при котором еще возможно неразрывное движение воды по этому переходу, если d1 = 0,1 м, давление рабс1 = 14,72 кПа, расход Q = 0,00785 м3/с и температура воды t = 30°С. Коэффициент сжатия при переходе от конической части к цилиндрической (за сечением 2—2) ε = 0,95. Потерями в пределах перехода можно пренебречь.

Рис. 4.7

Стоимость: 90 руб

Пример 4.5

Цилиндрический бак диаметром D = 0,5 м имеет в дне два одинаковых отверстия, одно из которых снабжено внешним цилиндрическим насадком. Каким должен быть диаметр отверстия и насадка, чтобы при поступлении воды в бак с расходом Q = 0,03 м3/с уровень поддерживался на высоте h = 1,2 м? Определить, за какое время t произойдет опорожнение сосуда только через цилиндрический насалок после ппекпашения ппитока волы в бак (pис. 4.81).

Рис. 4.8

Стоимость: 90 руб

Пример 4.6

Насос подает масло плотностью ρ = 800 кг/м3 к гидроцилиндру по трубопроводам, показанным на рис. 4.9.

Учитывая только потери гидродросселях Д1 и Д2, найти отношение площадей проходных сечений дросселей, при котором поршень, нагруженный силой F = 2 кН, находится в покое. Показание манометра рман = 7,2 МПа, D = 50 мм, d = 40 мм, давление в гидробаке атмосферное, коэффициенты расхода μ1 и μ2 гидродросселей Д1 и Д2 соответственно равны μ1 = 0,8 и μ2 = 0,5.

Рис. 4.9

Стоимость: 90 руб

Пример 4.7

Определить давление рх в корпусе 1 золотника (рис. 4.10), передаваемое силовому цилиндру 3, расход QХ через золотник, скорость и время перемещения поршня 4, усилие на штоке 6 гидроцилиндра при смещении плунжера 2 золотника на величину х = 3 мм, если давление питания р1 = 0,1 МПа, давление слива р2 = 0,05 МПа, размеры окон 7 и 8 золотника а = 5 мм и b = 4 мм, коэффициент расхода через окна μ = 0,58, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3, диаметр поршня 4 гидроцилиндра D = 60 мм, ход поршня hх = 4 мм, жесткость пружины с = 24 н/мм, объемный КПД η0 = 0,95, механический КПД ηм = 0,95. Движение жидкости считать установившимся, движение поршня — равномерным.

Рис. 4.10

Стоимость: 120 руб

Пример 4.8

Мазут подается (рис. 4.11) в топку котла в количестве G = 1 кг/с через форсунку с конически сходящимся насадком, имеющим угол конусности αм = 10°. Воздух для сжигания подается также через конически сходящийся насадок углом конусности αв = 30°. Определить сечение мазутного и воздушного сопел, если для сжигания 1 кг мазута требуется 9 м3 воздуха при температуре 15°. Мазут подается к насадку под избыточным давлением рм = 300 кПа, а воздух — под избыточным давлением рв = 8 кПа, ρм = 800 кг/м3, ρв = 1,2 кг/м3.

Рис. 4.11

Стоимость: 90 руб

Пример 5.1

Определить напор насоса (см. рис. 5.2) с подачей Q = 0,0314 м3/с, если диаметры всасывающего и напорного патрубков имеют размеры dВС = 0,25 м и dн = 0,2 м. Показания манометра Рман = 8,5 · 105 Па и вакуумметра рвак = 0,4 · 105 Па. Расстояние по высоте между точками измерения давления на напорном и всасывающем патрубках насоса Δz = 0,97 м.

Стоимость: 60 руб

Пример 5.2

При испытании лопастного насоса получены следующие данные: давление на выходе из насоса р2 = 0,4 МПа; вакуум перед входом в насос hвак = 280 мм рт. ст.; подача насоса Q = 0,006 м3/с; частота вращения n = 1000 об/мин; крутящий момент на валу насоса М = 40 Н · м. Определить полезную мощность насоса, потребляемую мощность на валу, КПД насоса. Принять диаметры всасывающего и напорного патрубков насоса одинаковыми (d1 = d2). Насос перекачивает воду плотностью ρ = 103 кг/м3.

Стоимость: 90 руб

Пример 5.3

Центробежный насос типа К с прямоосным подводом в системе охлаждения двигателя имеет лопастное колесо диаметром D2 = 0,15 м и шириной на выходе b2 = 12 · 10-3 м. Угол установки лопасти на выходе β = 30°.

При частоте вращения n = 3000 об/мин подача насоса Q = 0,025 м3/с.

Определить напор насоса, приняв коэффициент учета конечного числа лопастей μ = 0,75, а гидравлический КПД ηг = 0,85.

Определить коэффициент быстроходности насоса.

Стоимость: 120 руб

Пример 5.4

На рис. 5.3 представлена напорная характеристика насоса при частоте вращения n1 = 1 500 об/мин и характеристика трубопровода (зависимость потребляемого напора от расхода в трубопроводе) согласно уравнению Нпотр = hг K + c где Кс — коэффициент сопротивления трубопровода.

Определить частоту вращения насоса, при которой его подача увеличивается в 2 раза.

Стоимость: 120 руб

Пример 5.5

На рис. 5.5 представлена характеристика насоса Н, η = f(Q) при n1 = 2000 об/мин и характеристика трубопровода Нпотр =hг K + c, где Кс — коэффициент сопротивления трубопровода, а hт — геометрическая высота подачи.

Определить, как изменится подача насоса, если частота вращения уменьшится в 1,2 раза (n2 = 1666 об/мин). Подсчитать потребляемую мощность насоса в рабочих точках при n1 и n2 Плотность жидкости ρ = 103 кг/м3.

Стоимость: 120 руб

Пример 5.6

Центробежный насос типа К с прямоосным подводом перекачивает воду (ρ = 1 000 кг/м3). Частота вращения вала n = 2 135 об/мин, подача насоса Q = 0,24 м3/с. Известна геометрия лопастного колеса: радиусы колеса, ширина канала и толщина лопастей на входе и выходе соответственно (рис. 5.7): R1 = 0,1 м; b1 = 0,1 м; δ1 = 0,004 м; R2 = 0,2 м; b2 = 0,05 м; δ2 = 0,001 м; β = 22°; β = 20°. Число лопастей z = 9.

Определить напор насоса, момент воздействия потока на колесо, построить треугольники скоростей на входе в колесо и выходе. Принять объемный КПД насоса η0 = 0,985; гидравлический КПД ηг = о,9.

Рис. 5.7

Стоимость: 120 руб

Пример 5.7

В форсунки авиационного жидкостно-реактивного двигателя топливо нагнетается посредством центробежного насоса с приводом от газовой турбины. Число оборотов колеса насоса n = 10 000 об/мин. Определить диаметр D2 лопастного колеса насоса, создающего перепад давлений Δр = 3 500 кПа, при массовом расходе топлива mt = 7,5 кг/с. Плотность топлива (перекись водорода) ρ = 1 350 кг/м3.

Ширина колеса на выходе b2 = 8 · 10-3 м, отношение диаметров на входе и выходе D1/D2 = 0,5, угол установки лопасти β = 30°, число лопастей z = 6. Закрутка на входе отсутствует (= о). Толщиной лопастей и утечками пренебречь.

Стоимость: 150 руб

Пример 5.8

Центробежный насос имеет лопастное колесо с шестью радиальными лопастями z = 6; β = 90°, диаметр колеса на входе D1 = 0,125 м, на выходе — D2 = 0,250 м; диаметры патрубков насоса одинаковы. Какое число оборотов нужно сообщить насосу для получения перепада давления р = 3 · 105 кПа (жидкость — вода ρ = 103 кг/м3). Гидравлический КПД насоса принять равным ηг = 0,75.

Стоимость: 90 руб

Пример 5.9

Насос в рабочей точке A (рис. 5.11) обеспечивает подачу Q = 0,2 м3/с; напор Н = 18 м при КПД η = 0,7.

Как изменятся показатели насоса, если коэффициент сопротивления трубопровода возрастет в 2 раза при частичном закрытии задвижки на напорной линии.

Характеристика трубопровода задана уравнением

Нтруб = hг K + c =  hг hпот

где hг — геометрическая высота подачи, hг = 8 м; Кс — коэффициент сопротивления трубопровода.

Рис. 5.11

Стоимость: 120 руб

Пример 5.10

При проектировании нового центробежного насоса была изготовлена и испытана его модель, уменьшенная в 2 раза (т.е. геометрический масштаб іd = Dнат/Dмод = 2). Модель была испытана при частоте вращения вала nмод = 600 об/мин (рис. 5.13). У проектируемого насоса частота вращения вала nнат = 720 об/мин.

Требуется рассчитать и построить характеристику нового насоса, считая КПД натуры и модели одинаковыми.

Рис. 5.13

Стоимость: 120 руб

Пример 5.11

По графикам, представленным на рис. 5.13 и рис. 5.14, определить коэффициент быстроходности ns колес для модели и натуры, используя данные табл. 5.5, установить типы этих лопастных колес и соотношение диаметров D2/D0.

