Прикладные задачи по гидравлике

РАрх

Задач, которых нет на странице, Вы можете заказать

Партнерская программа

Задача 1.1

Канистра (сосуд), наполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце до температуры t2 = 55 °С. Определить приращение давления внутри канистры при условии, что она абсолютно жесткая. Начальная температура бензина t1 = 15 °С. Модуль объемной упругости бензина E = 1300 МПа, коэффициент температурного расширения βt = 8 · 10-4 °С-1.

Задача 1.2

Определить повышение давления, при котором начальный объем воды уменьшится на 3%. Коэффициент объемного сжатия воды βp = 4,85 · 10-10 1/Па.

Задача 1.11

Автоклав с диаметром цилиндрической части d = 1,5 м и длиной l = 3,5 м имеет днище и крышку в форме полусферы. Определить объем воды ΔV, который требуется дополнительно закачать в него для того, чтобы давление возросло от 0 до 100 МПа. Коэффициент объемного сжатия воды βp = 4,19·10-10 Па-1. Деформацией автоклава пренебречь.

Купить задачу 1.11

Задача 1.45

В цилиндрическом резервуаре находятся вода и минеральное масло, высота слоя каждой жидкости h = 400 мм (рис. 1.11). Пренебрегая деформацией резервуара, определить ход поршня, если давление в жидкости возросло на Δр = 5 МПа. Коэффициенты объёмного cжатия: воды βрв = 5 · 10-10 Па-1, масла βрм = 7,7 ·10-10 Па-1.

1.11

Задача 1.60

Вязкость нефти, определенная по вискозиметру, составляет 12 °ВУ. Определить динамический и кинематический коэффициенты вязкости, если плотность нефти ρн = 870 кг/м3.

Задача 2.1

Определить избыточное и абсолютное давления в точке, расположенной на дне открытого резервуара (рис. 2.7), если уровень жидкости в резервуаре h = 2,0 м, плотность жидкости ρ = 103 кг/м3. Атмосферное давление pатм = 0,1 МПа.

2.7

Задача 2.3

Определить абсолютное и избыточное давление в точке А, расположенной на глубине h = 1,5 м, если плотность жидкости ρ = 800 кг/м3. Атмосферное давление pа = 750 мм рт. ст.

2.7

Задача 2.9

Определить абсолютное давление в точке b, которая находится на глубине h = 3,5 м, если абсолютное давление на поверхности жидкости в резервуаре равно 35 кПа (рис. 2.10). Относительная плотность жидкости δ = 1,05.

2.10

Купить задачу 2.9

Задача 2.11

Определить абсолютное давление в точке с под поршнем и в точке b на глубине h = 1,3 м, если диаметр поршня d = 0,4 м, а сила, действующая на поршень, Р = 12 кН (рис. 2.11). Относительная плотность жидкости δ = 1,2.

2.11

Купить задачу 2.11

Задача 2.12

Определить избыточное давление в точке с под поршнем, а также, на какой глубине должна находиться точка b, чтобы избыточное давление в этой точке было в два раза больше, чем в точке с. Диаметр поршня d = 0,4 м, а сила, действующая на поршень, Р = 24 кН. Плотность жидкости ρ = 950 кг/м3 (рис. 2.11).

2.11

Задача 2.16

Определить избыточное давление р в закрытом резервуаре при условии: h1 = 0,6 м, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3, атмосферное давление ратм = 0,1 МПа (рис. 2.14). Чему равно абсолютное давление на дно резервуара при h2 = 1,0 м. Построить эпюру избыточного давления на боковую поверхность резервуара.

2.14

Купить задачу 2.16

Задача 2.17

Определить, при каком значении вакуумметрического давления р в закрытом резервуаре жидкость поднимается на высоту h = 0,5 м (рис. 2.13); плотность жидкости ρ = 1100 кг/м3, атмосферное давление ратм = 0,1 МПа.

2.13

Задача 2.21

Определить, на какой глубине h в открытом резервуаре избыточное давление составляет рн = 104 Па. Плотность жидкости ρ = 950 кг/м3 (рис. 2.8).

2.8

Купить задачу 2.21

Задача 2.22

Определить, на какой глубине в закрытом резервуаре абсолютное давление составляет р = 2 · 105 Па, если на поверхности воды избыточное давление составляет р = 35 кПа (рис. 2.17).

2.17

Купить задачу 2.22

Задача 2.23

Определить абсолютное и избыточное давление в точке, расположенной на дне отстойника (рис. 2.18). В отстойнике находятся две жидкости: внизу – глицерин, высота которого h2 = 0,4 м, а плотность ρг = 1250 кг/м3; вверху – масло, высота которого h1 = 1,3 м, а плотность ρм = 750 кг/м3.

2.18

Задача 2.25

В отстойнике (рис. 2.18) находятся две жидкости: внизу — глицерин, относительная плотность которого δ = 1,25; вверху — вода, высота которой h1 = 0,75 м. Определить высоту столба глицерина h2, если избыточное давление в точке, расположенной на дне отстойника, р = 23 кПа.

2.18

Задача 2.42

Для измерения малых давлений трубка пьезометра расположена наклонно под углом α = 30° (рис. 2.24). Относительная плотность жидкости δ = 0,8. Определить показание l при абсолютном давлении p0 = 1,01 · 105 Па. Смещением уровня жидкости в сосуде пренебречь.

