Решебник Заданий по ГИДРОСТАТИКЕ И ГИДРОДИНАМИКЕ ТИУ (ТюмГНГУ)
Методические указания к выполнению контрольной работы по дисциплинам «Гидравлика», «Механика жидкости и газа», «Основы трубопроводного транспорта» 2018 г. Тюмень.
для обучающихся по профилям 08.03.01 – Строительство; 23.03.01 – Нефтегазовое дело, для студентов всех специальностей очной и заочной формы обучения.
В.В. Миронов, Ю.А. Иванюшин.
Готовые ВАРИАНТЫ по ГИДРОСТАТИКЕ - Задачи 1.1; 1.2; 1.3; 1.4; 1.5; 1.6.
Цена Варианта - 500 руб. (pdf) - 600 руб (word).
Готовые ВАРИАНТЫ (8 и 20) по ГИДРОДИНАМИКЕ - Задачи 2.1; 2.2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8.
Цена Варианта - 700 руб. (pdf) - 1000 руб (word).
Задание 1.1
При гидравлическом испытании участка трубопровода с внутренним диаметром d и длиной l, проводимом с целью обеспечения безопасности технологических процессов и недопущения загрязнения окружающей среды, манометрическое давление жидкости было поднято до значения 55 атм. Пренебрегая деформацией трубопровода и изменением температуры, определить какой объѐм жидкости вытек из негерметичного трубопровода, если через один час давление в нѐм упало до 40 атм. Модуль упругости жидкости принять равным 2,0·109 Па.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.1):
Цена Варианта Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
Задание 1.2
В вертикальной цилиндрической ѐмкости диаметром D находится углеводородсодержащая жидкость, масса которой составляет m, тонн, температура жидкости равна t, °С, плотность ρ = 870 кг/м3. Определить на какую величину изменится уровень углеводородсодержащей жидкости в ѐмкости и минимальную допустимую высоту этой ѐмкости с целью недопущения перелива жидкости через верх, приводящего к загрязнению окружающей среды, если температура еѐ изменится от 0 °С до 35 °С. Расширением стенок ѐмкости пренебречь. Коэффициент температурного расширения жидкости принять равным βt = 0,00075 1/°С.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.2):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
Задание 1.3
Определить удельный вес жидкости, не смешивающейся с водой и находящейся в левом колене U-образной стеклянной трубки на высоте hнад границей раздела жидкости и воды. Вода налита в правую часть трубки. Разность уровней жидкости и воды в коленах трубки Δh. Плотность воды принять ρ = 1000 кг/м3.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.3):
Цена Задания - 80 руб. (pdf) - 100 руб. (word)
Задание 1.4
Капельная жидкость плотностью ρ = 850 кг/м3 находится в трубопроводе с внутренним диаметром d, м, который должен не разрушаясь выдерживать манометрическое давление p атмосфер. Рассчитать минимальную толщину стенки трубопровода, принимая допустимое растягивающее напряжение в материале трубы σ = 85 МПа.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.4):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
Задание 1.5
Для экстренной защиты от аварийно-разливающихся жидких углеводородов используют быстро возводимые защитные ограждения различных конструкций. Определить силу гидростатического давления жидких углеводородов на единицу длины заграждения, если в поперечном сечении оно имеют форму равнобедренного треугольника, а также определить точку приложения силы (центр давления), если высота столба жидкости перед заграждением h, м, а угол при основании равнобедренного треугольника составляет α градусов. Плотность жидких углеводородов ρу = 800 кг/м3.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.5):
Цена Задания - 100 руб (pdf) - 130 (word)
Задание 1.6
Основание понтона, представляет собой цилиндр с положительной плавучестью. Определить объѐм надводной части цилиндра не загруженного понтона, не единице его длины, если диаметр поперечного сечения цилиндра составляет d, м, плотность материала, из которого он изготовлен, равна ρ, а плотность воды ρв = 1000 кг/м3.