Рис. 5.13

Стоимость: 90 руб

Пример 5.12

Центробежный насос с рабочим колесом диаметром D1 = 0,25 м при частоте вращения n = 1 800 об/мин развивает напор Н1 = 12 м при расходе Q1 = 0,0064 м3/с.

Требуется определить частоту вращения n2 и диаметр колеса D2 насоса, подобного данному, который при подобном режиме работы разовьет напор Н2 = 18 м при расходе Q1 = 0,01 м3/с.

Стоимость: 60 руб

Пример. 5.13

Дана характеристика центробежного насоса с рабочим колесом D1 = 0,2 м при частоте вращения n1 = 3 000 об/мин (табл. 5.6).

Построить характеристику насоса, подобного данному, с рабочим колесом диаметром D2 = 0,3 м при частоте вращения n2 = 1 500 об/мин.

Стоимость: 90 руб

Пример 5.14

Допустимый кавитационный запас центробежного насоса Δhдоп = 2 м при подаче Q = 0,002 м3/с. Насос подает воду из бака с давлением ратм на свободной поверхности жидкости (рис. 5.16). Приведенная длина всасывающего трубопровода lприв = 5 м, диаметр всасывающего трубопровода dвс = 0,04 м, коэффициент сопротив­ления трения λ = 0,025. Температура воды t = 20°С. Определить до­пустимую высоту всасывания насоса h

Рис. 5.16

Стоимость: 120 руб

Пример 5.15

В каталоге для центробежного насоса задана допустимая вакуумметрическая высота всасывания Н = 8 м вод. ст. при t = 15°С и нормальном атмосферном давлении ратм = 98,1 кПа. Остальные параметры: Q = 0,002 м3/с; dвс = 0,04 м; lприв = 5 м; λ = 0,025.

Определить допустимую геометрическую высоту всасывания насоса. Как изменится высота всасывания при увеличении частоты вращения вала насоса в 1,2 раза (n1 = 1,2n)? Как изменится допустимая высота всасывания, если насосную установку поднять на отметку 1000 м над уровнем моря.

Стоимость: 120 руб

Пример. 6.1

На рис. 6.3. представлена внешняя характеристика гидромуфты с активным диаметром Dа = 0,32 м при частоте вращения входного вала n1 = 1000 об/мин и при заполнении рабочей полости жидкостью с плотностью ρ = 900 кг/м3.

Требуется рассчитать и построить безразмерную характеристику ГДМ, определить коэффициент перегрузки, если расчетный режим соответствует скольжению s = 5%.

Стоимость: 90 руб

Пример 6.2

Известны скоростная характеристика двигателя внутреннего сгорания (рис. 6.5, а), номинальный режим двигателя ω = 320 с-1 и М = 400 Н м, безразмерная характеристика гидродинамической муфты (рис. 6.5, б), плотность рабочей жидкости ρ = 900 кг/м3.

Требуется определить активный диаметр Da ГДМ, коэффициент перегрузки Кпер, диапазон угловых скоростей двигателя при работе с ГДМ от режима і = 0 (столовый режим) до iном = i* = 0,98.

Какой конструктивный тип ГДМ соответствует данной характеристике?

Стоимость: 150 руб

Пример 6.3

Заданы характеристика асинхронного двигателя (рис. 6.7) в виде зависимостей силы тока J = f(n1) и момента Мдв = f(n1); безразмерная характеристика ГДМ (рис. 6.8); плотность рабочей жидкости ρ = 1 000 кг/м3.

Определить коэффициент перегрузки Кпер и активный диаметр Dа ГДМ для работы с асинхронным электродвигателем.

Стоимость: 90 руб

Пример 6.4

По безразмерной характеристике гидротрансформатора (рис. 6.9) определить на расчетном режиме мощность на входном (N1) и выходном (N2) валах, если активный диаметр ГДТ Dа = 0,32 м; частота вращения входного вала, n1 = 1000 об/мин; рабочая жидкость в ГДТ — масло И-20, при t = 80°С плотность ρ = 800 кг/м3.

Стоимость: 120 руб

Пример 6.5

Двигатель внутреннего сгорания развивает на номинальном режиме работы мощность NДВС = 5 кВт при номинальной частоте вращения nдв = 1 000 об/мин.

Определить активный диаметр Dа гидротрансформатора для данного двигателя, если безразмерная характеристика ГДТ представлена на рис. 6.9 (см. пример 6.4). В качестве рабочей жидкости в ГДТ используется масло АМГ (ρ = 900 кг/м3 при t = 50°С).

Стоимость: 90 руб

Пример 6.6

Известна скоростная характеристика двигателя Мдв = fдв) (рис. 6.10) и безразмерная характеристика ГДТ (рис. 6.11) K, η = f (i). Требуется построить выходную характеристику привода «двигатель — ГДТ» для рабочей зоны гидротрансформатора, т.е. зависимость М2 = f2). Активный диаметр ГДТ Da = 0,32 м. Рабочая жидкость — вода ρ = 1000 кг/м3. Построение выполнить для трех точек: на границах рабочей зоны и для КПД ηmax.

Стоимость: 150 руб

Пример 6.7

На рис. 6.14 представлена схема гидромеханической передачи, на которой 1 — двигатель внутреннего сгорания (его характеристика представлена на рис. 6.15); 2 — гидротрансформатор с активным диаметром Dа = 0,37 м, безразмерная характеристика которого задана в табл. 6.7; рабочая жидкость имеет плотность ρ = 840 кг/м3; 3 — коробка перемены передач имеет три передачи с передаточными числами i = 2,45; i = 1,44; i = 1; 4 — главная передача i = 6,55; 5 и 6 — колеса мобильной машины (например, автобус). Радиус колеса Rк = 0,519 м. Масса мобильной машины с нагрузкой mа = 22 500 кг. Механический КПД ηмех = ηкппηгл.п = 0,93. Площадь лобового сопротивления Fлоб = 8 м2; коэффициент лобового. Требуется рассчитать тяговую характеристику мобильной машины и определить максимальную скорость движения.

Стоимость: 210 руб

Пример 6.8

Характеристика гидротрансформатора с Dа = 0,37 м задана в виде зависимости λм1, К,η = f(i) в табл. 6.16. Плотность рабочей жидкости р = 840 кг/м3.

Необходимо рассчитать безразмерный коэффициент момента λ1 и построить внешнюю характеристику ГДТ, если n1 = 2200 об/мин (ω1 = 230 с-1).

Стоимость: 120 руб

Пример 7.1

Определить подачу и потребляемую мощность поршневого одноцилиндрового насоса двойного действия, если известно, что диаметр цилиндра D = 0,2 м, диаметр штока d = 0,04 м, ход поршня S = 0,25 м, частота вращения вала насоса n = 90 об/мин, объемный КПД η0 = 0,92. Насос обеспечивает напор Н = 70 м вод. ст. Полный КПД насоса ηн = 0,8.

Стоимость: 60 руб

Пример 7.2

Определить производительность шестеренчатого (см. рис. 2.8) насоса при нулевом перепаде давления и при частоте вращения n = 2200 об/мин, если известно, что наибольшая площадь сечения каждого зуба, ограниченная внешней окружностью соседней шестерни, равна F = 0,2 см2. Ширина шестерни (длина зуба) b = 12 мм.

Построить характеристику насоса в виде зависимости расхода Q от частоты вращения для трех значений перепада давления: р1 = 0, р2 = 5 МПа, р3 = 10 МПа, считая утечки пропорциональными давлению и не зависящими от числа оборотов. Коэффициент пропорциональности принять kq = 0,05 см5/(кг · с).

Построить характеристику насоса в системе координат р(Q) для постоянного числа оборотов n = 2200 об/мин.

Рис. 2.8

Стоимость: 120 руб

Пример 7.3

Определить максимальную производительность шестеренчатого насоса с внутренним зацеплением (см. рис. 10.19 в работе [4]) при частоте вращения ведущего вала n = 800 об/мин. Даны следующие величины: наибольшая площадь сечения зуба малой шестерни, ограниченная окружностью, проведенной через края зубьев большого венца, F1 = 4 · 10-4 м2; наибольшая площадь сечения зуба большого венца, ограниченная внешней окружностью малой шестерни, F2 = 4,2 · 10-4 м2; ширина шестерен (длина зубьев) b = 0,05 м.

Стоимость: 60 руб

Пример 7.4

На рис. 7.4 представлена гидравлическая схема распределения подачи бензина пластинчатым насосом с редукционным клапаном из бака в карбюратор транспортного средства. При чрезмерном повышении давления бензина в напорном трубопроводе (справа) это давление, действуя на клапан снизу вверх, преодолевает силу, с которой клапан прижат пружиной, и приподнимает его. Часть подачи насоса при этом будет перетекать через клапан из области нагнетания в область всасывания.

Принимая утечки через зазоры пропорциональными разности давлений (коэффициент пропорциональности взять равным kq = 50 см5/кг с), построить характеристику данного насоса с учетом редукционного клапана при частоте вращения n = 1 800 об/мин.

Принять коэффициент сопротивления клапанного канала, по которому бензин перетекает из напорной области во всасывающую (через клапан), равным ζ = 400 (отнесено к скоростному напору перед клапаном, где площадь, равна πd/4).