2.24

Купить задачу 2.42

Задача 2.49

Определить абсолютное давление p0 на поверхности воды в трубке (рис. 2.27), если высота подъема ртути в трубке h2 = 0,28 м (ρрт = 13600 кг/м3), а высота до поверхности воды в трубке h1 = 0,15 м.

2.27

Купить задачу 2.49

Задача 2.51

Определить вакуумметрическое давление в сосуде (рис. 2.28), если уровень ртути в вакуумметре h = 0,15 м.

2.28

Купить задачу 2.51

Задача 2.60

На какую высоту h поднимется бензин в трубке (рис. 2.31), опущенной в бак, если избыточное давление на поверхности бензина в баке p = 0,01 МПа. Плотность бензина равна ρб = 720 кг/м3.

2.31

Задача 3.2

Определить силу гидростатического давления жидкости на круглую крышку колодца диаметром D = 1,2 м. Относительная плотность жидкости δ = 1,25, глубины Н1 = 4,5 м, Н2 = 1,0 м.

3.2

Задача 3.12

Определить равнодействующую силу и центр давления воды на прямоугольную стенку шириной b = 10 м (рис. 3.19), если глубины воды Н1 = 5 м, Н2 = 3 м.

3.19

Задача 3.16

В вертикальной стенке (рис. 3.23) имеется отверстие, перекрываемое щитом в виде равностороннего треугольника, сторона которого b = 2,5 м. Определить силу гидростатического давления воды и положение центра давления, если H = 3,4 м.

3.23

Купить задачу 3.16

Задача 3.25

Прямоугольный поворотный затвор размерами L x B = 2 x 3 м перекрывает выход воды из резервуара, глубина в котором H = 5 м (рис. 3.32).

Определить, на каком расстоянии l следует расположить его ось поворота, чтобы для его открытия преодолеть только момент трения.

3.32

Задача 3.31

На боковой стенке резервуара (рис. 3.38), наклоненной к горизонту на угол α = 60°, имеется люк, который перекрывается круглой крышкой диаметром d = 0,8 м. Определить силу гидростатического давления и центр давления воды на крышку люка, если а = 1,0 м, избыточное давление в резервуаре p = 8 кПа.

3.38

Купить задачу 3.31

Задача 3.36

В боковой вертикальной стенке резервуара имеется отверстие, которое перекрывается щитом в форме эллипса размерами а = 1,5 м, b = 2,5 м (рис. 3.43). Определить силу гидростатического давления воды на щит и положение центра давления, если Н = 0,3 м, вакуумметрическое давление в резервуаре р = 20 кПа.

3.43

Купить задачу 3.36

Задача 3.37

В воде плавает герметично закрытая бочка (рис. 3.44). Определить результирующую силу давления на дно бочки, если давление в ней р = 0,1 · 105 Па, плотность бензина ρб = 750 кг/м3, Н = 1,2 м, h = 0,2 м, D = 0,4 м.

3.44

Задача 3.41

В закрытый резервуар с вакуумметрическим давлением р = 0,05 · 105 Па налит керосин плотностью ρк = 860 кг/м3 (рис. 3.48). Определить силу гидростатического давления и центр давления керосина на круглую крышку лаза диаметром d = 1,0 м. Центр тяжести крышки расположен на глубине Н = 3,0 м.

3.48

Купить задачу 3.41

Задача 3.42

Определить равнодействующую сил давления на перегородку высотой L = 3 м и шириной B = 2 м, если H1 = 2 м, H2 = 1 м (рис. 3.49). Над бензином (ρб = 800 кг/м3) избыточное давление p = 0,05 · 105 Н/м2, а над водой – атмосферное давление.

3.49

Купить задачу 3.42

Задача 3.43

Определить силу и центр давления на прямоугольную боковую стенку резервуара высотой Н = 3 м и шириной В = 2 м (рис. 3.50). Резервуар герметичен и давление на поверхности нефти (ρн = 900 кг/м3) р = 0,1 · 105 Па. Глубина нефти h = 2 м.

3.50

Задача 3.49

Определить силу (пренебрегая весом клапана), прижимающую всасывающий клапан диаметром D2 = 150 мм к седлу, имеющему диаметр D3 = 100 мм, если диаметр насосного цилиндра D1 = 350 мм, а усилие, действующее на шток, F = 400 Н. Седло клапана расположено ниже оси цилиндра на h1 = 0,5 м и выше свободной поверхности жидкости на h2 = 6,5 м, причем труба над клапаном заполнена водой (рис. 3.56).

3.56

Купить задачу 3.49

Задача 3.51

Определить показания мановакуумметра pмв, если к штоку поршня приложена сила F = 0,1 кН. Диаметр поршня d = 100 мм, высота Н = 2,5 м, плотность жидкости ρ = 800 кг/м3 (рис. 3.58).

3.58

Купить задачу 3.51

Задача 3.60

При определении гидродинамических характеристик бревно обтекается потоком воды в прямоугольном лотке (рис. 7.22). Определить гидравлический радиус при условии H = 0,5 м, b = 1,0 м, d = 0,2 м, t = 0,16 м.