Решения ВАРИАНТОВ 1 - 25 (Решения Задания 1.6):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
Задание 2.1
По напорному трубопроводу диаметром d, м, перекачивается мазут, имеющий кинематическую вязкость v = 1,5 Ст (стокс). Расход мазута составляет Q, л/с. Определить режим движения жидкости.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.1):
Цена Варианта Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
№ | d, м | Q, л/с | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 0,10 | 11 | ||
Вариант 02 | 0,10 | 20 | ||
Вариант 03 | 0,20 | 30 | ||
Вариант 04 | 0,20 | 40 | ||
Вариант 05 | 0,30 | 50 | ||
Вариант 06 | 0,30 | 60 | ||
Вариант 07 | 0,40 | 70 | ||
Вариант 08 | 0,40 | 80 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 0,50 | 90 | ||
Вариант 10 | 0,50 | 100 | ||
Вариант 11 | 0,60 | 110 | ||
Вариант 12 | 0,60 | 120 | ||
Вариант 13 | 0,70 | 130 | ||
Вариант 14 | 0,70 | 140 | ||
Вариант 15 | 0,80 | 150 | ||
Вариант 16 | 0,80 | 160 | ||
Вариант 17 | 0,90 | 200 | ||
Вариант 18 | 0,90 | 300 | ||
Вариант 19 | 1,00 | 310 | ||
Вариант 20 | 1,00 | 320 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 1,00 | 340 | ||
Вариант 22 | 1,20 | 360 | ||
Вариант 23 | 1,20 | 380 | ||
Вариант 24 | 1,20 | 400 | ||
Вариант 25 | 1,20 | 420 |
Задание 2.2
Определить режим движения воды в канале трапецеидального сечения. Ширина канала по дну составляет b, м, глубина воды в канале h, м, коэффициент заложения откосов боковых стенок m = 1,6. Расход воды в канале равен Q, м3/с. Коэффициент кинематической вязкости воды в канале vв равен 0,8 сСт (сантистокс).
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.2):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
№ | b, м | h, м | Q, м /с | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 2,0 | 2,1 | 0,04 | ||
Вариант 02 | 2,2 | 2,2 | 4,1 | ||
Вариант 03 | 2,4 | 2,3 | 0,01 | ||
Вариант 04 | 2,6 | 2,4 | 4,3 | ||
Вариант 05 | 2,8 | 2,5 | 0,02 | ||
Вариант 06 | 3,0 | 2,6 | 4,5 | ||
Вариант 07 | 3,2 | 2,7 | 0,03 | ||
Вариант 08 | 3,4 | 2,8 | 4,7 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 3,6 | 2,9 | 0,001 | ||
Вариант 10 | 3,8 | 3,0 | 0,002 | ||
Вариант 11 | 4,0 | 3,1 | 5,0 | ||
Вариант 12 | 4,2 | 3,2 | 0,5 | ||
Вариант 13 | 4,4 | 3,3 | 0,05 | ||
Вариант 14 | 4,6 | 3,4 | 0,005 | ||
Вариант 15 | 4,8 | 3,5 | 0,54 | ||
Вариант 16 | 5,0 | 3,6 | 5,5 | ||
Вариант 17 | 5,2 | 3,7 | 0,56 | ||
Вариант 18 | 5,4 | 3,8 | 5,7 | ||
Вариант 19 | 5,6 | 3,9 | 0,58 | ||
Вариант 20 | 5,8 | 4,0 | 5,9 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 6,0 | 4,1 | 0,003 | ||
Вариант 22 | 6,2 | 4,2 | 6,1 | ||
Вариант 23 | 6,4 | 4,3 | 0,06 | ||
Вариант 24 | 6,6 | 4,4 | 6,3 | ||
Вариант 25 | 6,8 | 4,5 | 0,6 |
Задание 2.3
