ЗАДАНИЯ
   ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ
             по дисциплине
              Б1.Б.19.
Механика жидкости и газа

  Кафедра кораблестроения и сварки

                            15.03.01 Машиностроение
профиль: Оборудование и технология сварочного производства

                             Архангельск 2014

                          Ссылка на пособие - под таблицами (если кому надо...)

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

Цена Задачи - 100 руб. (pdf)
Задача 1. Определить величину и направление силы F, приложенной к штоку поршня для удержания его на месте. Справа от поршня находится воздух, слева от поршня и в резервуаре, куда опущен открытый конец трубы,− жидкость Ж (рис. 1). Показание пружинного манометра − рм
Условие 1 Керосин; рм = 0,08 МПа (изб); H = 6 м; D = 200 мм; d = 100 мм РЕШЕНИЕ
Задача 2. Паровой прямодействующий насос подает жидкость Ж на высоту Н (рис. 2). Каково рабочее давление пара, если диаметр парового цилиндра D, а насосного цилиндра d? Потерями на трение пренебречь.
Условие 6 Вода; H = 10 м; D = 180 мм;
d = 80 мм
РЕШЕНИЕ
Условие 9
Бензин; H = 30 м; D = 160 мм;
d = 90 мм
РЕШЕНИЕ
Задача 3. Определить силу прессования F, развиваемую гидравлическим прессом, у которого диаметр большего плунжера D, диаметр меньшего плунжера d. Больший плунжер расположен выше меньшего на величину H, рабочая жидкость Ж, усилие, приложенное к рукоятке, R (рис. 3.)
Условие 9 Глицерин; R = 100 H; H = 1,5 м; D = 200 мм; d = 50 мм; а = 400 мм; b = 45 мм. РЕШЕНИЕ
Задача 4. Замкнутый резервуар разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а, закрытое крышкой (рис. 4). Давление над жидкостью Ж в левой части резервуара определяется показаниями манометра рм, давление воздуха в правой части - показаниями мановакуумметра рв. Определить величину и точку приложения результирующей силы давления на крышку.
Условие 8
Масло турбинное; рм = 0,1 (абс) МПа; рв = 0,02 (вак) МПа; а = 400 мм; h = 600 мм РЕШЕНИЕ
Задача 5. Шар диаметром D наполнен жидкостью Ж. Уровень жидкости в пьезометре, присоединенном к шару, установился на высоте H от оси шара. Определить силу давления на боковую половину внутренней поверхности шара (рис. 5). Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.
Условие 3 Жидкость Ж - Керосин; H = 5 м; D = 700 мм РЕШЕНИЕ
Условие 8 Жидкость Ж - Бензин; H = 7 м; D = 700 мм; d =80 мм РЕШЕНИЕ
Задача 7. Определить высоту столба ртути h2 (рис.7), если расположение центра трубопровода А повысится по сравнению с указанным на рис. 7 и станет на h1 выше линии раздела между Ж и ртутью. Манометрическое давление в трубе принять прежним рм.
Условие 1 Керосин; рм = 0,25 кг/см2; h1 = 35 cм РЕШЕНИЕ
Задача 9. В закрытом резервуаре (рис. 9) находится Ж под давлением. Для измерения уровня Ж в резервуаре выведен справа пьезометр. Левый пьезометр предназначен для измерения давления в резервуаре. Определить какую нужно назначить высоту z левого пьезометра, чтобы измерить максимальное манометрическое давление в резервуаре рм = 600 кг/м2 при показании правого пьезометра h.
Условие 6 Масло индустриальное, h = 56 cм РЕШЕНИЕ
Задача 12. К дну резервуара присоединен U-образный пьезометр, один конец которого открыт и сообщается с атмосферой (рис.12). В резервуар по трубопроводу М нагнетается жидкость Ж. Считая, что в начальный момент давление в резервуаре было атмосферным, определить высоту столба жидкости h в резервуаре, если ртуть в левой трубке пьезометра; поднялась на z по сравнению с первоначальным положением, а в правой опустилась на ту же величину, уступив место жидкости. Высота резepвуара H. Процесс считать изотермическим.
Условие 8 Вода, z = 68,4 cм; Н = 2,1 м РЕШЕНИЕ
Задача 13. Определить при помощи дифференциального манометра разность давлений в точках В и А двух трубопроводов, заполненных жидкостью Ж. Высота столба ртути h1 − h2 = h. (рис.13)