7.22

Задача 4.1

Цилиндрический резервуар (рис. 4.7) для хранения мазута диаметром D = 4,0 м имеет полусферическую крышку и сообщается с атмосферой через трубу диаметром d = 0,2 м. Определить вертикальную составляющую силы гидростатического давления мазута на крышку, если Н1 = 4,0 м, Н2 = 8,0 м, плотность мазута ρ = 890 кг/м3.

4.7

Купить задачу 4.1

Задача 4.2

Построить тело давления и определить величину и направление силы гидростатического давления воды на полусферическую крышку диаметром d = 1,0 м, Н = 2,0 м (рис. 4.8).

4.8

Купить задачу 4.2

Задача 4.3

Построить тело давления и определить силу, отрывающую полусферическую крышку от основания резервуара (рис. 4.9). Резервуар заполнен водой, диаметр крышки d = 1,2 м, Н = 3,0 м, h = 1,0 м.

4.9

Задача 4.5

Построить тело давления и определить силу, прижимающую полусферическую крышку диаметром d = 1,2 м к основанию резервуара (рис. 4.11). Резервуар заполнен водой, глубина воды Н = 3,0 м.

4.11

Задача 4.12

Построить тело давления и определить величину и направление силы давления воды на боковую поверхность секторного затвора радиусом R = 2,0 м и шириной b = 4,0 м (рис. 4.18).

4.18

Задача 4.22

Построить тело давления и определить силу давления жидкости P на полусферическую крышку и угол ее наклона к горизонту α (рис. 4.28) при следующих данных: радиус сферы R = 0,6 м, относительная плотность жидкости δ = 0,7, манометрическое давление pм = 8 кПа.

4.28

Купить задачу 4.22

Задача 4.29

Конический резервуар заполнен жидкостью плотностью ρ = 900 кг/м3. Определить силу давления жидкости, действующую на боковую поверхность резервуара, если D = 2,0 м, d = 1,0 м, H = 1,0 м, H0 = 1,5 м (рис. 4.35), избыточное давление в резервуаре p = 0,1 · 105 Па.

4.35

Купить задачу 4.29

Задача 4.31

Открытый резервуар (рис. 4.37) заполнен нефтью до уровня H0 = 5,0 м. Определить силы, разрывающие резервуар в плоскостях 1–1 и 2–2, если H1 = 2,0 м, H2 = 1,5 м, плотность нефти ρ = 900 кг/м3.

4.37

Купить задачу 4.31

Задача 4.36

Построить тело давления и определить силу давления жидкости Р на полусферическую крышку и угол ее наклона к горизонту α (рис. 4.42) при следующих данных: радиус образующей сферы R = 1,8 м; плотность жидкости ρ = 750 кг/м3; вакуумметрическое давление рв = 40 кПа.

4.42

Купить задачу 4.36

Задача 4.51

Построить тело давления и определить силу давления жидкости на цилиндрическую поверхность резервуара (рис. 4.52) и угол ее наклона к горизонту α при следующих данных: радиус образующей цилиндра R = 1,5 м, длина образующей цилиндра b = 0,8 м, относительная плотность жидкости δ = 0,95. Вакуумметрическое давление в резервуаре р = 0,35 · 105 Па.

4.52

Купить задачу 4.51

Задача 4.54

Построить тело давления и определить силу давления жидкости Р, действующую на цилиндрическую поверхность, и угол ее наклона к горизонту α (рис. 4.54) при следующих данных: радиус образующей цилиндра R = 1,2 м, длина образующей цилиндра В = 1,5 м, плотность жидкости ρ = 850 кг/м3, вакуумметрическое давление р = 22 кПа.

4.54

Купить задачу 4.54

Задача 4.56

Определить, при какой глубине воды Н горизонтальная сила давления на полусферическую крышку равна нулю (рис. 4.48), если вакуумметрическое давление в закрытом резервуаре р = 0,2 · 105 Па.

4.48

Купить задачу 4.56

Задача 4.57

По нефтепроводу диаметром D = 1000 мм перекачивается нефть под избыточным давление ри = 4,0 МПа. Определить силу, разрывающую нефтепровод.

Задач, которых нет на странице, Вы можете заказать

Задача 5.5

Прямоугольный понтон шириной В = 2,5 м, длиной L = 6,0 м имеет осадку Т = 0,9 м, причём центр тяжести расположен на высоте hцт = 1,2 м на плоскостью дна. Определить вес груза и проверить остойчивость понтона, если понтон без нагрузки имеет осадку Т0 = 0,1 м.

Задача 5.11

Проверить остойчивость понтона длиной L = 50 м, шириной В = 3 м и высотой Н = 1,0 м. Масса понтона с грузом m = 1,2 · 105 кг. Центр тяжести понтона с грузом расположен в центре поперечного сечения.

Купить задачу 5.11

Задача 5.12

Определить осадку Т и проверить остойчивость бруса, плавающего в воде, в положении указанном на рис. 5.6. Размеры бруса: H = 0,4 м, В = 0,2 м, L = 6,0 м, плотность древесины ρдр = 800 кг/м3, а плотность воды ρ = 1000 кг/м3.