Определить расход жидкости, пропускаемый самотечным напорным трубопроводом диаметром d и длиной l, если динамический коэффициент вязкости этой жидкости равен μ, еѐ плотность равна ρ, а разность отметок начальной и конечной точек трубопровода составляет Н = 2 м. Эквивалентная шероховатость стенок трубопровода Δэ = 0,15 мм.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.3):
Цена Задания - 150 руб (pdf) - 200 (word)
№ | d, м | l, м | m, Па×с | r, кг/м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 0,10 | 40 | 0,001 | 1000 | ||
Вариант 02 | 0,10 | 41 | 0,002 | 999 | ||
Вариант 03 | 0,20 | 42 | 0,003 | 998 | ||
Вариант 04 | 0,20 | 43 | 0,004 | 997 | ||
Вариант 05 | 0,30 | 44 | 0,005 | 996 | ||
Вариант 06 | 0,30 | 45 | 0,006 | 995 | ||
Вариант 07 | 0,40 | 46 | 0,007 | 994 | ||
Вариант 08 | 0,40 | 47 | 0,008 | 993 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 0,50 | 48 | 0,009 | 992 | ||
Вариант 10 | 0,50 | 49 | 0,010 | 991 | ||
Вариант 11 | 0,60 | 50 | 0,011 | 990 | ||
Вариант 12 | 0,60 | 51 | 0,012 | 989 | ||
Вариант 13 | 0,70 | 52 | 0,013 | 988 | ||
Вариант 14 | 0,70 | 53 | 0,014 | 987 | ||
Вариант 15 | 0,80 | 54 | 0,015 | 986 | ||
Вариант 16 | 0,80 | 55 | 0,016 | 985 | ||
Вариант 17 | 0,90 | 56 | 0,017 | 984 | ||
Вариант 18 | 0,90 | 57 | 0,018 | 983 | ||
Вариант 19 | 1,00 | 58 | 0,019 | 982 | ||
Вариант 20 | 1,00 | 59 | 0,020 | 981 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 1,00 | 60 | 0,021 | 980 | ||
Вариант 22 | 1,00 | 61 | 0,022 | 979 | ||
Вариант 23 | 1,20 | 62 | 0,023 | 978 | ||
Вариант 24 | 1,20 | 63 | 0, 024 | 977 | ||
Вариант 25 | 1,20 | 64 | 0,025 | 976 |
Задание 2.4
Определить потери напора и давления по длине в новом стальном трубопроводе (эквивалентная шероховатость его стенок Δэ = 0,15 мм) диаметром d и длиной l, если по нему транспортируется вода с расходом Q = 400 л/с. Кинематическая вязкость воды vв = 1 сСт, а еѐ плотность ρ = 1000 кг/м3. Как изменятся потери напора и потери давления, если по нему будет транспортироваться нефть с тем же расходом? Коэффициент кинематической вязкости нефти vн принять равным 1 Ст, а плотность ρн = 850 кг/м3.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.4):
Цена Задания - 100 руб (pdf) - 150 (word)
№ | d, м | l, м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 0,50 | 1000 | ||
Вариант 02 | 0,50 | 1500 | ||
Вариант 03 | 0,60 | 2000 | ||
Вариант 04 | 0,60 | 2500 | ||
Вариант 05 | 0,50 | 3000 | ||
Вариант 06 | 0,50 | 3500 | ||
Вариант 07 | 0,60 | 4000 | ||
Вариант 08 | 0,60 | 4500 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 0,50 | 5000 | ||
Вариант 10 | 0,50 | 5500 | ||
Вариант 11 | 0,60 | 6000 | ||
Вариант 12 | 0,60 | 6500 | ||
Вариант 13 | 0,70 | 7000 | ||
Вариант 14 | 0,70 | 7500 | ||
Вариант 15 | 0,80 | 8000 | ||
Вариант 16 | 0,80 | 8500 | ||
Вариант 17 | 0,90 | 9000 | ||
Вариант 18 | 0,90 | 9500 | ||
Вариант 19 | 1,00 | 10000 | ||
Вариант 20 | 1,00 | 10500 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 1,00 | 11000 | ||
Вариант 22 | 1,00 | 11500 | ||