Размеры насоса следующие: внутренний диаметр корпуса D = 2,5 · 10-2 м; диаметр ротора d = 2,1 · 10-2 м; длина ротора b = 3,5 · 10-2 м; толщина пластин δ = 3 · 10-3 м; число пластин z = 4; диаметр клапана dкл = 3 · 10-2 м.

Сила прижатия клапана пружиной Рпр = 12,5 Н. Ввиду малости высоты подъема клапана силу Рпр считаем постоянной и от расхода не зависящей. Силой упругости диафрагмы пренебрегаем. Течение бензина в насосе турбулентное.

При построении участка характеристики насоса с учетом действия редукционного клапана утечками пренебрегаем.

Рис. 7.4

Стоимость: 150 руб

Пример 7.5

Определить параметры шестеренного насоса внешнего зацепления с номинальной (расчетной) подачей QТ = 0,4 дм3/с при частоте вращения вала n = 25 об/с для работы при давлении рн = 1,25 · 107 Н/м2 (12,5 МПа). Принять ηмех = 0,85; η0 = 0,9.

Стоимость: 120 руб

Пример 7.6

Рассчитать усилие R на штоке гидроцилиндра и скорость и его перемещения при дроссельном регулировании. Сечение регулирующего дросселя fдp = 3 · 10-6 м2; давление в напорной магистрали рн = 12 МПа (объемные, механические потери и давление в сливной магистрали не учитываем). Рабочая площадь поршня F = 25 · 10-4 м2; коэффициент расхода дросселя η = 0,7, плотность жидкости ρ = 850 кг/м3.

Стоимость: 90 руб

Пример 7.7

Определить мощность, подводимую к гидроцилиндру с параметрами: нагрузка на штоке Rн = 22 · 103 Н, скорость штока υ = 0,1 м/с, рабочая площадь F = 14 · 10-4 м2, сила трения в подвижных сочленениях Rтр = 1,2 · 103 Н, коэффициент перетечек через уплотнение поршня Кут = 10-3 м/(с · МПа).

Стоимость: 60 руб

Пример 7.8

Определить расчетную подачу и мощность на валу шестеренного насоса с подачей Qэф = 1,25 · 10-3 м3/с при давлении нагнетания рн = 7 МПа.

Принимаем величину механического КПД ηмех = 0,84 и объемного КПД η0 = 0,90.

Стоимость: 60 руб

Пример 7.9

Определить основные размеры гидроцилиндра, если усилие на штоке Рmin = 120 кН; максимальная скорость поршня υтах ≤ 0,5 м/с; разгон поршня со штоком за время t = 0,1 с от υнач = 0 до υтах; перемещение рабочего органа L = 1 м. Номинальное давление в гидроцилиндре рном = 10 МПа (максимальное давление ртах = 14 МПа). Давление на сливе рсл = 0. Механический КПД ηмех = 0,96.

Стоимость: 120 руб

Пример 7.10

На рис. 7.7 представлена схема объемного ОГП. Шестеренный насос 1 подает масло (коэффициент вязкости ν = 0,3 · 10-4 м2/с; плотность ρ = 920 кг/м3) в гидроцилиндр 2 с нагрузкой Р = 3 300 Н; D1 = 0,1 м; D2 = 0,04 м.

На рис. 7.8 представлена характеристика насоса рн (Qн) и ηн(Qн) при постоянной частоте вращения вала и характеристика перелив­ного клапана ркл (Qкл).

Длины трубопроводов l1 = 2 м и l2 = 8м приведены с учетом полностью открытого дросселя 6 (см. рис. 7.7), d = 0,015 м.

Дроссель 8 установлен параллельно насосу 1. Определить скорость поршня υп при закрытом дросселе 8 и полностью открытом дросселе 6. Сравнить потребляемую насосом мощность при уменьшении скорости поршня до υ = 0,25υп двумя способами: частичным прикрытием дросселя 6 при закрытом дросселе 8; открытием дросселя 8 при полностью открытом дросселе 6.

Рис. 7.7

Стоимость: 150 руб

Пример 7.11

Определить действующие усилия Рп и Рш в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра подъема стрелы автомобильного крана.

Определить скорость перемещения поршня при опускании и подъеме стрелы.

Диаметр поршня D = 0,2 м. Диаметр штока d = 0,16 м. Номинальное давление в гидросистеме 16 МПа. Перепад давлений в полостях гидроцилиндра Δр = 15 МПа. Механический КПД гидроцилиндра ηмех = 0,95. Действительная подача насоса Qп = 0,0024 м3/с; объемный КПД гидроцилиндра η = 0,98.

Стоимость: 90 руб

Пример 7.12

Определить необходимый диаметр гидроцилиндра для подъема и заглубления отвала бульдозера и подобрать по таблице стандартный диаметр, если давление в гидросистеме р = 10 МПа, а необходимое усилие при заглублении отвала F = 105 Н.

Стоимость: 80 руб

Пример 7.13

Определить максимальный рабочий объем и основные показатели регулируемого аксиально-поршневого насоса, установленного на экскаваторе по следующим данным: диаметр поршней d = 20 · 10-2 м; максимальный угол γ = 25°; число цилиндров z = 7; диаметр окружности заделки шатунов в наклонном диске D = 5,9 · 10-2 м. Частота вращения n = 1 950 об/мин, давление в гидросистеме р = 16 МПа; ηгм = 0,95; ηо.н = 0,96

Стоимость: 80 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.187

Р.187

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1.24

Наклонный прямоугольный щит плотины шарнирно закреплен на оси О (рис. 1.20). При каком уровне воды H щит опрокинется, если угол наклона щита α = 60°, а расстояние от его нижней кромки до оси шарнира a = 1,3 м. Вес щита не учитывать.

1.20

Стоимость: 150 руб

Задача 1.25

Определите силу давления жидкости на торцевую плоскую стенку горизонтальной цилиндрической цистерны (рис. 1.21) диаметром d = 2,4 м, заполненной бензином плотностью ρ = 760 кг/м3, если уровень бензина в горловине находится на расстоянии H = 2,7 м от дна.

Цистерна герметично закрыта и избыточное давление на поверхности жидкости составляет 40 кПа. Найти также положение центра давления относительно центра тяжести стенки.

1.25

Стоимость: 150 руб

Задача 1.26

Резервуар заполнен нефтью плотностью ρ = 850 кг/м3 до высоты H = 4 м (рис. 1.22). Избыточное давление на поверхности pи = 14,7 кПа.

Определить реакции шарнира А и стяжного болта В крышки люка, если диаметр патрубка d = 1 м, и его центр расположен на расстоянии H1 = 1,5 м от дна резервуара; a = 0,7 м и b = 0,8 м. Вес крышки не учитывать.

1.26

Стоимость: 180 руб

Задача 1.27

Закрытый резервуар высотой H = 10 м (рис. 1.23) разделен на два отсека вертикальной прямоугольной перегородкой шириной b = 4 м. В левом отсеке уровень нефти H1 = 8 м (ρн = 850 кг/м3) в правом отсеке уровень воды H2 = 5 м (ρв = 1000 кг/м3). Избыточное давление паров над нефтью pи1 = 19,6 кПа.

Определить равнодействующую сил давления на перегородку и точку ее приложения.

У к а з а н и е: в левом отсеке, кроме силы давления нефти и паров на смоченную часть перегородки, нужно учесть силу давления паров на несмоченную часть стенки.

1.27

Стоимость: 210 руб

Задача 1.32

Шаровой резервуар диаметром d = 1 м целиком заполнен жидкостью плотностью ρ = 103 кг/м3. В верхней точке жидкости в резервуаре давление атмосферное.

Определить величины и направления сил, действующих на верхнюю и боковую полусферы.

Стоимость: 150 руб

Задача 1.33

Решить задачу 1.32, считая, что в верхней точке жидкости в резервуаре давление:

1) избыточное pи = 4,9 кПа;

2) вакуумное pв = 4,9 кПа.

Стоимость: 150 руб

 Задача 1.34

Вертикальный цилиндрический резервуар (d = 2 м) закрыт сверху полусферической крышкой того же диаметра весом 19,6 кН и целиком заполнен водой. Затем в отверстие в верхней части крышки ввернули вертикальную трубку пренебрежимо малого диаметра и залили в нее воду.

Определить: 1) при какой высоте воды в трубке вертикальная составляющая силы давления жидкости уравновесит вес крышки? 2) как должна измениться эта высота, если в трубке находится не вода, а керосин (ρк = 810 кг/м3)?

Стоимость: 150 руб

Задача 1.39

Горизонтальная цилиндрическая цистерна с полусферическими боковинами целиком заполнена топливом (ρ = 800 кг/м3). Давление в верхний части цистерны, измеряемое манометром, pм = 14,7 кПа, длина цистерны l = 5 м, ее диаметр d = 3 м (рис. 1.34).

Определить величины сил давления, растягивающих цистерну в сечениях АА и ВВ, и положение линий их действия.

1.39

Стоимость: 150 руб

Задача 2.5

Из открытого резервуара с постоянным уровнем (рис. 2.12) идеальная жидкость по горизонтальной трубе вытекает в атмосферу, H = 1,6 м; d1 = 0,15 м; d2 = 0,075 м.