5.6

 Задача 5.16

Шарообразный поплавок плавает в жидкости, находящейся в цилиндрическом сосуде (рис. 5.7). Сосуд плавает в воде. Вес сосуда G1 = 20 Н, вес жидкости G2 = 50 Н, Т = 1 м, диаметр сосуда D = 0,1 м. Определить вес поплавка.

5.7

Купить задачу 5.16

Задача 5.17

Определить угол крена θ деревянного цилиндра (рис. 5.8) с удельным весом γ = 7,5 кН/м3, если на него действует кренящий момент Мкр = 150 Н · м. Диаметр цилиндра D = 1,4 м, высота цилиндра Н = 0,9 м.

5.8

Задача 5.21

Прямоугольный понтон шириной В = 2,5 м, длиной L = 16 м имеет осадку Т = 0,9 м, причем центр тяжести расположен на высоте h = 1,2 м от плоскости дна. Определить вес груза и проверить остойчивость понтона, если понтон без загрузки имеет осадку t = 0,1 м.

Купить задачу 5.21

Задача 5.22

В воде плавает деревянный цилиндр высотой H и диаметром D = 0,5 м так, что его образующая вертикальна. Определить предельную высоту цилиндра, при которой он теряет остойчивость, если плотность древесины ρдр = 700 кг/м3.

Купить задачу 5.22

Задача 5.23

Понтон прямоугольного сечения (рис. 5.11) массой 4 т имеет следующие размеры: длину L = 10 м, ширину В = 3 м, высоту Н = 1,5 м. Определить грузоподъемность понтона при запасе по высоте борта h = 40 см, а также метацентрический радиус.

5.11

Задача 5.31

Определить вес поплавка D = 20 см, который при слое бензина H ≥ 80 см обеспечивал бы автоматическое открывание клапана диаметром d = 4 см. Длина тяги l = 74 см. Масса клапана и тяги 0,173 кг. Плотность бензина ρб = 750 кг/м3 (рис. 5.18).

5.18

Купить задачу 5.31

Задача 6.12

Определить расположение центра тяжести С бетонного раствора (hс и lс), залитого в закрытый кузов автомобиля, при его движении со скоростью υ = 36 км/ч по горизонтальному закруглению радиусом R = 25 м (рис. 6.27). Считать, что кузов имеет форму параллелепипеда: b = 1,8 м, Н = 1,2 м и h = 1,0 м.

6.27

Задача 6.45

Замкнутый цилиндрический сосуд длиной L = 2 м, радиусом R = 0,5 м используется как форма для отливки центробежным способом чугунных труб со средней толщиной стенок δ = 10 мм. Какой должна быть угловая скорость вращения цилиндра с вертикальной осью, если допустимое отклонение толщины стенок от среднего значения составляет Δδ = ±1 мм? Плотность чугуна ρ = 7000 кг/м3.

Задача 7.1

Вода движется в прямоугольном лотке с глубиной наполнения h = 0,5 м (рис. 7.7). Ширина лотка b = 1,0 м. Определить, при каком максимальном расходе Q сохранится ламинарный режим, если температура воды t = 30 °С.

7.7

Задача 7.2

Найти максимальный диаметр d напорного трубопровода, при котором нефть будет двигаться при турбулентном режиме (рис. 7.4), если кинематический коэффициент вязкости нефти ν = 0,30 см2/с, а расход в трубопроводе Q = 8 л/с.

7.4

Купить задачу 7.2

Задача 7.7

Определить число Рейнольдса по гидравлическому радиусу ReR при безнапорном движении нефти по трубопроводу (рис. 7.9). Трубопровод заполнен нефтью наполовину сечения. Диаметр трубопровода d = 0,5 м, расход Q = 1,2 м3/мин, динамический коэффициент вязкости нефти μ = 0,0027 Па · с, плотность ρ = 900 кг/м3.

7.9

Купить задачу 7.7

Задача 7.9

Определить, изменится ли режим движения воды в напорном трубопроводе диаметром d = 0,5 м при возрастании температуры воды от 15 до 65 °С, если расход в трубопроводе Q = 15 л/мин (рис. 7.4).

7.4

Купить задачу 7.9

Задача 7.11

Вода движется под напором в трубопроводе прямоугольного сечения (а × b). Определить, при каком максимальном расходе сохранится ламинарный режим, если температура воды t = 30 °С, а = 0,2 м, b = 0,3 м (рис. 7.11).

7.11

Купить задачу 7.11

Задача 7.12

Жидкость движется в треугольном лотке с глубиной наполнения h = 0,5 м (рис. 7.8). Ширина лотка по верху b = 0,1 м. Определить, при каком максимальном расходе Q сохранится ламинарный режим, если кинематический коэффициент вязкости жидкости ν = 10 сСт.

7.8

Задача 7.16

Жидкость движется в трапецеидальном лотке (трапеция равнобокая с расходом Q = 0,01 л/с (рис. 7.10). Ширина лотка по дну b = 0,4 м, глубина наполнения h = 0,2 м, угол наклона боковых стенок лотка к горизонту α = 45°. Динамический коэффициент вязкости жидкости μ = 0,002 Па · с, ее плотность ρ = 800 кг/м3. Определить число Рейнольдса и режим движения жидкости.

