Титульная страница Задачника

Купить решения задач Задачника по Гидравлике, Гидромашинам и Гидроприводу

Учебное пособие для машиностроительных специальностей вузов. ББК 31.56 315 УДК 621.221 Москва 1989 г.

Б.Б.Некрасов, И.В.Фатеев, Ю.А.Беленков, А.А.Михайлин, В.Е.Суздальцев, А.А.Шейпак

Решения Задач: 1.3, 1.5, 1.11, 1.13, 1.15

Цена Решения Задачи - 60 руб. (pdf)

Задача 1.3 - РЕШЕНИЕ
Найти закон изменения давления р атмосферного воздуха по высоте z, считая зависимость его плотности от давления изотермической. В действительности до высоты z = 11 км температура воздуха падает по линейному закону, т.е. Т = Т0 – βz, где β = 6,5 град/км. Определить зависимость p = f(z) с учетом действительного изменения температуры воздуха с высотой.
Задача 1.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.5
В U-образную трубку налиты вода и бензин. Определить плотность бензина, если hб = 500 мм; hв = 350 мм. Капиллярный эффект не учитывать.
Задача 1.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.11
Для опрессовки водой подземного трубопровода (проверки герметичности) применяется ручной поршневой насос. Определить объем воды (модуль упругости К = 2000 МПа), который нужно накачать в трубопровод для повышения избыточного давления в нем от 0 до 1,0 МПа. Считать трубопровод абсолютно жестким. Размеры трубопровода: длина L = 500 м, диаметр d = 100 мм. Чему равно усилие на рукоятке насоса в последний момент опрессовки, если диаметр поршня насоса dн = 40 мм, а соотношение плеч рычажного механизма а/b = 5?
Задача 1.13 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.13
При перекрытом кране трубопровода К определить абсолютное давление в резервуаре, зарытом на глубине Н = 5 м, если показание вакуумметра, установленного на высоте h = 1,7 м равно рвак = 0,02 МПа. Атмосферное давление соответствует ha = 740 мм. рт. ст. Плотность бензина ρб = 700 кг/м3.
Задача 1.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.15
Определить силу, действующую на болты 1 крышки бака, если показание манометра рм = 2 МПа, а угол наклона крышки α = 45°. В сечении бак имеет форму квадрата со стороной а = 200 мм.

Решения Задач: 2.3, 2.5, 2.11, 2.13, 2.15

Цена решения Задачи - 70 руб. (pdf)

Задача 2.3 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.3
К расходомеру Вентури присоединены два пьезометра и дифференциальный ртутный манометр. Выразить расход воды Q через размеры расходомера D и d, разность показаний пьезометров H, а также через показание дифференциального манометра h. Дан коэффициент сопротивления участка между сечениями 1-1 и 2-2.
Задача 2.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.5
От бака, в котором с помощью насоса поддерживается постоянное давление жидкости, отходит трубопровод диаметром d = 50 мм. Между баком и краном К на трубопроводе установлен манометр. При закрытом положении крана р0 = 0,5 МПа. Найти связь между расходом жидкости в трубопроводе Q и показанием манометра р при разных открытиях крана, приняв коэффициент сопротивления входного участка трубопровода (от бака до манометра) равным 0,5. Плотность жидкости ρ = 800 кг/м3. Подсчитать расход жидкости при полном открытии крана, когда показание манометра равно р = 0,485 МПа.
Задача 2.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.11
Вода ( ρ = 1000 кг/м3) перетекает из верхнего резервуара в нижний по расширяющейся трубе – диффузору, имеющему малый угол конусности и плавно закругленный вход. Пренебрегая потерей напора на входе в диффузор определить, при каком уровне воды Н1 в верхнем резервуаре абсолютное давление в узком сечении 1-1 диффузора сделается равным нулю. Коэффициент сопротивления диффузора ζдиф = 0,2. Размеры: d1 = 100 мм; d2 = 150 мм; H2 = 1,15 м. Учесть потерю на внезапное расширение при выходе из диффузора. Атмосферное давление ha = 750 мм. рт. ст.
Задача 2.13 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.13
Определить расход воды, вытекающей из бака через короткую трубку (насадок) диаметром d = 30 мм и коэффициентом сопротивления ξ = 0,5, если показание ртутного манометра hрт = 1,47 м; Н1 = 1 м; H0 = 1,9 м; l = 0,1 м.
Задача 2.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.2.15
Сравнить коэффициенты сопротивления мерного сопла d, установленного в трубе, и расходомера Вентури, состоящего из такого же сопла диаметром d и диффузора. Коэффициенты сопротивления определить как отношение суммарной потери напора к скоростному напору в трубопроводе. Дано отношение диаметров D/d = 2. Принять коэффициенты сопротивлений: сопла ζс = 0,05; диффузора ζдиф = 0,15 (оба коэффициента относятся к скорости в узком сечении). Определить потери напора, вызываемые мерным соплом hс и расходомером hр, при одинаковой скорости потока в трубе υ = 3 м/с.