Вариант 23 | 1,20 | 12000 | ||
Вариант 24 | 1,20 | 12500 | ||
Вариант 25 | 1,20 | 13000 |
Задание 2.5
В стальном трубопроводе длиной l и диаметром d, с толщиной стенок δ равной 6 мм, средняя по сечению скорость воды V = 1,7 м/с. Определить наименьшее время закрывания запорной арматуры tз, обеспечивающее повышение вызванного гидравлическим ударом давления в конце трубопровода не более 2,5 атм, не приводящего к разрыву трубопровода и нанесению ущерба окружающей среде. Как повысится давление в случае мгновенного перекрытия сечения трубопровода? Модуль упругости воды Eв = 2·109 Па, модуль упругости стали Eс = 2·1011 Па, плотность воды ρв = 1000 кг/м3. Определить потери напора на задвижке при движении жидкости с заданной скоростью V, если коэффициент местного сопротивления ξ будет равен 0,37.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.5):
Цена Задания - 100 руб (pdf) - 150 (word)
№ | d, м | l, м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 0,10 | 1000 | ||
Вариант 02 | 0,10 | 1100 | ||
Вариант 03 | 0,20 | 1200 | ||
Вариант 04 | 0,20 | 1300 | ||
Вариант 05 | 0,30 | 1400 | ||
Вариант 06 | 0,30 | 1500 | ||
Вариант 07 | 0,40 | 1600 | ||
Вариант 08 | 0,40 | 1700 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 0,50 | 1800 | ||
Вариант 10 | 0,50 | 1900 | ||
Вариант 11 | 0,60 | 2000 | ||
Вариант 12 | 0,60 | 2100 | ||
Вариант 13 | 0,70 | 2200 | ||
Вариант 14 | 0,70 | 2300 | ||
Вариант 15 | 0,80 | 2400 | ||
Вариант 16 | 0,80 | 2500 | ||
Вариант 17 | 0,90 | 2600 | ||
Вариант 18 | 0,90 | 2700 | ||
Вариант 19 | 1,00 | 2800 | ||
Вариант 20 | 1,00 | 2900 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 1,00 | 3000 | ||
Вариант 22 | 1,00 | 3100 | ||
Вариант 23 | 1,20 | 3200 | ||
Вариант 24 | 1,20 | 3300 | ||
Вариант 25 | 1,20 | 3400 |
Задание 2.6
Определить расход воды в канале трапецеидального сечения при равномерном движении жидкости в нѐм. Ширина канала по дну равна b, глубина воды в канале равна h, коэффициент заложения откосов m = 2. Продольный уклон дна i составляет 0,0014. Коэффициент шероховатости поверхности русла n = 0,018.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.6):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
№ | b, м | h, м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 10 | 3,0 | ||
Вариант 02 | 9,8 | 2,9 | ||
Вариант 03 | 9,6 | 2,8 | ||
Вариант 04 | 9,4 | 2,7 | ||
Вариант 05 | 9,2 | 2,6 | ||
Вариант 06 | 9,0 | 2,5 | ||
Вариант 07 | 8,8 | 2,4 | ||
Вариант 08 | 8,6 | 2,3 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 8,4 | 2,2 | ||
Вариант 10 | 8,2 | 2,1 | ||
Вариант 11 | 8,0 | 2,0 | ||
Вариант 12 | 7,8 | 1,9 | ||
Вариант 13 | 7,6 | 1,8 | ||
Вариант 14 | 7,4 | 1,7 | ||
Вариант 15 | 7,2 | 1,6 | ||
Вариант 16 | 7,0 | 1,5 | ||
Вариант 17 | 6,8 | 1,4 | ||
Вариант 18 | 6,6 | 1,3 | ||
Вариант 19 | 6,4 | 1,2 | ||