7.10

Купить задачу 7.16

Задача 7.17

Определить критическую скорость, при которой будет происходить смена режимов движения воды в лотке, имеющем прямоугольную форму поперечного сечения (рис. 7.7). Ширина лотка b = 0,3 м, глубина наполнения h = 0,2 м, температура воды t = 20 °С.

7.7

Задача 7.19

Жидкость движется в безнапорном трубопроводе (рис. 7.9) с расходом Q = 22 м3/ч. Трубопровод заполнен наполовину сечения. Диаметр трубопровода d = 80 мм. Определить, при какой температуре будет происходить смена режимов движения жидкости. График зависимости кинематического коэффициента вязкости жидкости от температуры показан на рис. 7.5.

7.9

Задача 7.21

По круглому напорному трубопроводу диаметром d = 0,2 м движется нефть (рис. 7.4) со скоростью υ = 0,8 м/с. Определить число Рейнольдса и режим движения нефти, если ее плотность ρ = 850 кг/м3, а динамический коэффициент вязкости μ = 0,0026 Па · с.

7.4

Купить задачу 7.21

Задача 7.22

Жидкость движется в безнапорном трубопроводе (рис. 7.9) с температурой t = 30 °C. Трубопровод заполнен наполовину сечения. Диаметр трубопровода d = 50 мм. Определить, при какой скорости будет происходить смена режимов движения жидкости. График зависимости кинематического коэффициента вязкости жидкости от температуры показан на рис. 7.5.

7.9

Купить задачу 7.22

Задача 7.23

Определить критическую скорость, при которой будет происходить смена режимов движения жидкости в лотке (рис. 7.10), имеющем трапецеидальную форму поперечного сечения (трапеция равнобокая). Глубина наполнения h = 0,3 м, ширина потока по верху В = 1,0 м, ширина по дну b = 0,4 м, кинематический коэффициент вязкости ν = 5 мм2/с.

7.10

Задача 7.45

Определить гидравлический радиус живого сечения напорного потока, протекающего через щель. Форма потока изображена на рис. 7.16.

7.16

Задача 8.1

Вода движется в трубчатом расходомере в направлении от сечения 1–1 к сечению 2–2 (рис. 8.4). Манометрическое давление в сечении 1–1 больше давления в сечении 2–2 на Δp = 25 кПа. Определить расход Q, если внутренний диаметр трубопровода в сечении 1–1 D = 65 мм, а в сечении 2–2 d = 40 мм, разность отметок сечений Δz = 2 м. Потерями напора пренебречь.

8.4

Задача 8.12

По горизонтальному трубопроводу переменного сечения движется нефть (рис. 8.7), плотность которой ρн = 850 кг/м3. Диаметр в узком сечении трубопровода d2 = 50 мм. Расход нефти в трубопроводе Q = 0,5 л/с, разность уровней в дифференциальном манометре, заполненном ртутью плотностью ρрт = 13600 кг/м3, составляет h = 35 мм. Определить диаметр трубопровода в широком сечении. Потерями напора пренебречь.

8.7

Задача 8.17

Определить, на какую теоретическую высоту Н относительно уровня жидкости в питающем резервуаре можно поднять сечение хх сифонного трубопровода (рис. 8.3), чтобы вакуумметрическое давление р в этом сечении не превышало 40 кПа. Средняя скорость движения жидкости в трубопроводе υ = 1,8 м/с, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3. Потерями напора пренебречь.

8.3

Купить задачу 8.17

Задача 8.29

По горизонтальному трубопроводу переменного сечения движется жидкость (рис. 8.7), плотность которой ρж = 1200 кг/м3. Диаметр в широком сечении трубопровода d1 = 100 мм, а в узком d2 = 75 мм, разность уровней в дифференциальном манометре, заполненном ртутью с плотностью ρрт = 13600 кг/м3, составляет h = 25 см. Определить скорость в широком сечении трубопровода. Потерями напора пренебречь.

8.7

Купить задачу 8.29

Задача 8.31

Определить, на какую высоту h поднимается вода в трубке, один конец которой присоединен к суженному сечению трубопровода, а другой конец опущен в воду. Расход воды в трубе Q = 0,025 м3/с, избыточное давление р1 = 49 · 103 Па, диаметры d1 = 100 мм, d2 = 50 мм (рис. 8.12). Потери напора не учитывать.

8.12

Купить задачу 8.31

Задача 8.34

На вертикальной водопроводной трубе постоянного диаметра на расстоянии l = 10 м установлены два манометра. Нижний манометр М2 показывает давление 1,2 кг/см2, а верхний М1 – 0,8 кг/см2. Определить гидравлический уклон и направление движения жидкости (рис. 8.13).

8.13

Купить задачу 8.34

Задача 8.36

По нагнетательному патрубку диаметром d1 = 200 мм вентилятором подается воздух (ρ = 1,2 кг/м3) с расходом Q = 0,8 м3/с при избыточном давлении р1 = 1,0 кПа. К патрубку подсоединен диффузор с диаметром выходного сечения d2 = 300 мм. Определить давление воздуха на выходе из диффузора. Изменение плотности воздуха и потери в диффузоре не учитывать (рис. 8.15).