Условие 9
Нефть; h = 17 cм = 0,17 м РЕШЕНИЕ
Задача 14. Для схемы, показанной на рис. 14, превышение точки В над точкой А равно z. В качестве рабочей жидкости применена жидкость Ж. Определить разность давлений в баллонах при показании прибора h, если в баллонах а) жидкость Ж (бензин), б) вода. Чему была бы равна разность давлений в баллонах, если бы в случае: а) центры баллонов располагались на одной отметке, а показание прибора h осталось прежним?
Условие 3 Жидкость Ж – Глицерин; z = 15 см; h = 70 cм РЕШЕНИЕ
Условие 8 Жидкость Ж - Бензин 𝜌ж = 750 кг/м3 − плотность жидкости; z = 25 см; h = 95 cм РЕШЕНИЕ
Задача 15. При истечении жидкости из резервуара в атмосферу по горизонтальной трубе диаметра d и длиной 2L уровень в пьезометре, установленном посередине длины трубы, равен h (рис.15). Определить расход Q и коэффициент гидравлического трения трубы λ, если статический напор в баке постоянен и равен Н. Сопротивлением входа в трубу пренебречь.
Условие 1
H = 10 м; h = 4,5 м; l = 4,5 м; d = 35 мм РЕШЕНИЕ
Задача 17. Поршень диаметром D движется равномерно вниз в цилиндре, подавая жидкость Ж в открытый резервуар с постоянным уровнем (рис. 17). Диаметр трубопровода d, его длина L. Когда поршень находится ниже уровня жидкости в резервуаре на H = 5 м, потребная для его перемещения сила равна F. Определить скорость поршня и расход жидкости в трубопроводе. Коэффициент гидравлического трения трубы принять λ = 0,03. Коэффициент сопротивления входа в трубу 𝜁вх = 0,5. Коэффициент сопротивления выхода в резервуар 𝜁вых = 1,0.
Условие 3 Жидкость Ж – бензин; F = 16,7 кН; D = 210 мм; d = 70 мм; L = 21 м РЕШЕНИЕ
Условие 8 Жидкость Ж - бензин 𝜌ж = 750 кг/м3 − плотность жидкости; D = 210 мм; d = 70 мм; L = 21 м; F = 16,7 кН РЕШЕНИЕ
Задача 18. Подобрать диаметр трубопровода по сортаменту, по которому подается жидкость Ж с расходом Q, из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима. Температура жидкости t = 20°С
Условие 1
Бензин; Q = 3,5 л/с РЕШЕНИЕ
Задача 20. По трубопроводу диаметром d и длиной L движется жидкость Ж (рис.18). Чему равен напор H, при котором происходит смена ламинарного режима турбулентным? Местные потери напора не учитывать. Температура жидкости t = 20 °С.
Условие 3 Жидкость Ж – Масло веретенное; d = 100 мм; L = 3 м РЕШЕНИЕ
Условие 8 Жидкость Ж - керосин 𝜌ж = 850 кг/м3 − плотность жидкости; d = 50 мм; L = 10 м РЕШЕНИЕ
Задача 21. Определить критическую скорость, отвечающую переходу от ламинарного режима к турбулентному, в трубе диаметром d при движении воды и воздуха при температуре 25 °С и глицерина при температуре 20 °С.
Условие 8 d = 45 мм РЕШЕНИЕ
Задача 23. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр dмин = 12 мм и максимальный диаметр dмакс = 3500 мм. Расчетные скорости движения воды в них v = 0,5~4 м/с. Определять минимальное и максимальное значения чисел Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах. Указание: температура воды в системах канализации может изменяться в пределе от 0 до 300. Использовать минимальную и максимальную вязкость при данных температурах.
Для всех вариантов РЕШЕНИЕ
Задача 25. Определить потери напора при подаче воды со скоростью V через трубку диаметром d и длиной L при температуре воды t =10 0С.
Условие 6 d =35 cм; V= 28 см/с; L = 8 м РЕШЕНИЕ
Задача 27. Определить потери напора в водопроводе длиной L при подаче Q, при температуре t = 10 °С по трубопроводу диаметром d и Δэ = 1,35 мм. Трубы чугунные, бывшие в эксплуатации.
Условие 8 d = 300 мм; L = 150 м; Q = 180 л/с РЕШЕНИЕ
Условие 9 d = 325 мм; L = 720 м; Q = 200 л/с РЕШЕНИЕ
Задача 29. Для системы, показанной на рис 20. определить напор Н, обеспечивающий пропуск воды расходом Q. Длины участков труб и диаметры L1, d1 и L2, d2. Расширение выполнено под углом 300. Уровни в резервуарах постоянные: h1 = 4,5 м и а = 0,5 м. Скоростным напором в резервуаре пренебречь.
