Решение задач по дисциплине «ОСНОВЫ ГИДРАВЛИКИ» ФГБОУ ВО ПГУПС им. Александра I г.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1 с методическими указаниями. Санкт-Петербург, 2024 г.
для студентов, обучающихся по специальности
23.05.01 Подъемно-транспортные, строительные, дорожные средства и оборудование заочная форма обучения ПТМ-214-з.
Факультет «Промышленное и гражданское строительство»
Кафедра «Водоснабжение, водоотведение и гидравлика»
к.т.н., доцент Русанова Е.В.
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 1
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ В ТОЧКЕ».
Задача 1.1. «Определение гидростатического давления в открытом резервуаре».

Открытый резервуар заполнен жидкостью (рис.1) до глубины Н. Найти избыточное и абсолютное гидростатическое давление на дне резервуара. Данные для расчета приведены в табл.1.1. Плотности жидкостей приведены в Приложении 1.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 1.1. с Исходными данными:
Цена Варианта - 130 руб (pdf) - 180 руб (docx).
Задача 1.2. «Определение гидростатического давления в закрытом резервуаре».

Закрытый прямоугольный резервуар заполнен жидкостью до глубины Н (рис.2). Задаются плотность жидкости ρ, избыточное давление на поверхности p0 (см. табл.1.2.).
Определить:
1) высоту жидкости в пьезометре hp;
2) избыточное и абсолютное давление в точках, указанных в табл.2.
3) построить эпюру ГСД на плоскость, указанную в таблице.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 1.2. с Исходными данными:
Цена Варианта - 200 руб (pdf) - 300 руб (docx).
№ Варианта | Плотность, кг/м3 | р0, кПа | Н, м | а, м | точки | Файлы РЕШЕНИЙ: |
---|
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 2
«РАСЧЕТ СИЛЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОВЕРХНОСТЬ».
Задача 2.1. «Расчет силы гидростатического давления на плоскую поверхность».

Гидроцилиндр диаметром d1, м заполнен маслом с плотностью ρм, кг/м3. Из условия равновесия верхнего клапана весом G, Н и площадью ω, м2 определить силу гидростатического давления на поршень и точку приложения силы.
• Показать на рисунке силу Р и точку её приложения.
• Построить эпюру гидростатического давления на гидроцилиндр.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 3 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
Задача 2.2. «Расчет силы гидростатического давления на криволинейную вертикальную поверхность».

Вертикальный цилиндрический резервуар высотой Н и диаметром D закрывается полусферической крышкой, сообщающейся с атмосферой через трубу с внутренним диаметром d (рис. 5). Резервуар заполнен мазутом, плотность которого 𝜌 = 900 кг/м3.
Требуется определить:
1. Высоту поднятия мазута h при повышении температуры на t °C.
2. Силу, отрывающую крышку резервуара при подъеме мазута на высоту h за счет его разогрева. Коэффициент температурного расширения мазута принять равным:
𝛽𝑡 = 0,00072 °С-1-1.
3. Построить эпюру распределения давления на крышку.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 2.2. с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
№ Варианта | D, м |
H, м |
d, мм | ∆𝐭, °С |
Файлы РЕШЕНИЙ: |
---|
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 3
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ СТЕНОК ТРУБОПРОВОДА, НАХОДЯЩЕГОСЯ ПОД ДАВЛЕНИЕМ».

Труба с внутренним диаметром D, мм испытывает внутреннее давление жидкости p, м вод.ст. Определить толщину стенки трубы δ, мм, соответствующую внутреннему давлению, если предельное напряжение на растяжение для стали [σр], МПа. Коэффициент запаса прочности принять равным К в зависимости от условий эксплуатации.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 3 с Исходными данными:
Цена Варианта - 150 руб (pdf) - 230 руб (docx).
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 4
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПОТОКА».
Задача 4.1. «Определение расхода и скорости в трубопроводе переменного сечения».

Определить расход воды Q, проходящей через трубу переменного сечения, если диаметр трубы 1 составляет 𝑑1, мм, диаметр трубы 2 составляет 𝑑2, мм, диаметр трубы 3 составляет 𝑑3, мм. Определить расход воды в данном трубопроводе и скорости движения потока воды на участках, если задана скорость движения воды 𝑉1, м/с.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 4.1. с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
Задача 4.2. «Определение потерь напора и потерь давления в трубопроводе переменного сечения».
Определить потери напора и потери давления при изменении диаметра трубопровода с 𝑑1, мм, на 𝑑2, мм, если расход воды составляет Q, л/с.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 4.2. с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
№ варианта | d1, мм | d2, мм | Q, л/с | Файлы РЕШЕНИЙ: |
---|
Задача 4.3. «Определение гидродинамического давления в трубопроводе переменного сечения».