8.15

Купить задачу 8.36

Задача 8.37

Определить расход воды через водомер Вентури, установленный под углом α = 30° к горизонту, если показание дифференциального ртутного манометра h = 600 мм рт. ст. (рис. 8.16). Диаметры водомера в сечениях 1–1 и 2–2 соответственно равны d1 = 200 мм и d2 = 75 мм, расстояние между сечениями l = 400 мм. Потерями пренебречь.

8.16

Задача 8.41

В закрытом резервуаре поддерживается при постоянном уровне постоянное избыточное давление р = 0,5 · 105 Па, под воздействием которого вода при температуре t = 50 °С поступает по трубе диаметром d = 50 мм на высоту h = 3,0 м (рис. 8.19). Потери напора в трубе hw = 1,5 м. Определить расход воды в трубе, если на выходе из трубы давление атмосферное. Изменением плотности воды при изменении давления пренебречь.

8.19

Купить задачу 8.41

Задача 8.42

По трубопроводу диаметром d = 100 мм вода падает в закрытый бак с избыточным давление р = 0,2 · 105 Па. Определить расход воды Q, если глубина воды в баке h = 3 м; показания манометра pм = 1,0 · 105 Па. Потери напора в трубке hw = 4,2 м (рис. 8.20).

8.20

Купить задачу 8.42

Задача 8.43

Из закрытого бака вода при температуре 4 °С поступает по трубе d = 100 мм на высоту h = 5 м (рис. 8.19). Расход воды Q = 0,02 м3/с, потери напора hw = 4,2 м. Определить давление р на поверхности воды в баке.

8.19

Задача 8.55

Трубопровод диаметром d1 =50 мм заканчивается коротким отрезком трубопровода d2 = 100 мм, из которого вода вытекает в атмосферу со скоростью υ2 = 1 м/с (рис. 8.27). Определить вакуумметрическое давление рв, если потери напора hw = 0,15 м.

8.27

 

Задача 8.60

Поршень диаметром D = 60 мм, двигаясь равномерно со скоростью Vп = 0,1 м/с, всасывает керосин (ρк = 850 кг/м3) из открытого бака (рис. 8.32). Определить усилие на поршне, если высота всасывания h = 3 м, потери напора в трубопроводе hw = 1,2 м. Трением поршня в цилиндре пренебречь.

8.32

Задача 9.1

Горизонтальная труба (рис. 9.8) диаметром d = 100 мм состоит из двух участков и соединяет резервуары, в которых поддерживаются постоянные уровни H1 = 6 м и H2 = 2 м, длина каждого участка трубопровода l = 25 м. Определить расход воды, если коэффициент гидравлического трения λ = 0,025.

9.8

Купить задачу 9.1

Задача 9.2

По трубопроводу (рис. 9.9), соединяющему два резервуара, в которых поддерживаются постоянные уровни, перетекает жидкость плотностью ρ = 1250 кг/м3. Диаметр трубопровода d = 20 мм. В верхнем баке поддерживается избыточное давление р = 15 кПа, а в нижнем – вакуумметрическое давление р = 7 кПа. Разность уровней в баках Н = 5 м. Определить расход жидкости, если коэффициент гидравлического трения λ = 0,028, а длина трубопровода l = 15 м. Местными потерями напора пренебречь.

9.9

Купить задачу 9.2

Задача 9.3

Из напорного бака по наклонному трубопроводу переменного сечения (рис. 9.5) движется жидкость относительной плотностью δ = 0,85. Диаметры участков трубопровода d1 = 50 мм, d2 = 30 мм, а длина соответственно равна l1 = 80 м, l2 = 40 м. Начало трубопровода расположено выше его конца на величину z = 3,5 м. Для обоих участков трубопровода коэффициент гидравлического трения λ = 0,038. Какой уровень H необходимо поддерживать в напорном баке, чтобы скорость движения жидкости на выходе из трубопровода была υ = 1,8 м/с? Местными потерями напора пренебречь.

9.5

Задача 9.5

Определить среднюю скорость движения воды в сифонном трубопроводе υ (рис. 9.11). Диаметр трубопровода d = 40 мм, а его длина l = 18 м. Высота расположения уровня жидкости в питающем резервуаре относительно нижней точки трубопровода h = 3,6 м, коэффициент гидравлического трения λ = 0,034. Местными потерями напора пренебречь.

9.11

Задача 9.12

По горизонтальному трубопроводу переменного сечения (рис. 9.15) движется жидкость относительной плотностью δ = 0,85 с расходом Q = 2,7 м3/ч. Диаметры участков трубопровода d = 25 мм, D = 35 мм.

Определить местные потери напора, если разность уровней в пьезометрах h = 25 мм.

9.15

Задача 9.16

По трубопроводу (рис. 9.10), соединяющему два резервуара, из верхнего резервуара в нижний перетекает вода. В резервуарах поддерживаются постоянные уровни. Диаметр трубопровода d = 40 мм. В верхнем баке создан вакуум рв = 12 кПа. Разность уровней в баках Н = 12 м. Какое манометрическое давление необходимо создать в нижнем баке, чтобы скорость жидкости в трубопроводе была υ = 3,8 м/с, если коэффициент гидравлического трения λ = 0,025, а длина трубопровода l = 41 м. Местными потерями напора пренебречь.