Условие 8 L1 = 5 м; L2 = 30 м; d1 = 50 мм; d2 = 125 мм; Q = 5,8 л/с РЕШЕНИЕ
Задача 33. Определить диаметр d горизонтального стального трубопровода длиной L = 20 м, необходимый для пропуска по нему воды в количестве Q, если располагаемый напор равен H. Эквивалентная шероховатость стенок трубы kэ = 0,15 мм.
Указание. Для ряда значений d и заданного Q определяется ряд значений потребного напора Н. Затем строится график Нпот=f(d) и по заданному Н определяется d.
Условие 3 Н = 7,5 м; Q = 3,8 л/с РЕШЕНИЕ
Условие 8 Q = 7,5 л/с; Н =30 м РЕШЕНИЕ
Задача 36. Вода вытекает из бассейна шириной В и глубиной Н1 в лоток шириной b и глубиной Н2 через круглое отверстие в тонкой стенке диаметром d, центр  которого расположен на расстоянии а = 0,1 м от дна бассейна. Определить расход воды Q, проходящей через отверстие.
Условие 1
Н1 = 4 м; Н2 = 0,35 м; В = 2,2 м; b = 0,3 м; d = 0,15 м РЕШЕНИЕ
Задача 37. Из отверстия в тонкой стенке диаметром d вытекает вода с температурой 20 °С. Определить расход воды и сравнить с расходом жидкости Ж, вытекающего при тех же условиях. Высота уровня жидкости над центром отверстия Н.
Условие 6 Жидкость – Глицерин;
d = 7 см; Н = 30 см
РЕШЕНИЕ
Задача 38. Из напорного бака вода течет по трубе диаметром d1 и затем вытекает в атмосферу через насадок (брандспойт) с диаметром выходного отверстия d2. Избыточное давление воздуха в баке ро; высота H. Пренебрегая потерями энергии, определить скорости течения воды в трубе v1 и на выходе из насадка v2.
Условие 9
d1 = 30 мм, d2 = 12 мм,
р0 = 0,1 МПа; h = 2,5 м
РЕШЕНИЕ
Задача 39. Определить расход керосина, вытекающего из бака по трубопроводу диаметром d, если избыточное давление воздуха в баке ро; высота уровня Hо; высота подъема керосина в пьезометре, открытом в атмосферу H. Потерями энергии пренебречь. Рис 26.
Условие 1 d = 60 мм, р0 =10 кПа; Н0 = 0,85 м; Н = 1,6 м РЕШЕНИЕ
Условие 9 d = 60 мм, р0 =10 кПа; Н0 = 0,85 м; Н = 1,6 м РЕШЕНИЕ
Задача 40. К расходомеру Вентури присоединены два пьезометра и дифференциальный ртутный манометр. Выразить расход воды Q через размеры расходомера D и d, разность показаний пьезометров ΔН, а также через показание дифференциального манометра Δh. Дан коэффициент сопротивления ζ участка между сечениями 1−1 и 2−2. Рис 27.
Для всех вариантов РЕШЕНИЕ
Задача 44. Насос нагнетает жидкость Ж в напорный бак, где установились постоянный уровень на высоте Н и постоянное давление р2. Манометр, установленный на выходе из насоса на трубе диаметром d1, показывает р1. Определить расход жидкости Q, если диаметр искривленной трубы, подводящей жидкость к баку, равен d2; коэффициент сопротивления этой трубы принят равным ζ = 0,5. Рис 31.
Условие 3 Ж(бензин), d1 = 85 мм; d2 = 65 мм; р2 =0,25 МПа; Н =2,5 м; р1 = 0,3 МПа РЕШЕНИЕ
Условие 8 Ж(бензин), 𝜌ж = 750 кг/м3 − плотность жидкости;
d1 = 75 мм; d2 = 55 мм; Н =2,6 м; р2 = 0,12 МПа; р1 = 0,24 МПа
РЕШЕНИЕ
Задача 45. 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 Н. Пренебрегая потерями энергии, определить абсолютное давление в узком сечении трубы 1—1, если соотношение диаметров d2/d1 = х; атмосферное давление соответствует ра = 750 мм. рт. ст. Найти напор Нкр, при котором абсолютное давление в сечении 1—1 будет равно нулю. Рис 32.
Условие 6 х =√2, Н = 5 м РЕШЕНИЕ
Условие 8 x = √2,5; H = 4,2 м РЕШЕНИЕ
Задача 46. 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 °С (давление насыщенных паров соответствует рнп = 2 м вод. ст.). Уровень воды в баке поддерживается постоянным, равным Н и h. Размеры расходомера: d1/d2. Атмосферное давление принять равным 760 мм.рт.ст. Коэффициент сопротивления диффузора ζдиф = 0, 2. Рис 34.
Условие 3 d1 = 40 мм; d2 = 12 мм; Н =0,9 м; h = 0,65 м РЕШЕНИЕ
Условие 8 d1 = 65 мм; d2 = 25 мм; Н =1,45 м; h = 0,55 м РЕШЕНИЕ
Условие 9