Вариант 20 | 6,2 | 1,1 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 6,0 | 1,0 | ||
Вариант 22 | 5,8 | 0,9 | ||
Вариант 23 | 5,6 | 0,8 | ||
Вариант 24 | 5,4 | 0,7 | ||
Вариант 25 | 5,2 | 0,6 |
Задание 2.7
Определить время полного опорожнения вертикального цилиндрического резервуара с водой. Диаметр резервуара d,м. Начальная высота столба жидкости в резервуаре H, м. Диаметр отверстия, расположенного в донной части резервуара d0 = 5 см.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.7):
Цена Задания - 80 руб (pdf) - 100 (word)
№ | d, м | H, м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 10 | 3,0 | ||
Вариант 02 | 9,8 | 2,9 | ||
Вариант 03 | 9,6 | 2,8 | ||
Вариант 04 | 9,4 | 2,7 | ||
Вариант 05 | 9,2 | 2,6 | ||
Вариант 06 | 9,0 | 2,5 | ||
Вариант 07 | 8,8 | 2,4 | ||
Вариант 08 | 8,6 | 2,3 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 8,4 | 2,2 | ||
Вариант 10 | 8,2 | 2,1 | ||
Вариант 11 | 8,0 | 2,0 | ||
Вариант 12 | 7,8 | 1,9 | ||
Вариант 13 | 7,6 | 1,8 | ||
Вариант 14 | 7,4 | 1,7 | ||
Вариант 15 | 7,2 | 1,6 | ||
Вариант 16 | 7,0 | 1,5 | ||
Вариант 17 | 6,8 | 1,4 | ||
Вариант 18 | 6,6 | 1,3 | ||
Вариант 19 | 6,4 | 1,2 | ||
Вариант 20 | 6,2 | 1,1 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 6,0 | 1,0 | ||
Вариант 22 | 5,0 | 0,9 | ||
Вариант 23 | 4,0 | 0,8 | ||
Вариант 24 | 3,0 | 0,7 | ||
Вариант 25 | 2,0 | 0,6 |
Задание 2.8
Определить время заполнения емкости водой, объем которой составляет W. Емкость заполняется из напорного бака, расположенного на высоте H. Вода поступает в емкость по трубопроводу диаметром d = 150 мм и длиной l = 90 м. На трубе имеются два вентиля с коэффициентом местного сопротивления ζв = 12 у каждого, четыре прямых колена без закругления (ζк = 1,5). Режим движения воды в трубопроводе турбулентный в зоне гидравлически шероховатых труб. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02. Абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода Δэ = 0,5 мм. Расходная характеристика, (модуль расхода) такого трубопровода К2 = 34103 л2/с2.
Решения ВАРИАНТОВ 8 и 20 (Решения Задания 2.8):
Цена Задания - 100 руб (pdf) - 150 (word)
№ | W, м3 | H, м | ФАЙЛЫ | |
---|---|---|---|---|
Вариант 01 | 30 | 30 | ||
Вариант 02 | 29 | 29 | ||
Вариант 03 | 28 | 28 | ||
Вариант 04 | 27 | 27 | ||
Вариант 05 | 26 | 26 | ||
Вариант 06 | 25 | 25 | ||
Вариант 07 | 24 | 24 | ||
Вариант 08 | 23 | 23 | Решение 08 (pdf) | Решение 08 (docx) |
Вариант 09 | 22 | 22 | ||
Вариант 10 | 21 | 21 | ||
Вариант 11 | 20 | 20 | ||
Вариант 12 | 19 | 19 | ||
Вариант 13 | 18 | 18 | ||
Вариант 14 | 17 | 17 | ||
Вариант 15 | 16 | 16 | ||
Вариант 16 | 15 | 15 | ||
Вариант 17 | 14 | 14 | ||
Вариант 18 | 13 | 13 | ||
Вариант 19 | 12 | 12 | ||
Вариант 20 | 11 | 11 | Решение 20 (pdf) | Решение 20 (docx) |
Вариант 21 | 10 | 10 | ||
Вариант 22 | 8,0 | 9 | ||
Вариант 23 | 6,0 | 8 | ||
Вариант 24 | 5,0 | 7 | ||
Вариант 25 | 4,0 | 6 |