Определить показание жидкости в пьезометра h.

2.5

Стоимость: 150 руб

Задача 2.7

По трубопроводу перекачивается нефть плотностью ρ = 910 кг/м3 в количестве Q = 0,04 м3/c. Сечение 2–2 расположено выше сечения 1–1 на 10 м. Диаметры трубы d1 = 0,3 м; d2 = 0,2 м; давления p1 = 1,5 МПа, p2 = 1 МПа.

Определить потерю напора h1-2.

Стоимость: 120 руб

Задача 2.8

Нагнетательная линия трубопровода (рис. 2.14) состоит из одинаковых по длине и диаметру входящей и нисходящей ветвей. Давление в точке А pА = 1,5 · 105 Па; h = 8 м. Длина трубопровода l = 100 м, диаметр d = 0,1 м. Расход нефти Q = 0,01 м3/c; плотность ρ = 910 кг/м3. Давление на выходе из трубы равно 105 Па.

Определить давление у насоса.

2.8

Стоимость: 150 руб

Задача 2.13

На входе в насос (см. рис. 2.5), перекачивающий нефть (ρ = 900 кг/м3) в количестве Q = 100 м3/ч, допустимый вакуум p = 40 кПа. Потери во всасывающей линии hп = 2 м, диаметр D = 0,1 м.

Определить допустимую высоту всасывания z1.

2.13

Стоимость: 120 руб

Задача 5.2

Насос (см. рис. 5.8) подает бензин (ρ = 700 кг/м3, ν = 7 · 10-7 м2/с) из подземной емкости с избыточным давлением pи = 10 кПа. На всасывающей линии насоса (l = 8 м, d = 150 мм, трубы сварные бывшие в эксплуатации) имеются местные сопротивления: фильтр, колено, задвижка. Расход Q = 2 · 10-2 м3/c, к.п.д. насоса ηнас = 0,7, мощность на его валу Nнас = 16,8 кВт.

Определить:

1) максимальную высоту всасывания h при условии, что вакуум у входа в насос не должен превышать pв = 40 кПа;

2) напор, создаваемый при этом насосом в нагнетательной линии Hнаг.

5.8

Стоимость: 150 руб

Задача 5.7

Вода при t = 20 °С вытекает из открытого резервуара по горизонтальному трубопроводу (l = 50 м, d = 100 мм, трубы сварные умеренно заржавленные, Σζ = 5) в атмосферу под напором H = 6 м.

Определить расход.

Стоимость: 150 руб

Задача 5.17

При перекачке нефтепродукта (ρ = 810 кг/м3, ν = 3 · 10-5 м2/с) с подачей Q = 60 дм3/с насос создает напор Hнас = 75 м. Конечное давление в горизонтальном продуктопроводе (l = 2 км, трубы сварные новые, lэкв = 2,5% от l) pи = 150 кПа.

Определить диаметр труб.

Стоимость: 180 руб

ЗАДАНИЕ 3

по дисциплине «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика»

Круглое отверстие в боковой вертикальной плоской стенке резервуара с жидкостью может быть закрыто одной из крышек (рис. 1.30): плоской (а), полусферической (б) или конической (в). Покажите соотношение растягивающих болты усилий для этих крышек

1.30

Канал перегорожен полуцилиндрической твердой поверхностью. По одну ее сторону вода налита до верха, по другую – до середины. Изобразите объем результирующего тела давления и укажите знак вертикальной силы (+ вверх, – вниз) (рис. 1.31)

1.31

В стакане с ртутью плавает стальной шарик (ρрт > ρст). Что произойдет с шариком, если на ртуть налить воду?

Ответы с объяснением (Задание 3): 250 руб

ЗАДАНИЕ 4

по дисциплине «Гидравлика и нефтегазовая гидромеханика»

Во сколько раз увеличивается удельная кинетическая энергия жидкости при ее переходе в трубу меньшего диаметра, если отношение диаметров труб 3:1 (рис. 2.6)? Режим течения не изменится

2.6

Может ли в местном сужении (2–2) горизонтального трубопровода (рис. 2.7) образоваться вакуум, если в широком сечении 1–1 перед ним избыточное давление pи?

2.7

По вертикальной трубе жидкость течет сверху вниз. Показания манометров, установленных на трубе, возрастают по ходу течения. Оцените величину гидравлического уклона по сравнению с единицей

Расположите последовательно номера графиков (рис. 2.8), характеризующих изменение полных напоров по длине цилиндрического участка трубопровода, если: а) течет идеальная жидкость; б) на участке имеется местное сопротивление; в) на участке установлен насос

2.8

 

Ответы с объяснением (Задание 4): 400 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.186

Р.186

Есть готовые решения этих задач, контакты

Для заданного трубопровода определить геометрический напор Hг, который обеспечит требуемый расход жидкости Q. Установленный на трубопроводе вентиль полностью открыт.

Таблица 1

Параметры трубопровода (рис. 1)

Вариант l1 l2 d1 d2 Q t Δ Жидкость
м м мм мм л/с °С мм
4 10 20 28 32 2,4 10 0,1 Анилин

1

Стоимость: 240 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.49.2

Р.49.2

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача №1

Плотность нефти равна ρ,  кг/м3. Определить ее удельный вес γ в единицах СИ и подсчитать, какой объем занимает нефть весом G, кН.

Исходные данные Вариант
№5
ρ,  кг/м3 800
G, кН 300

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №2

Кинематическая вязкость жидкости равна ν, см2/с. Определить ее динамическую вязкость в единицах СИ, если удельный вес жидкости равен γ, кН/м3.

Исходные данные Вариант
№5
ν, см2 0,29
γ, кН/м3 8,0

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №3

Объем емкости V, литров. Сколько будет весить она, если ее заполнить жидкостью плотностью ρ, кг/м3. Собственный вес емкости 20 кгс. Ответ дать в СИ.

Исходные данные Вариант
№5
V, л 300
ρ, кг/м3 800

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №4

На водопроводной трубе установлен манометр, который показывает давление pман, кгс/см2. Какой пьезометрической высоте соответствует это давление и чему равно полное давление в трубе в единицах СИ?

Исходные данные Вариант
№5
pман, кгс/см2 3,5

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №5

Определить силу, действующую на горизонтальный люк диаметром 1 метр, расположенный на глубине h, м от поверхности воды в днище открытого резервуара.

Исходные данные Вариант
№5
h, м 5

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №6

Найти полное и избыточное давления в точке дна открытого резервуара, наполненного водой, если глубина воды в нем равна h, м.

Исходные данные Вариант
№5
h, м 9

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №7

Резервуар с круглым днищем диаметром d, м и с вертикальными стенками высотой 4 метра вкопан в землю на всю высоту. Уровень грунтовых вод располагается на глубине h, м от поверхности земли. Собственный вес резервуара равен G, кН. Проверить резервуар на всплытие.

Исходные данные Вариант
№5
d, м 3,5
h, м 3,0
G, кН 130

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Задача №8

На горизонтальной водопроводной трубе установлен манометр, показывающий давление pман, кгс/см2. Определить гидростатический напор в трубе относительно ее оси (радиусом трубы пренебречь).

Исходные данные Вариант
№5
pман, кгс/см2 4,0

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №9

Поток воды движется по напорному трубопроводу диаметром 200 мм с расходом q, л/с. Определить среднюю скорость потока при переходе на диаметр вдвое меньший.

Исходные данные Вариант
№5
q, л/с 90

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №10

По горизонтальной трубе диаметром 300 мм движется вода с расходом q, л/с. Манометр показывает давление pман, кгс/см2. Определить гидродинамический напор воды в трубе относительно ее оси.

Исходные данные Вариант
№5
q, л/с 50
pман, кгс/см2 4,0

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Задача №11

Какой режим движения воды будет при температуре 30 °С в круглой напорной трубе диаметром d, мм, если расход равен q, л/с?

Исходные данные Вариант
№5
d, мм 30
q, л/с 0,5

Стоимость: 60 руб (Вариант 5)

Задача №12

По напорной трубе диаметром d, мм движется вода, температура которой составляет 10 °С. Определить расход в л/с, при котором наступает смена режима движения.

Исходные данные Вариант
№5
d, мм 35

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Задача №13

Определить потерю напора при движении нефти по прямолинейному участку напорной трубы диаметром 50 мм, длиной l, м со скоростью V, м/с. Коэффициент кинематической вязкости нефти ν, см2/с.

Исходные данные Вариант
№5
l, м 3000
V, м/с 0,9
ν, см2 0,2

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Задача №14

В бетонном резервуаре глубина воды составляет h, м. Площадь днища 100 м2, толщина 0,2 м, коэффициент фильтрации бетона 0,001 м/сут. Под резервуаром имеется доступ воздуха. Определить, насколько понизится уровень воды в резервуаре за сутки при фильтрации воды в днище.

Исходные данные Вариант
№5
h, м 6

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Задача №15

Определить естественную тягу вентиляционной шахты высотой h = 10 м, если температура воздуха в помещении tв, °C, а снаружи tн, °C.