d1 = 60 мм; d2 = 30 мм; Н = 1,64 м; h = 0,52 м

РЕШЕНИЕ
Задача 47. Вода перетекает из верхнего резервуара в нижний по расширяющейся трубе — диффузору, имеющему малый угол конусности и плавно закругленный вход (Рис 35). 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; d2; уровень Н2. Учесть потерю на внезапное расширение при выходе из диффузора. Атмосферное давление 750 мм рт. ст.
Указание. Учесть потерю кинетической энергии на выходе из диффузора по формуле Борда.
Условие 6 d1 =120 мм; d2 =185 мм;
Н2 =1,8 м
РЕШЕНИЕ
Задача 48. Жидкость сливается из цистерны по трубе диаметром d, на которой установлен кран с коэффициентом сопротивления ζкр = 13. (Рис 33.)  Определить расход жидкости при Н1 и Н2, если в верхней части цистерны имеет место вакуум рвак = 73,5 мм рт. ст. Потерями на трение в трубе пренебречь.
Условие 1
Керосин; Н1 = 1,65 м; Н2 = 1,4 м; d = 45 мм РЕШЕНИЕ
Задача 49. Определить ширину проходного отверстия b и жесткость пружины с переливного клапана, который начинает перекрывать проходное отверстие при падении давления на входе рвх1 до 10 МПа и полностью перекрывает его при рвх1 = 9 МПа. Перепад давления на агрегате Δр = рвх − рсист при полностью открытом золотнике и расходе Q должен быть 0,3 МПа. Проходное отверстие выполнено в виде кольцевой щели, диаметр золотника D, коэффициент расхода окна золотника μ = 0,62; ρ = 850 кг/м3. (на рис 36.)
Условие 1 Q = 1,3 л/с; D = 14 мм РЕШЕНИЕ
Задача 50. Определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра при движении его против нагрузки со скоростью v. Давление на входе в дроссель рн; давление на сливе рс; коэффициент расхода дросселя μ = 0,62; диаметр отверстия дросселя d; D; dш; ρ = 900 кг/м3. (на рис 37.)
Условие 6 pн =18 МПа; pc =0,34 МПа ;
v = 24 м м/с; d =1, 2 мм ;
D = 90 мм ; dш =45
мм
РЕШЕНИЕ
Задача 51. Определить диаметр отверстия дросселя, установленного на сливе из гидроцилиндра, при условии движения штока цилиндра под действием внешней нагрузки F со скоростью v. Диаметры: штока dш, цилиндра D, коэффициент расхода дросселя μ = 0,62, плотность жидкости ρ = 850 кг/м3, давление на сливе рс = 0,3 МПа. (на рис 39)
Условие 3 F = 60 кН; v = 200 мм/с; dш =35 мм; D = 80 мм РЕШЕНИЕ
Условие 8 F = 45 кН; v = 155 мм/с; dш =28 мм; D = 70 мм РЕШЕНИЕ
Условие 9
F = 40 кН; v = 200 мм/с; dш =50 мм; D = 85 мм РЕШЕНИЕ
Задача 52. Определить время полного хода поршня гидроцилиндра при движении против нагрузки, если давление на входе в дроссель рн, давление на сливе рс. Нагрузка вдоль штока F, коэффициент расхода дросселя μ = 0,62, диаметр отверстия в дросселе dдр = 1 мм, плотность масла ρ = 900 кг/м3, диаметры: цилиндра D, штока d; ход штока L. (на рис 39.)
Условие 8 pн =12 МПа; pc = 0,45 МПа; F = 40 кН; D = 85 мм; d = 45 мм; L = 250 мм РЕШЕНИЕ

Ссылка на пособие: ЗАДАНИЯ ДЛЯ КР. Механика жидкости и газа.2014.pdf

ЕСЛИ РЕШЕНИЙ ВАШЕЙ ЗАДАЧИ НЕТ СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ВАРИАНТОВ - СООБЩИТЕ НАМ И ЧЕРЕЗ 3 ДНЯ ОНО ПОЯВИТСЯ НА САЙТЕ!

ВВЕДИТЕ НУЖНЫЙ № ЗАДАЧИ И ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ПОСОБИЮ. ЕСЛИ ЕСТЬ РАЗЛИЧИЯ С ОРИГИНАЛОМ, ЗАГРУЗИТЕ ЗАДАНИЕ ПОЛНОСТЬЮ!

  • Вложение (Макс: 10) Мб
Если возникли трудности с отправкой вложенных файлов - пишите на d.kamshilin@unisolver.ru