9.10

Задача 9.27

Насос (рис. 9.12) подает воду в водонапорную башню по трубопроводу на высоту Н = 25 м. Показания манометра, установленного в начале участка трубопровода, рм = 3,2 бар. Вода движется по трубопроводу со скоростью υ = 1,8 м/с. Определить коэффициент гидравлического трения, если длина трубопровода l = 23 м, а диаметр d = 4 см. Местными потерями напора пренебречь.

9.12

Купить задачу 9.27

Задача 9.36

По стальному трубопроводу диаметром d = 5 см и длиной l = 120 м подается вода на высоту Δz = 15 м. На трубопроводе имеются 4 поворота угол 90° с угольником и 2 обыкновенных вентиля. Определить, какой напор должен создавать насос, установленный в начале участка, чтобы скорость воды в трубопроводе стала υ = 1,2 м/с. Температура воды t = 25 °С. Шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,1 мм.

Купить задачу 9.36

Задача 9.49

По горизонтальному трубопроводу, на котором установлено сопло (рис. 9.18), движется вода с расходом Q = 1,8 л/с. Диаметр трубопровода D = 50 мм, сопла d = 30 мм. Определить показания ртутного дифференциального манометра, если коэффициент сопротивления сопла ζ = 0,15. Сжатие струи на выходе из сопла отсутствует.

9.18

Купить задачу 9.49

Задача 9.51

На участке горизонтального трубопровода диаметром D = 60 мм, по которому движется вода с расходом Q = 8,2 л/с, имеются 4 поворота трубы на угол 90° с угольниками и вентиль. Вентиль полностью открыт и имеет коэффициент сопротивления ζвент = 4,5. При некотором закрытии вентиля расход в трубопроводе уменьшился в два раза. Определить коэффициент сопротивления вентиля, если потери напора остались прежними. Потерями напора по длине пренебречь.

Купить задачу 9.51

Задача 9.54

На участке горизонтального трубопровода диаметром D = 100 мм, по которому движется вода с расходом Q = 0,041 м3/с, имеется счетчик расхода жидкости, 4 поворота трубы на 90° с угольниками. Манометрическое давление в начале участка трубопровода рм = 350 кПа. Определить, какое манометрическое давление необходимо создать в конце участка для пропуска того же расхода, если на трубопровод установить диафрагму с диаметром d = 25 мм. Потерями напора по длине пренебречь.

Купить задачу 9.54

Задача 9.55

По участке горизонтального трубопровода диаметром D = 120 мм, по которому движется вода с расходом Q = 0,015 м3/с, имеется счетчик расхода жидкости, 4 поворота трубы на 90° (ζпов = 1,3) и задвижка. Задвижка закрыта на три четверти a/D = 0,75 (рис. 9.4). В конце участка установлен манометр, показание которого pм = 45 кПа. Определить какое манометрическое давление необходимо создать в начале участка для пропуска того же расхода, если задвижку поднять до половины диаметра трубопровода. Потерями напора по длине пренебречь.

9.4

Купить задачу 9.55

Задача 9.56

По горизонтальному трубопроводу диаметром d = 25 мм и длиной l = 180 м движется вода, имеющая температуру t = 50 °С, со скоростью υ = 2,3 м/с. На трубопроводе имеется 4 поворота на угол 90° с угольниками, счетчик расхода жидкости и обыкновенный вентиль. Шероховатость трубопровода Δ = 0,2 мм. Определить, какая будет скорость при тех же потерях напора, если вентиль прикрыть так, чтобы его коэффициент сопротивления равнялся ζ = 32.

Купить задачу 9.56

Задача 9.57

По горизонтальному трубопроводу, на котором установлена диафрагма (рис. 9.19), движется вода с расходом Q = 8,2 л/с. Диаметр трубопровода D = 80 мм, а диафрагмы d = 35 мм. Определить показания ртутного дифференциального манометра. Сжатием струи на выходе из диафрагмы пренебречь.

9.19

Задача 9.60

По горизонтальному трубопроводу диаметром d = 50 мм и длиной l = 180 м движется жидкость, имеющая относительную плотность δ = 1,25 и динамический коэффициент вязкости μ = 0,0085 Па · с. Определить необходимый перепад напоров в начале и конце участка трубопровода, если расход Q = 30 л/мин, а шероховатость трубопровода Δ = 0,5 мм.

Задача 10.9

Вода вытекает из закрытого резервуара в атмосферу через отверстие диаметром d = 30 мм (рис. 10.7). Избыточное давление на свободной поверхности жидкости p = 12 кПа, расход жидкости Q = 3,5 л/с. Определить глубину погружения отверстия.

10.7

Купить задачу 10.9

Задача 10.11

Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу (рис. 10.8) через малое отверстие в тонкой стенке под напором Н = 0,8 м. Центр отверстия расположен на высоте h = 75 см от пола. Какой напор нужно создать, чтобы дальность полета струи осталась прежней, если центр отверстия расположить относительно пола на высоте h = 90 см.

10.8

Купить задачу 10.11

Задача 10.12

Время частичного опорожнения вертикально расположенного цилиндрического открытого бака через донное отверстие в тонкой стенке составило t = 40 с. За это время уровень жидкости изменился от h1 = 2 м до h2 = 1 м. Определить диаметр отверстия, если диаметр бочки D = 0,5 м (рис. 10.12).