Решения Задач: 3.3, 3.5, 3.11, 3.13, 3.15

Цена Задачи - 80 руб. (pdf)

Задача 3.3 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.3
Определить направление истечения жидкости (ρ = ρвод) через отверстие d0 = 5 мм и расход, если разность уровней H = 2 м, показание вакуумметра Pвак соответствует 147 мм рт. ст., показание манометра Pм = 0,25 МПа, коэффициент расхода μ = 0,62.
Задача 3.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.5
Из резервуара, установленного на полу и заполненного жидкостью до высоты H, происходит истечение жидкости через отверстие в стенке. На какой высоте у должно быть отверстие, чтобы расстояние х до места падения струи на пол было максимальным? Определить это расстояние. Жидкость считать идеальной.
Задача 3.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.11
«Сосуд Мариотта» представляет собой плотно закрытый сосуд, в крышке которого укреплена трубка, сообщающая сосуд с атмосферой. Трубка может быть укреплена на различной высоте. В стенке сосуда имеется отверстие диаметром d0 = 10 мм, через которое происходит истечение в атмосферу. Какое давление установится в сосуде на уровне нижнего обреза трубки при истечении? Определить скорость истечения и время опорожнения «сосуда Мариотта» от верха до нижнего обреза трубки. Объемом жидкости в трубке и сопротивлением при истечении пренебречь (ε = 1). Форма сосуда цилиндрическая, D = 100 мм; H = 2 м, h1 = 0,2 м, h2 = 1 м.
Задача 3.13 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.13
Для сопла-заслонки, изображенной на схеме, определить силу, с которой жидкость воздействует на заслонку в следующих случаях: 1) когда заслонка плотно прижата к торцу сопла (x = 0) и истечения жидкости не происходит и 2) когда расстояние к достаточно велико и истечение происходит так, как показано на схеме. Давление в широкой части сопла (сечение 0-0) P0 = 3 МПа, скорость v0 = 0 в обоих случаях. Диаметр выходного канала сопла d = 2 мм; а коэффициент расхода μ = φ = 0,85. Чему было бы равно отношение сил F2/F1 в двух случаях при отсутствии потерь напора в сопле? Указание. Во 2−м случае следует записать уравнение количества движения в направлении струи.
Задача 3.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.3.15
Вода под избыточным давлением p1 = 0,3 МПа подается по трубе с площадью поперечного сечения S1 = 5 см2 к баллону Б, заполненному водой. На трубе перед баллоном установлен кран К с коэффициентом местного сопротивления ζ = 5. Из баллона Б вода вытекает в атмосферу через отверстие площадью S0 = 1 см2; коэффициент расхода отверстия равен μ = 0,63. Определить расход воды Q.

Решения Задач: 4.3, 4.5, 4.11, 4.13, 4.15

Цена Задачи - 100 руб. (pdf)

Задача 4.3 - РЕШЕНИЕ
Рис.1.5
По трубопроводу диаметром d = 10 мм и длиной ℓ = 10 м подается жидкость с вязкостью ν = 1 Ст под действием перепада давления Δр = 4 МПа; ρ = 1000 кг/м3. Определить режим течения жидкости в трубопроводе.
Задача 4.5 - РЕШЕНИЕ
Рис.4.5
На рисунке показан всасывающий трубопровод гидросистемы. Длина трубопровода l = 1 м, диаметр d = 20 мм, расход жидкости Q = 0,314 л/с, абсолютное давление воздуха в бачке р0 = 100 кПа, H =1 м, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3. Определить абсолютное давление перед входом в насос при температуре рабочей жидкости t = 25 °С (ν = 0,2 Ст). Как изменится искомое давление в зимнее время, когда при этом же расходе температура жидкости упадет до -35 ℃ (ν = 10 Ст).
Задача 4.11 - РЕШЕНИЕ
Рис.4.11
При каком диаметре трубопровода подача насоса составит Q = 1 л/с, если на выходе из него располагаемый напор Hрасп = 9,6 м; длина трубопровода l = 10 м; эквивалентная шероховатость Δэ = 0,05 мм; давление в баке P0 = 30 кПа; высота H0 = 4 м; вязкость жидкости ν = 0,015 Ст и ее плотность ρ = 1000 кг/м3? Местными гидравлическими сопротивлениями в трубопроводе пренебречь. Учесть потери при входе в бак.
Задача 4.13 - РЕШЕНИЕ
Рис.4.13
Вода с вязкостью ν = 0,02 Ст нагнетается насосом из колодца в водонапорную башню по вертикальному трубопроводу. Определить диаметр трубы от крана К до бака d2 если высота башни Н = 10 м; глубина погружения насоса H0 = 5 м; высота уровня жидкости в баке h = 1 м; длина участка трубопровода от насоса до крана h0 = 3 м; его диаметр d1 = 40 мм; коэффициент сопротивления крана ζк = 3 (отнесен к диаметру d1); показание манометра рм = 0,3 мПа; подача насоса Q = 1,5 л/с. Учесть потерю скоростного напора при входе в бак. Трубы считать гидравлически гладкими.
Задача 4.15 - РЕШЕНИЕ
Рис.4.15
Определить расход воды через сифонный трубопровод, изображенный на рисунке, если высота H1 = 1 м; Н2 = 2 м; Н3 = 4 м. Общая длина трубы ℓ = 20 м, диаметр d = 20 мм. Режим течения считать турбулентным. Учесть потери при входе в трубу ζ1 = 1; в коленах ζ2 = 0,20; в вентиле ζ3 = 4 и на трение в трубе λт = 0,035. Подсчитать вакуум в верхнем сечении х—х трубы, если длина участка от входа в трубу до этого сечения ℓх = 8 м.