Исходные данные Вариант
№5
tв, °C 20
tн, °C 0

Стоимость: 90 руб (Вариант 5)

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.49.1

Р.49.1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Гидравлика (механика жидкости)

Вариант 4

Задачи по физическим свойствам жидкости

Задача №1

Плотность нефти равна ρ = 850  кг/м3. Определить её удельный вес γ в единицах СИ и подсчитать, какой объём занимает нефть весом G = 110 кН.

Стоимость: 60 руб

Задача №2

Кинематическая вязкость жидкости равна ν = 0,31 см2/с. Определить её динамическую вязкость в единицах СИ, если удельный вес жидкости равен γ = 8,34 кН/ м3.

Стоимость: 60 руб

Задача №3

Объём ёмкости V = 40 литров. Сколько будет весить она, если её заполнить жидкостью плотностью ρ = 950 кг/м3. Собственный вес ёмкости 2 кгс. Ответ дать в СИ.

Стоимость: 60 руб

Гидростатика

Задача №4

На водопроводной трубе установлен манометр, который показывает давление pман = 3 кгс/см2. Какой пьезометрической высоте соответствует это давление и чему равно полное давление в трубе в единицах СИ?

Стоимость: 60 руб

Задача №5

Определить силу, действующую на горизонтальный люк диаметром 1 метр, расположенный на глубине h = 4 м от поверхности воды в днище открытого резервуара.

Стоимость: 60 руб

Задача №6

Найти полное и избыточное давления в точке дна открытого резервуара, наполненного водой, если глубина воды в нём равна h = 6 м.

Стоимость: 60 руб

Задача №7

Резервуар с круглым днищем диаметром d = 3,6 м  и с вертикальными стенками высотой 4 метра вкопан в землю на всю высоту. Уровень грунтовых вод располагается на глубине h = 2,5 м от поверхности земли. Собственный вес резервуара равен G = 120 кН. Проверить резервуар на всплытие.

Стоимость: 80 руб

Задача №8

Днище открытого бака с водой находится на расстоянии h1 = 5 м над поверхностью земли. Глубина воды в баке равна h2 = 1,8 м. Найти гидростатический напор относительно поверхности земли для точки, находящейся на глубине h3 = 0,5 м от уровня воды в баке.

Стоимость: 60 руб

Задача №9

На горизонтальной водопроводной трубе установлен манометр, показывающий давление pман = 3,0 кгс/см2. Определить гидростатический напор в трубе относительно её оси (радиусом трубы пренебречь).

Стоимость: 60 руб

Гидродинамика

Задача №10

Поток воды движется по напорному трубопроводу диаметром 40 мм с расходом q = 0,68 л/с. Определить среднюю скорость потока при переходе на диаметр вдвое меньший.

Стоимость: 60 руб

Задача №11

По горизонтальной трубе диаметром 20 мм движется вода с расходом q = 1,1 л/с. Манометр показывает давление pман = 3,4 кгс/см2. Определить гидродинамический напор воды в трубе относительно её оси.

Стоимость: 90 руб

Задача №12

В водоструйном насосе избыточное давление на подходе рабочей жидкости (воды) составило p1 = 5,4 кгс/см2 при скорости потока V1 = 1,4 м/с. Определить избыточное давление в струе сопла, если скорость в ней составила V2 = 24 м/с (использовать уравнение Бернулли, пренебрегая потерями напора).

Стоимость: 90 руб

Задача №13

Какой режим движения воды будет при температуре 15ºС в круглой напорной трубе диаметром d = 32 мм, если расход равен q = 0,4 л/с?

Стоимость: 60 руб

Задача №14

По напорной трубе диаметром d = 20 мм движется вода, температура которой составляет 10ºС. Определить расход в л/с, при котором наступает смена режима движения.

Стоимость: 90 руб

Задача №15

Определить потерю напора при движении нефти по прямолинейному участку напорной трубы диаметром 50 мм, длиной 400 м со скоростью 0,9 м/с. Коэффициент кинематической вязкости 0,3 см2/с.

Стоимость: 90 руб

Задача №16

По прямолинейному участку трубы диаметром 40 мм с абсолютной шероховатостью стенок ∆ = 1,2 мм перекачивают воду со скоростью 1,2 м/с. Найти потерю напора, если длина трубы l = 80 м и температура воды t = 40 ºC.

Стоимость: 90 руб

Задача №17

В середине прямолинейного участка напорной трубы диаметром d = 100 мм и длиной 100 м установлена задвижка с коэффициентом гидравлического сопротивления ζм = 4. Расход жидкости в трубе q = 10 л/с, а коэффициент гидравлического трения λ = 0,036. Найти общую (суммарную) потерю напора.

Стоимость: 60 руб

Задача №18

Гидравлический уклон у горизонтального напорного трубопровода длиной l = 12 м равен i = 0,27. Определить потерю напора и построить напорную линию с трубопроводом в масштабе 1:100 при условии, что начальный напор на этом участке трубопровода составляет относительно оси трубы 15 м.

Стоимость: 120 руб

Задача №19

Определить режим движения жидкости с вязкостью ν = 10-6 м2/с в лотке прямоугольного сечения при расходе потока q = 0,4 м3/с. Ширина лотка 1 м, глубина безнапорного потока в нём 0,5 м.

Стоимость: 90 руб

Задача №20

Рассчитать уклон канализационной трубы, если скорость потока в ней V = 1,5 м/с, диаметр d = 250 мм, коэффициент шероховатости стенок n = 0,013. Поток заполняет сечение трубы наполовину.

Стоимость: 90 руб

Задачи по фильтрации

Задача №21

В бетонном резервуаре глубина воды составляет h = 5,7 м. Площадь днища 100 м2, толщина 0,2 м, коэффициент фильтрации бетона 0,001 м/сут. Под резервуаром имеется доступ воздуха. Определить, насколько понизится уровень воды в резервуаре за сутки при фильтрации воды в днище.

Стоимость: 90 руб

Задача №22

Определить приток грунтовых вод в котлован размером в плане 20 на 20 метров и глубиной 6 метров, из которого производится откачка. Дно котлована доходит до водоупора. Мощность грунтовых вод Hе = 5 м, коэффициент фильтрации грунта kф = 16 м/сут, коэффициент его водоотдачи µв = 0,24. Время от начала откачки t = 12 сут. Уровень воды в котловане совпадает с поверхностью водоупора.

Стоимость: 90 руб

Задача №23

Через стену подвала длиной L = 25 м и толщиной δ = 510 мм просочилось 25 м3 воды за сутки, причём с наружной стороны стены уровень грунтовых вод находится на 2 метра выше уровня пола подвала, по которому растеклась вода. Найти коэффициент фильтрации материала стены в м/сут.

Стоимость: 90 руб

Задача №24

Определить естественную тягу вентиляционной шахты высотой h = 10 м, если температура воздуха в помещении tв = 20 °C, а снаружи tн = 5 °C.

Стоимость: 90 руб

Задача №25

Определить потери давления в вентиляционной шахте сечением 140×140 мм, высотой h = 16 м, при скорости движения воздуха в ней V = 1 м/с , если сопротивление на входе в шахту ζвх = 0,5, а на выходе из неё ζвых = 1. Коэффициент гидравлического трения стенок шахты λ = 0,05 м.

Стоимость: 60 руб

Задача №26

Определить, с какой силой действует ветер на щит размером 2×2 м. Скорость ветра равна V = 35 м/с, коэффициент ветрового давления kв = 1, а температура воздуха составляет –40 °C.

Стоимость: 90 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Оставить комментарий

Механика жидкости и газа ТГАСУ.2020

РТомск.ТГАСУ.2020

Часть задач есть решенные, контакты

Пример 1

Нефть весом 90 кгс занимает объем 105 см3. Определить плотность и удельный вес этой нефти в трех системах единиц (СИ, МКГСС, СГС).

Стоимость: 90 руб

Пример 2

Трубопровод диаметром d = 250 мм и длиной L = 1 км заполнили водой при атмосферном давлении. Определить, какой объем воды необходимо добавить в трубопровод, чтобы давление в нем повысилось до 70 ат? Деформацией стенок трубопровода пренебречь.

Стоимость: 60 руб

Пример 3

При температуре 288 К плотность нефти равна 828 кг/м3. При температуре 295 К условная вязкость нефти равна 6,4ºЕ. Коэффициент температурного расширения нефти βt = 0,00072 1/К. Определить динамическую вязкость нефти при температуре 295 К.

Стоимость: 90 руб

Пример 1

Определить абсолютное давление на дне открытого котлована, наполненного водой до отметки 1,2 м. Результат дать в технических атмосферах (ат).

Стоимость: 60 руб

Пример 2

Нижняя часть рабочей камеры кессона находится на глубине h = 30,0 м от свободной поверхности воды. Определить избыточное давление воздуха pм, которое необходимо создать в рабочей камере кессона, чтобы вода из реки не могла проникнуть в камеру.

Стоимость: 60 руб

Пример 3

Найти давление на свободной поверхности воды p0 в замкнутом резервуаре, если уровень жидкости в открытом пьезометре (рис. 3.9) выше уровня жидкости в резервуаре на h = 2,0 м.