10.12

Задача 10.15

Открытый резервуар с вертикальными стенками опоражнивается через коноидальный насадок диаметром d = 5 см. Определить площадь поперечного сечения резервуара, если напор воды за время t = 2 мин понизился на ΔН = 5 см и стал равным Н = 35 см. Насадок присоединен к отверстию на боковой поверхности резервуара.

 Задача 10.16

Жидкость вытекает из закрытого резервуара в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 40 мм (рис. 10.7). Глубина погружения насадка h = 0,45 м. Какое манометрическое давление необходимо создать на поверхности жидкости для пропуска расхода Q = 7,5 л/с, если плотность жидкости ρ = 850 кг/м3, длина насадка l = 200 мм.

10.7

Купить задачу 10.16

Задача 10.17

Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу (рис. 10.5) через малое отверстие в тонкой стенке диаметром d = 35 мм с расходом Q = 1,7 л/с. Определить дальность полета струи, если центр отверстия расположен на высоте h = 50 см от пола.

10.5

Задача 10.21

Открытый резервуар с вертикальными стенками опоражнивается через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 2,5 см. Через 35 с напор составил Н = 1,5 м. Определить расход в начальный момент времени, если площадь поперечного сечения резервуара Ω = 1,75 м2. Насадок присоединен к отверстию на боковой стенке резервуара.

Купить задачу 10.21

Задача 10.22

Жидкость вытекает из открытого резервуара через отверстие диаметром d = 30 мм при постоянном напоре h = 0,65 м (рис. 10.9). Определить, с каким диаметром необходимо присоединить коноидальный насадок длиной l = 120 мм для пропуска того же расхода.

10.9

Купить задачу 10.22

Задача 10.23

Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу (рис. 10.5) через малое отверстие в тонкой стенке диаметром d = 25 мм под напором Н = 0,7 м. Центр отверстия расположен на высоте h = 65 см от пола. На сколько увеличится дальность полета струи, если к отверстию присоединить коноидальный насадок.

10.5

Задача 10.36

По короткой трубе диаметром d = 0,10 м из одного резервуара в другой перетекает бензин (ρб = 800 кг/м3). Определить начальный расход, если h1 = 2,0 м; h2 = 0,5 м; избыточное давление в одном резервуаре p0из = 0,2 · 105 Па (рис. 10.13).

10.13

Задача 10.37

Из закрытого резервуара вода вытекает через отверстие диаметром d0 = 0,02 м и внешний цилиндрический насадок диаметром dн = 0,02 м. Определить избыточное давление в резервуаре, если разность расходов через насадок и отверстие ΔQ = 7 · 10-4 м3/с, а глубина h = 1,5 м (рис. 10.14).

10.14

Купить задачу 10.37

Задача 10.44

Из открытого бака вода вытекает через два малых отверстия в атмосферу. Глубина воды в баке h = 3 м поддерживается постоянной. При какой высоте h2 расположения второго отверстия дальность струи из него будет такой же, как и из первого отверстия, расположенного на высоте h1 = 1 м от пола (рис. 10.23)?

10.23

Купить задачу 10.44

Задача 11.25

Определить, какой уклон необходимо придать круглой трубе (рис. 11.2) для пропуска расхода Q = 53 м3/с при следующих данных: радиус r = 1,9 м, глубина наполнения h = 209 см, коэффициент шероховатости n = 0,025.

11.2

Задача 11.29

Определить глубину воды в лотке параболического поперечного сечения (рис. 11.3) при следующих данных: параметр p = 0,35 м; расход Q = 4 м3/с; коэффициент шероховатости n = 0,012; уклон дна i = 0,0015.

11.3

Купить задачу 11.29

Задача 11.31

Для русла круглого поперечного сечения радиусом r (рис. 11.2) определить относительную глубину заполнения h/r, при которой расход в русле будет максимальным.

11.2

Задача 11.34

Для русла круглого поперечного сечения радиусом r (рис. 11.2) определить смоченный периметр, при котором расход в русле будет максимальным.

11.2

Задача 11.36

Для русла круглого поперечного сечения радиусом r (рис. 11.2) определить площадь поперечного сечения потока, при котором расход в русле будет максимальным.

11.2

Задача 11.37

Определить размеры гидравлически наивыгоднейшего прямоугольного сечения лотка, если расход в лотке Q = 2 м3/с, а скорость течения воды υ = 1 м/с.

Задача 11.41

Сравнить пропускную способность облицованных бетоном (n = 0,017) каналов с одинаковой площадью живого сечения потока, если форма сечения каналов: равносторонний треугольник и полукруг.

Задача 11.43

Установить размеры и необходимый уклон канала с гидравлически наивыгоднейшей формой поперечного сечения канала, если расход воды Q = 14,0 м3/с, средняя скорость движения υ = 3,5 м/с, а коэффициент заложения откосов m = 2,0. Канал облицован булыжником (n = 0,035).

Задача 11.47

Определить расход воды в канале, облицованном бетоном (n = 0,017), если радиус r = 1 м; глубина заполнения канала h = 2 м, уклон дна i = 0,00007 (рис. 11.8).

11.8

Купить задачу 11.47

Задач, которых нет на странице, Вы можете заказать

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