Определить давление 𝑝2, кПа при резком расширении горизонтального трубопровода при изменении диаметра трубопровода с 𝑑1, мм, на 𝑑2, мм, если расход воды составляет Q, л/с. Давление в подводящем трубопроводе составляет 𝑝1, кПа.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 4.3. с Исходными данными:
Цена Варианта - 130 руб (pdf) - 180 руб (docx).
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 5
«ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ».
Задача 5.1. «Определение режима движения жидкости в напорном круглоцилиндрическом трубопроводе».
Объём воды W, л протекает по трубе диаметром d, мм за время t, мин. Определите режим движения жидкости в напорном трубопроводе, если температура воды t°, °C.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 5.1. с Исходными данными:
Цена Варианта - 180 руб (pdf) - 250 руб (docx).
Задача 5.2. «Определение области гидравлического сопротивления, определение коэффициента гидравлического трения».
Задача: объём воды W, л прошёл через трубу диаметром d, мм за время t. Температура воды t °С, шероховатость трубы Δ, мм. Определить область гидравлического сопротивления. Для полученной области вычислить значение коэффициента гидравлического трения λ.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 5.2. с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
№ Варианта | W, л | d, мм | t, мин. | t°, °С | Δ, мм | L, м | Файлы РЕШЕНИЙ: |
---|
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 6
«РАСЧЁТ КОРОТКИХ ТРУБОПРОВОДОВ».

Вода в количестве Q, л/с, забирается насосом по всасывающей линии из резервуара А. Длина всасывающей трубы составляет: вертикальная часть Lвс.верт, м, горизонтальная часть Lвс.гор., м, диаметр dвс, мм, средняя шероховатость составляет Δвс = 0,75 мм. Коэффициент местного сопротивления сетки с обратным клапаном на всасывающей трубе составляет ξкл; коэффициент местного сопротивления колена по справочной литературе равен ξк = 1,2. Допустимая вакуумметрическая высота всасывания в трубопроводе перед входом в насос составляет: Нвак.доп. = 6,0 м. Корректив кинетической энергии αвс = 1,10.
Необходимо:
для самотечной линии:
1) Определить z – разность уровней воды в водоёме и в колодце, м.
2) Построить напорную и пьезометрическую линии для самотечной трубы для всасывающей линии:
1) Определить hн – максимально допустимую высоту расположения оси насоса над уровнем воды в колодце, м.
2) Построить напорную и пьезометрическую линии для всасывающей трубы насоса.
Примечание:
1. Скоростями движения воды в сечениях на свободной поверхности воды в водоёме и в колодце следует пренебречь.
2. Температуру воды принять равной t = 5 °С.
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 6 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf) - 150 руб (docx).
№ Варианта | Q, л/с | dвс, мм | lвс. верт., м | lвс. гор., м | ζкл | Hдопвак, м | Файлы РЕШЕНИЙ: |
---|
ТИПОВАЯ ЗАДАЧА № 7
«ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР».