Рис. 3,9 к примеру 3

Стоимость: 60 руб

Пример 4

В U-образный сосуд налиты ртуть и вода (рис. 3.10).  Линия раздела жидкостей NN расположена ниже свободной поверхности ртути на величину hрт = 8 см. Определить разность уровней h в обеих частях сосуда.

Рис. 3,10 к примеру 4

Стоимость: 60 руб

Пример 5

Канал с водой прямоугольного сечения шириной В = 3,5 м перегорожен подъемным щитом (рис. 3.11), который помещается в параллелях (пазах) боковых сторон канала. Определить равнодействующую силу гидростатического давления на щит F и подъемное усилие R, если коэффициент трения щита о параллели f = 0,35; вес щита G = 250 кгс; уровень воды слева от щита h1 = 4,0 м; уровень воды справа от щита h2 = 1,2 м.

Рис. 3,11 к примеру 5

Стоимость: 120 руб

Пример 6

Найти величину и направление силы гидростатического давления на 1 погонный метр ширины b секторного затвора (рис. 3.12) радиусом R = 2,5 м, если угол α = 60˚.

Рис. 3,12 к примеру 6

Стоимость: 150 руб

Пример 7

Бетонная плита весит в воздухе G = 1230 Н, а в воде ее вес меньше и составляет Gв = 735 Н. Определить удельный вес этого бетона.

Стоимость: 60 руб

Задача 1

При гидравлическом испытании трубопровода длиной 800 м и диаметром 400 мм давление воды поднято от 1 ат до 35 ат. Какой объем воды потребовалось подать в трубопровод за время подъема давления? Расширением стенок трубы пренебречь.

Задача 2

Определить удельный вес и плотность жидкости, если ее объем W = 2 ∙ 104 см3 имеет вес G = 15 кгс. Решение привести в трех системах единиц: международной – СИ, технической – МКГСС, физической – СГС.

Задача 3

Определить объем, занимаемый 100000 кг нефти, если ее плотность равна 970 кг/м3.

Задача 4

При испытании прочности резервуара гидравлическим способом он был заполнен водой при давлении 40 ∙ 105 Па. В результате утечки части воды через неплотности давление в резервуаре понизилось до 8,5 ∙ 105 Па. Пренебрегая деформацией стенок резервуара, определить объем воды, вытекшей за время испытания. Объем резервуара равен 24 м3.

Задача 5

Динамическая вязкость воздуха при температуре 0ºС равна 17,0 ∙ 10–6 Па ∙ с. Определить кинематическую вязкость воздуха в системе единиц СГС, если удельный вес равен 12,1 Н/м3.

Задача 6

Определить потребное число бочек для транспортировки трансформаторного масла весом 120 кН и плотностью 850 кг/м3, если объем одной бочки Wб = 1,4 м3.

Задача 7

Определить плотность нефти, если 350000 кг ее массы помещаются в объеме 400 м3.

Задача 8

Известно, что газ воздух (газовая постоянная R =287 Дж/(кг ∙ К)) находится при температуре t = 175ºС. Определить плотность и удельный вес, если давление р = 0,8 Мпа.

Задача 9

Сосуд, объем которого 2,2 м3, заполнен водой. Насколько уменьшится и чему станет равным объем воды при увеличении давления на 25000 кПа? Модуль объемной упругости воды принять равным 1962 ∙ 106 Па.

Задача 10

В резервуар залито 12 м3 жидкости плотностью 780 кг/м3. Сколько необходимо долить такой же жидкости (однородной), но плотностью 825 кг/м3, чтобы в резервуаре образовалась смесь плотностью 816 кг/м3?

Задача 11

Определить абсолютное давление воздуха над свободной поверхностью воды в сосуде (рис. 6.1), если в трубке ртутного манометра жидкость поднялась на высоту h1 = 32 см. Поверхность воды в сосуде находится на расстоянии h2 =1,2 м от нижнего уровня ртути в колене манометра.

Рис. 6,1 к задаче 11

Задача 12

Определить избыточное давление воздуха над свободной поверхностью воды в сосуде (рис. 6.2), по показанию ртутного манометра h2 = 35 см, если в левой открытой трубке манометра находится слой глицерина высотой h3 = 10 см. Расстояние от свободной поверхности воды до уровня ртути в правой трубке манометра h1 =1 м.

Рис. 6,2 к задаче 12

Задача 13

Определить высоту столба ртути h2, если центр трубопровода А (рис. 6.3) расположен на h1 = 50 см выше лини разделения между водой и ртутью. Манометрическое давление в трубе рАм = 39270 Н/м2.

Рис. 6,3 к задаче 13

Задача 14

Определить высоту столба воды в пьезометре (рис. 6.4) h над уровнем жидкости в закрытом сосуде. Вода в сосуде находится под абсолютным давлением р1 = 1,1 ат.

Рис. 6,4 к задаче 14

Задача 15

Определить высоту, на которую поднимается вода в вакуумметре (рис. 6.5), если абсолютное давление воздуха внутри баллона рв = 0,98 ат.

Рис. 6,5 к задаче 15

Задача 16

Подсчитать манометрическое и вакуумметрическое давление в баллоне А (рис. 6.6). В баллоне и в левой трубке вода, а в правой трубке ртуть (рт =133416 Н/м3). Принять h1 = 60 см, h2 = 40 см.

Рис. 6,6 к задаче 16

Задача 17

Определить на какой высоте z установится уровень ртути в пьезометре (рис. 6.7), если при манометрическом давлении в трубе рА = 38200 н/м2 и показании h = 21 см система находится в равновесии.

Рис. 6,7 к задаче 17

Задача 18

Определить избыточное давление воздуха над свободной поверхностью ртути в правом колене пьезометра (рис. 6.8), по показанию ртутного манометра h2 = 22 см, если в левой открытой трубке манометра находится слой воды высотой h3 = 17 см. Давлением столба воздуха в закрытом сосуде пренебречь.

Рис. 6,8 к задаче 18

Задача 19

Определить абсолютное, избыточное, вакуумметрическое давление в точках 1, 2, 3, 4 заполненной водой емкости (рис. 6.9) и опущенных в нее закрытых сверху герметичных вертикальных трубках, если известно, что h1 = h3 = 0; h2 = 1,0 м; h4 = 4,0 м.

Рис. 6,9 к задаче 19

Задача 20

U-образный ртутный манометр подключен к резервуару (рис. 6.10), заполненному водой. Подсчитать: а) давление на поверхности воды в резервуаре p0, если h1 = 140 мм, h2 = 230 мм, pа = 101 кПа; б) высоту ртутного столба h2, если p0 = pа и h1 = 255 мм.

Рис. 6,10 к задаче 20

Задачи 21–30

Определить по данным табл. 7 равнодействующую силу избыточного давления воды на плоский затвор (рис. 6.11), перекрывающий отверстие трубы. Определить координату точки приложения равнодействующей силы давления воды zd.

Рис. 6,11 к задаче 21-30

Стоимость: 200 руб (задача 24, 30)

Задачи 31–38

По данным табл. 8 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 пог. м. (нормально к плоскости чертежа) поверхности ABC. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность ABC. В расчетах принять h = 1,5 м, r = 0,5 м.

Задача 40

Внизу вертикальной стенки резервуар с водой имеет фасонную часть в виде четверти поверхности цилиндра (рис. 6.13). Определить величину и направление силы давления воды на 1 погонный метр ширины фасонной части, если R = 1,5 м, H = 2,8 м.

Задача 39

Найти величину и направление силы давления воды на 1,0 м ширины затвора (рис. 6.12), если R = 1,5 м, H = 2,5 м.

Рис. 6,12 к задаче 39

Стоимость: 150 руб

Задача 40

Внизу вертикальной стенки резервуар с водой имеет фасонную часть в виде четверти поверхности цилиндра (рис. 6.13). Определить величину и направление силы давления воды на 1 погонный метр ширины фасонной части, если R = 1,5 м, H = 2,8 м.

Рис. 6,13 к задаче 40

Задача 41

Рассчитать плот из бочек, скрепленых 10 бревнами диаметром d = 250 мм и 20 досками сечением 180 40 мм для переправы груза массой 2300 кг, если плотность древесины 840 кг/м3, длина плота L = 7,0 м, вес одной бочки q = 330 Н и объемной бочки W = 210 л.

Задача 42

Определить потребное число пустых бочек для устройства плота и переправы на нем через реку машины с грузом G = 22 кН, если диаметр бочки D = 0,8 м, длина бочки l = 1,3 м, вес одной бочки q = 520 Н

Задача 43

Ареометр весом 0,55 Н погружен в нефть плотностью 890 кг/м3 до отметки А и в воде до отметки B (рис. 6.14). Определить расстояние h между отметками А и B, если диаметр шейки ареометра равен 12 мм.

Рис. 6,14 к задаче 43

Задача 44

С целью определения удельного веса неизвестного сплава слиток его взвесили дважды: один раз в воздухе, другой раз – погрузив в воду. Вес слитка в воздухе 0,160 кгс. Вес слитка в воде 0,145 кгс. Вычислить удельный вес сплава.

Задача 45

Бетонная плита весит в воздухе 1200 Н, а в воде 715 Н. Определить удельный вес бетона.

Задача 46

Нефтеналивное судно прямоугольного сечения с плоским дном длиной 110 м и шириной 25 м с полным грузом имеет осадку 2,8 м, а без груза – 600 мм. Определить массу нефти, перевозимой судном. Плотность морской воды принять равной 1000 кг/м3.

Задача 47

Сколько бревен диаметром d = 400 мм и длиной l = 9,0 м необходимо для сооружения плота, способного удержать груз весом G = 2,8 кН? Плотность древесины 820 кг/м3.

Задача 48

Плоскодонная металлическая баржа длиной 33 м и шириной 8 м с грузом песка имела осадку 0,8 м. После выгрузки песка осадка баржи стала равной 28 см. Определить массу выгруженного песка, если объемный вес его равен 2,1 ∙ 103 дин/см3.

Задача 49

В скважине находится бурильный инструмент, масса которого 85 т. Плотность глинистого раствора 1200 кг/м3. Определить нагрузку, испытываемую крюком, если ρст = 7950 кг/м3.

Задача 49

Вычислить вес 700 погонных метров стальных насосных штанг диаметром 3/4″, опущенных в скважину, заполненную нефтью с удельным весом 870 кгс/м3, если известно, что 1 погонный метр таких штанг с муфтами весит на воздухе 2,2 кгс. Плотность стали принять равной 7500 кг/м3.

 Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.22

Р.22

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 01

Определить равнодействующую силу Р избыточного давления воды на плоский затвор прямоугольного сечения (рис.1), а также определить расстояние yd до центра давления на затвор слева и справа и до центра давления равнодействующей силы. Расчет силы давления и центров давления произвести аналитическим способом.

h1=1,5м, h2=0,8м b=1,8м α=750

Рис.

Стоимость: 180 руб (вариант 96)

 Задача 02

Определить напор Н, необходимый для пропуска заданного расхода Q=18л/с воды через гидравлически короткий трубопровод, состоящий из двух последовательно со­единенных участков труб разного диаметра (рис. 2 и 2.2). Трубопровод присоединен к резервуару под прямым углом. В случае турбулентного режима движения для определе­ния коэффициента Дарси к использовать универсальную формулу АД. Альтшуля, справедливую для всех зон сопротивления этого режима

Эквивалентная шероховатость на обоих участках груб одинаковая и равна Δ= 0,5мм.

d1=0,125м, d2=0,15м,

l1=58м, l2=54м, Температура воды – 180С.

Рис.2

Стоимость: 200 руб (вариант 96)

Задача 03

Для заданной схемы (рис. 3) определить время полного опорожнения ре­зервуаров.

Ω1=2,6м2, Ω2=4,8м2, ω=19см2, Н1=3,6м, Н2=4,2м.

Рис.3

Стоимость: 90 руб (вариант 96)

Задание 04

Из напорного бака с постоянным уровнем вода подается потребителям по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных участков гидравличе­ски длинных труб (рис.4).

Требуется:

определить расчетный расход на каждом участке;

вычислить потери напора на каждом участке, пользуясь таблицами для гидрав­лически длинных труб.

 л/с;  л/с;  л/с;

мм; мм; м; м; Трубы чугунные новые

Рис.4

Стоимость: 120 руб (вариант 96)

Задача 05

Стальной трубопровод с толщиной стенки е, длиной L=1200м и диаметром D=300мм от напорного бака до затвора пропускает расход воды Q=60л/с (рис. 5). Толщина стенки δ=12мм.

Определить:

максимальное повышение давления Δрmax при мгновенном закрытии затвора;

время закрытия затвора Т, (при линейном изменении скорости), при котором повышение давления Δр не превышало бы 0,44Δрmax при n< 1.

Рис.5

Стоимость: 120 руб (вариант 96)

Задача 6

Определить глубину h0, среднюю скорость υ и относительную ширину β = b/h при равномерном движении в канале трапецеидального сечения (рис. 6.2).

Расчет выполнить двумя способами:

  1. с помощью подбора, построив график Q = f (h) используя формулу Шези;
  2. с помощью вспомогательных таблиц способом И.И. Агроскина.

Рис.6.2

Стоимость: 180 руб (вариант 96, 1-й способ)

Задача 7

В конце канала, рассчитанного в задаче 6, устроено сооружение, которое нарушает равномерное движение. При этом устанавливается конечная глубина hкон = kh0 и формируется кривая подпора или спада.

Определить:

  1. Критическую глубину hкр в канале при расходе Q;
  2. Сравнивая h0, hкр, hкон выяснить зону формирования кривой свободной поверхности (привести расчетную схему), с помощью дифференциального уравнения неравномерного движения определить вид кривой и назначить начальную глубину.

Значения коэффициента k приведены в таблице 7.

Задача 8

В канале 2 возникает гидравлический прыжок. Первая сопряженная глубина равна h’ (рис. 7).

Требуется:

  1. Выяснить вид прыжка (совершенный или несовершенный);
  2. Построить график прыжковой функции по уравнению П(h) = + ωhцл, задаваясь несколькими глубинами h < hкр, h = hкр и h > hкр и определить по графику вторую сопряженную глубину с h’’.
  3. Для канала прямоугольного сечения (m = 0) значение h’’ получить также по формуле.
  4. Вычислить длину прыжка.

Указание:

  1. Глубина погружения центра тяжести трапеции определяется по формуле:

hцт =  ·

  1. Коэффициент количества движения принять α’ – 1
  2. Длина прыжка в трапецеидальном русле может быть получена по приближенной формуле

lпр = 5h’’ ,

где В1 и В2 – ширины по урезу воды соответственно до и после прыжка.

Расчет выполнить для одного из вариантов, приведенных в таблице 8.

Задача 9

При входе в трапецеидальный канал 3 проектируется регулятор, работающий как прямоугольный водослив с широким порогом (рис. 8.1 и 8.2). Высота водослива со стороны верхнего и нижнего бьефов равны р1 = р. При пропуске расчетного расхода Q глубина воды в канале 4 перед водосливом равна hк, за водосливом hб.

Расчет выполнить при данных приведенных в табл. 9.

Задача 10

Водосливная плотина практического профиля криволинейного очертания, показанная на рис. 9, имеет n одинаковых пролетов с затворами на гребне водослива, поддерживающими НПУ (нормальный подпорный уровень). Ширина одного пролета b. За профилирующий принимается напор при НПУ. Скорость подхода к водосливу υ0. Высота водослива со стороны ВБ и НБ равны р1 = р.

Требуется:

  1. Определить отметку гребня водослива и его высоту из условия пропуска через открытые пролеты расчетного расхода Q при НПУ и заданной отметке уровня нижнего бьефа УНБ1.
  2. Определить расход Qф через плотину при форсированном подпорном уровне ФПУ (затворы открыты) и уровне воды в нижнем бьефе УНБ2.
  3. Вычислить координаты водосливной поверхности и поверхности потока при пропуске расхода Q и построить профиль плотины и свободной поверхности в масштабе на миллиметровке.

Исходные данные для расчета приведены в таблице 10.

Указание:

При расчетах следует учитывать боковое сжатие, выбрав форму быков в плане. Сопряжение водосливной стенки с дном нижнего бьефа выполнить рекомендуемым радиусом.

Рис. 10

Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.128

Р.128

Есть готовые решения этих задач, контакты

 Задача 1

б) Построить эпюры гидростатического давления жидкости на все смоченные поверхности. По эпюре найти силу давления на пластину АВ шириной 0,8 м и центр давления. h = 0,8 м, Н = 3 м, Т = 1,2 м, ρн = 0,90 т/м3.

К задаче 1

Стоимость: 150 руб

Задача 18

В маслоотстойнике устроено отверстие перекрытое прямоугольным плоским затвором высотой а = 0,3 м. Уровень масла h = 0,8 м. Затвор вращается вокруг шарнира А. Определить ширину затвора в, чтобы при его закрытии сила Р, приложенная к верхней кромке не превышала 157 Н. (Удельный вес масла γм = 8,829 кН8/м3).

К задаче 18

Стоимость: 90 руб

Задача 2.9(б)

Построить эпюры гидростатического давления жидкости на все смоченные поверхности. По эпюре найти силу давления на пластину АВ шириной 0,8 м, центр давления.

 2.9

Стоимость: 210 руб

Задача 3.9

Определить силу давления на 1 пог. м ширины наклонной стенки маслоотбойника и центр давления, если h1 = 0,6 м, h2 = 1,0 м, γм = 7,84 кН/м3, γв = 9,8 кН/м3, α = 60º.

3.9

Стоимость: 180 руб

Задача 2.9.(а) 

Определить давление воды, которую необходимо подвести к гидроцилиндру, чтобы преодолеть усилие, направленное вдоль штока F = 1 кН. D = 50 мм, d = 25 мм. Давление в бачке р0 = 50 кПа, Н0 = 5 м. Силу трения не учитывать.

К задаче 2,9 а

Стоимость: 120 руб

Задача 3.24

Определить силу давления воды на плоский прямоугольный затвор и центр давления. Глубина воды в верхнем бьефе h1 = 3 м, в нижнем h2 = 1,2 м. Ширина затвора b = 4, высота Н = 3,5 м. Найти начальное подъемное усилие, если толщина затвора t = 0,08 м удельный вес материала из которого изготовлен затвор r = 1,8 · 104 н/м3, а коэффициент трения затвора пазы f = 0,5.