По гидролинии гидропривода длиной L, м, с внешним стандартным диаметром d, мм, и толщиной стенок трубы, δ, мм, движется рабочая жидкость (масло машинное) с расходом Q, л/с. Давление в гидролинии составляет р0, бар. Трубы принять стальные бесшовные (Приложение 3).
Требуется:
1. Определить повышение давления в гидролинии, если время закрывания задвижки составит tз, сек.
2. Найти максимально допустимое давление для данной гидролинии, если допустимое напряжение стенок на разрыв составляет [σ], МПа.
3. Сделать вывод о влиянии ГУ на гидролинию. При необходимости – найти минимальную толщину стенки трубы.
4. Привести пример устройства для предотвращения гидравлического удара (рисунок и описание принципа действия).
Варианты Решений 1 - 30 Задачи 7 с Исходными данными:
Цена Варианта - 300 руб (pdf) - 400 руб (docx).
№ Варианта | L, м | dн, мм | δ, мм | Q, л/с | p0, бар | tз, с | [σ], МПа | Файлы РЕШЕНИЙ: | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Вар 01 | 100 | 63 | 5 | 9,01 | 81 | 0,15 | 60 | Решение 01 (pdf) | Решение 01 (docx) |
Вар 02 | 400 | 63 | 1,4 | 8,95 | 75 | 1,1 | 60 | Решение 02 (pdf) | Решение 02 (docx) |
Вар 03 | 350 | 56 | 3 | 8,5 | 73 | 0,8 | 75 | Решение 03 (pdf) | Решение 03 (docx) |
Вар 04 | 300 | 53 | 2,5 | 8,05 | 50 | 2,1 | 50 | Решение 04 (pdf) | Решение 04 (docx) |
Вар 05 | 250 | 53 | 2,5 | 7,03 | 25 | 0,35 | 63 | Решение 05 (pdf) | Решение 05 (docx) |
Вар 06 | 300 | 48 | 6,5 | 6,09 | 45 | 0,45 | 28 | Решение 06 (pdf) | Решение 06 (docx) |
Вар 07 | 50 | 63 | 1 | 6,02 | 10 | 1 | 20 | Решение 07 (pdf) | Решение 07 (docx) |
Вар 08 | 150 | 50 | 7 | 5,55 | 38 | 0,65 | 15 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вар 09 | 200 | 45 | 5,5 | 5,43 | 30 | 0,75 | 18 | Решение 09 (pdf) | Решение 09 (docx) |
Вар 10 | 800 | 50 | 3 | 4,41 | 95 | 0,99 | 75 | Решение 10 (pdf) | Решение 10 (docx) |
Вар 11 | 100 | 42 | 2,8 | 4,05 | 50 | 0,1 | 60 | Решение 11 (pdf) | Решение 11 (docx) |
Вар 12 | 750 | 40 | 5 | 3,33 | 65 | 1,5 | 32 | Решение 12 (pdf) | Решение 12 (docx) |
Вар 13 | 650 | 36 | 4,5 | 3,25 | 120 | 1,36 | 52 | Решение 13 (pdf) | Решение 13 (docx) |
Вар 14 | 300 | 40 | 2 | 3,15 | 90 | 0,8 | 65 | Решение 14 (pdf) | Решение 14 (docx) |
Вар 15 | 850 | 38 | 4 | 2,9 | 40 | 1,25 | 30 | Решение 15 (pdf) | Решение 15 (docx) |
Вар 16 | 800 | 32 | 3 | 2,65 | 50 | 1,45 | 42 | Решение 16 (pdf) | Решение 16 (docx) |
Вар 17 | 550 | 28 | 2,5 | 2,3 | 95 | 0,9 | 68 | Решение 17 (pdf) | Решение 17 (docx) |
Вар 18 | 600 | 30 | 2,8 | 2,25 | 75 | 0,8 | 56 | Решение 18 (pdf) | Решение 18 (docx) |
Вар 19 | 250 | 25 | 1,4 | 2,15 | 90 | 0,4 | 73 | Решение 19 (pdf) | Решение 19 (docx) |
Вар 20 | 700 | 34 | 3 | 2,15 | 55 | 1,05 | 42 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вар 21 | 350 | 22 | 3 | 1,25 | 70 | 0,95 | 30 | Решение 21 (pdf) | Решение 21 (docx) |
Вар 22 | 550 | 25 | 2 | 1,06 | 100 | 0,69 | 60 | Решение 22 (pdf) | Решение 22 (docx) |
Вар 23 | 600 | 22 | 2,5 | 1 | 85 | 0,76 | 45 | Решение 23 (pdf) | Решение 23 (docx) |
Вар 24 | 450 | 20 | 2,5 | 0,98 | 100 | 0,7 | 45 | Решение 24 (pdf) | Решение 24 (docx) |
Вар 25 | 300 | 20 | 1,4 | 0,85 | 60 | 0,56 | 42 | Решение 25 (pdf) | Решение 25 (docx) |
Вар 26 | 500 | 18 | 2 | 0,8 | 85 | 0,85 | 48 | Решение 26 (pdf) | Решение 26 (docx) |
Вар 27 | 400 | 16 | 2 | 0,75 | 60 | 0,45 | 39 | Решение 27 (pdf) | Решение 27 (docx) |
Вар 28 | 500 | 16 | 2 | 0,55 | 80 | 1,2 | 35 | Решение 28 (pdf) | Решение 28 (docx) |
Вар 29 | 300 | 14 | 1,4 | 0,5 | 80 | 1 | 40 | Решение 29 (pdf) | Решение 29 (docx) |
Вар 30 | 950 | 14 | 1 | 0,5 | 70 | 1,42 | 45 | Решение 30 (pdf) | Решение 30 (docx) |