3.24

Стоимость: 90 руб

Задача 2.24 (а, б)

а) Абсолютное давление на поверхности масла в маслоотделителе Рабс. = 130 кПа. Определить положение уровня ртути в пьезометре hрт. γм = 7,84 кн/м3; h1 = 30 см. γg = 9,8 кн/м3; h2 = 50 см.

2,24

Стоимость: 90 руб

б) Построить эпюры гидростатического давления жидкости на все смоченные поверхности. По эпюре найти силу давления на пластину АВ шириной 0,8 м и центр давления.

2,24 б

Стоимость: 180 руб

Задача 10.25

Определить суммарные нормальные напряжения в стенке стального трубопровода при перекачке воды в количестве 50 м3/ч, если трубопровод перекрыт задвижкой за 1 С ….. Длина трубопровода 600 м, внутренний и внешний диаметры соответственно равны 105 и 125 мм, эксплуатационное давление до гидравлического удара составляет 500 кПа.

Стоимость: 120 руб

Задача 3.13

Определить силу давления воды на щит и центр давления для случаев: а) и б), если h = 0,6 м, l = 0,7 м, b = 0,5 м. В каком случае сила давления больше и во сколько раз?

3.13

Стоимость: 150 руб

Задача 2.25 (а)

Определить высоту h, на которую может поднять воду поршневой насос, если манометрическое давление в цилиндре А рм = 250 кПа. Диаметры поршней d1 = 12 см, d2 = 20 см.

2.25

Стоимость: 90 руб

Задача 2.25 (б)

Построить эпюры гидростатического давления жидкости на все смоченные поверхности. По эпюре найти силу давления на пластину АВ шириной 0,8 м и центр давления. h = 1,8 м, К = 1,4 м, l = 1,5 м.

2.25 б

Стоимость: 150 руб

Задача 10.21

По трубопроводу диаметром 100 мм и длиной 200 м перекачивается бензин с объемным весом γ = 6800 Н/м3 в количестве 30 м3/час. Определить толщину стенки трубопровода, при условии, чтобы нормальные напряжения в стенке от давления гидравлического удара при перекрытии задвижки за 1 с не превышали 800 кПа. Скорость распространения ударной волны давления принять равной 1100 м/с.

Стоимость: 120 руб

Задача 19

На каком расстоянии «x» от дна нужно расположить ось вращения 0-0, чтобы плоский прямоугольный затвор плотины открывался автоматически, как только глубина воды в верхнем бьефе будет превышать h1 = 2 м. Глубина воды в нижнем бьефе h2 = 0,9 м.

19

Стоимость: 120 руб

Задача 1.2

Канистра, заполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце до температуры 50 °С. На сколько повысилось бы давление бензина внутри канистры, если бы она была абсолютно жесткой? Начальная температура бензина 20 °С. Модуль объемной упругости бензина принять равным K = 1300 МПа, коэффициент температурного расширения α = 8 · 10-4 1/град.

 Стоимость: 60 руб

Задача 2.3(б)

Построить эпюры гидростатического давления жидкости на все смоченные поверхности. По эпюре найти силу давления на пластину АВ шириной 0,8 м и центр давления.

2-03б

Стоимость: 150 руб

Задача 2.4

а) Определить силу давления воды на крышку люка диаметром D = 1 м в двух случаях:

1) показание ртутного вакуумметра h = 73,5 мм, a = 1 м; ρрт = 13,6 т/м3; H0 = 1,5 м.

2) показание pм манометра pм = 0,08 МПа, H0 = 1,5 м.

2.4

Стоимость: 120 руб

Задача 2.12 (а)

а) Определить высоту уровня нефти в цистерне H, если в трубке открытого манометра ртуть поднялась на высоту h2 = 35 см, Z = 0,5 м, h1 = 0,3 м, ρн = 800 кг/м3, ρрт = 13600 кг/м3.

2.12

Стоимость: 90 руб

Задача 3.21

Определить силу Т, с которой нужно тянуть трос, прикрепленный к нижней кромке плоского круглого затвора диаметром d = 2 м, закрывающего отверстие трубы в плотине. Затвор может вращаться вокруг шарнира А. Глубина воды над верхней кромкой шарнира h = 3 м.

3.21

Стоимость: 120 руб

Задача 6.2

Определить расход керосина, вытекающего из бака по трубопроводу диаметром d = 50 мм, если избыточное давление воздуха в баке p0 = 16 кПа, высота уровня H0 = 1 м, высота подъема керосина в пьезометре, открытом в атмосферу, H = 1,75 м. Плотность керосина ρ = 800 кг/м3.

6.2

Стоимость: 120 руб

Задача 6.12

Вода вытекает в атмосферу из закрытого резервуара, имеющего ртутный манометр, по трубе переменного сечения с диаметрами d1 = 75 мм и d2 = 50 мм при напоре Н = 1 м. Построить пьезометрическую линию и определить:

а) расход воды в трубе, если показание ртутного манометра h = 150 мм;

б) показание ртутного манометра, если расход Q = 10 л/с.

6.12

Стоимость: 150 руб

Задача 7.12

Определить напор H1, который необходимо поддерживать в резервуаре, чтобы расход воды, пропускаемый по горизонтальному трубопроводу диаметром d = 100 мм, равнялся Q = 15,7 л/с. Угол открытия крана α = 30°, длина трубы l = 50 м. Какой расход можно пропустить по трубопроводу того же диаметра при прежней длине l и том же открытии крана, если выходное отверстие будет расположено на z = 2 м ниже входного?

7.12

Стоимость: 180 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , | Оставить комментарий

Механика жидкости и газов 2018 ДВГУПС.10

РХ.ДВГУПС.10

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Участок трубопровода заполнен водой при атмосферном давлении. Требуется определить повышение давления в трубопроводе при нагреве воды на ∆t и закрытых задвижках на концах участка.

Примечание. Коэффициенты температурного расширения и объемного сжатия соответственно принять βt = 10-4 1/°C; βw = 5 · 10-10 1/Па.

Стоимость: 90 руб

Задача 2

Определить коэффициент устойчивости, относительно ребра О, подпорной стенки, свободно покоящейся на непроницаемом основании рис. 2.4. Расчет выполнить для 1 погонного метра (п. м.) стенки. Плотность стенки ρс, плотность воды ρв = 1000 кг/м3; ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.

Требуется определить:

  1. Силы избыточного гидростатического давления на 1 погонный метр длины стенки.
  2. Положение центров давления.
  3. Запас устойчивости k подпорной стенки на опрокидывание.

Рис. 2.4

Стоимость: 210 руб

Задача 3

Решить задачу 2 используя для нахождения сил гидростатического давления и плеч опрокидывания моментов графический способ.

Рис. 2.4

Стоимость: 180 руб

Задача 4

Заменить в условии задачи 2 наклонную стенку цилиндрической стенкой радиусом Hh (см. рис. 2.4). Найти момент, создаваемый силой гидростатического давления действующей на криволинейную поверхность.

Рис. 2.4-1

Стоимость: 150 руб

Задача 5

Определить давление p2, если расход, протекающий по трубопроводу Q, диаметры труб d1 и d2 и давление в начале трубопровода p1. Схема трубопровода приведена на рис. 3.2.

Рис. 3.2

Стоимость: 120 руб

Задача 6

Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость Δэ = 1 мм), состоящего из труб различного диаметра d и различной длины L, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t °C (рис. 3.3). Коэффициент кинетической энергии принять равным 1,1.

Требуется:

  1. Определить скорость движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
  2. Установить величину напора Н в резервуаре.
  3. Построить напорную и пьезометрическую линии, с соблюдением масштаба.

Рис. 3.3

Стоимость: 210 руб

Задача 7

Назначить диаметр трубопровода d и определить необходимую высоту водонапорной башни Hб в точке А (рис. 3.5) для обеспечения расчетной подачи воды с расходом Q потребителю в точке В по трубопроводу длиной L, при разности отметок земли в точках А и В, равной z и минимальном свободном напоре в точке ВHсв. Определить величину свободного напора при увеличении расхода на 20%.

Примечание. Трубы чугунные, потери напора в местных сопротивлениях принять равными 10% от потерь напора по длине.

Рис. 3.5

Стоимость: 150 руб

Задача 8

Определить скорость и расход из круглого отверстия диаметром d и установить, как они изменятся, если к отверстия присоединить цилиндрический насадок длиной 4d, конический расходящийся насадок с углом конусности 6° и конический сходящийся насадок с углом конусности 13°14′. Напор в центре тяжести отверстия H. Давление на свободной поверхности жидкости равно атмосферному.

Стоимость: 120 руб

Задача 9

Определить нормальную глубину и среднюю скорость движения воды в канале заданного поперечного сечения (рис. 5.2) для заданных расхода воды Q, геометрических размеров русла канала, уклона дна канала i и материала стенок канала.

Рис. 5.2

Стоимость: 180 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , | Оставить комментарий