Решения задач по ГИДРАВЛИКЕ УрГАУ
Методические указания по изучению дисциплины и задания для контрольной работы 2017 г. Екатеринбург
для студентов направления 35.03.03 «Агроинженерия», 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
ИНЖЕНЕРНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ. КАФЕДРА ТЕХНОЛОГИИ МЕТАЛЛОВ И РЕМОНТА МАШИН.
Раздел 1.
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ.
Задача 1
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 1. (Рис. 1.1). Определить приведенную пьезометрическую высоту hx поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если показание открытого пьезометра h при атмосферном давлении рат, расстояния от свободной поверхности жидкости в резервуаре до точек А и В соответственно h1 и h2.
Исходные данные: h = 0,7 м; h2 = 0,2 м.
Задача 2
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 2. (Рис. 1.2). Закрытый резервуар с морской водой снабжен открытым и закрытым пьезометрами. Определить приведенную пьезометрическую высоту hx поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если показание открытого пьезометра h при атмосферном давлении рат, а точка А расположена выше точки В на величину h1.
Исходные данные: h = 1,2 м; h1 = 0,4 м.
Задача 3
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 3. (Рис. 1.3). Определить абсолютное гидростатическое давление в точке А закрытого резервуара с дистиллированной водой, если при атмосферном давлении рат высота столба ртути в трубке дифманометра h, а линия раздела между ртутью и водой расположена ниже точки В на величину h1, точка В — выше точки А на величину h2.
Исходные данные: h = 0,6 м; h1 = 0,4 м; h2 = 0,3 м.
Задача 4
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 4. (Рис. 1.4). Закрытый резервуар снабжен дифманометром, установленным в точке В, и закрытым пьезометром. Определить приведенную пьезометрическую высоту hx поднятия пресной воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке А), если при атмосферном давлении рат высота столба ртути в трубке дифференциального манометра h, а точка А расположена на глубине h1 от свободной поверхности.
Исходные данные: h = 0,3 м; h1 = 0,7 м.
Задача 5
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 5. (Рис. 1.5). Определить при атмосферном давлении рат высоту hx поднятия ртути в дифференциальном манометре, подсоединенном к закрытому резервуару в точке В, частично заполненному дистиллированной водой, если глубина погружения точки А от свободной поверхности резервуара h1, приведенная пьезометрическая высота поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующая абсолютному гидростатическому давлению в точке A) h2.
Исходные данные: h1 = 0,3 м; h2 = 11,7 м.
Задача 6
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 6. (Рис. 1.6). К. двум резервуарам А и В, заполненным морской водой, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Составить уравнение равновесия относительно плоскости равного давления и определить разность давлений в резервуарах А и В, если расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2.
Исходные данные: h1 = 0,4 м; h2 = 0,2 м.
Задача 7
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 7. (Рис. 1.7). Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой, давление в резервуаре А равно рА. Определить давление в резервуаре В — рв, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления, определить разность показания ртутного дифманометра h.
Исходные данные: h = 0,3 м; рА = 210 кПа.
Задача 8
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 8. (Рис. 1.8). Резервуары А и В частично заполнены водой разной плотности (соответственно ρА = 998 кг/м3, ρв = 1029 кг/м3) и газом, причем, к резервуару А подключен баллон с газом. Высота столба ртути в трубке дифманометра h, а расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2. Какое необходимо создать давление ро в баллоне, чтобы получить давление ρв на свободной поверхности в резервуаре В?
Исходные данные: h = 0,17 м; h1 = 0,4 м; h2 = 0,13 м; рВ = 112 кПа.
Задача 9
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 9. (Рис. 1.9). К двум резервуарам А и В, заполненным нефтью, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Определить разность давлений в точках А и В, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления. Разность показаний манометра h.
Исходные данные: h = 0,28 м.
Задача 10
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 10. (Рис. 1.10). Резервуары А и В частично заполнены пресной водой и газом. Определить избыточное давление газа на поверхности воды закрытого резервуара В, если избыточное давление на поверхности воды в закрытом резервуаре А равно рА, разность уровней ртути в двухколенном дпфманометре h, мениск ртути в левой трубке манометра ниже уровня воды на величину h1, в правой трубке — h3 = 0,25 h1 высота подъема ртути в правой трубке манометра h2. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено этиловым спиртом.
Исходные данные: h = 0,35 м; h1 = 0,8 м; h2 = 0,3 м; рА = 99 кПа.
Раздел 2.
ГИДРОСТАТИЧЕСКИЕ МАШИНЫ.
Задача 11
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 11. (Рис. 2.1). Гидравлический пресс с диаметрами поршней Д и d используется для получения виноградного сока. К малому поршню приложена сила Р. Определить сжимающее усилие Р1 большого поршня, если к. п. д. гидравлического пресса η = 0,8.
Исходные данные: D = 340 мм; d = 15 мм; Р = 0,245 кН.
Задача 12
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 12. (Рис. 2.2). При ремонте с.-х. машин и оборудования широко используется гидравлический домкрат с диаметрами поршней D и d. Определить усилие Р, которое необходимо приложить к малому поршню, чтобы поднять груз весом G.
Исходные данные: D = 250 мм; d = 25 мм; G = 19,6 кН.
Задача 13
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 13. (Рис. 2.3). Два вертикальных цилиндра наполнены жидкостью и сообщаются между собой. В цилиндры заключены поршни (левый — диаметром d, правый — диаметром D), которые находятся в равновесии, причем, над правым поршнем находится воздух при атмосферном давлении р — = 98,1 кПа. Определить, какую надо приложить силу Р к левому поршню (направленную вертикально вверх), чтобы давление воздуха над правым поршнем уменьшилось на 15%. Трением и массой поршня пренебречь.
Исходные данные: D = 400 мм; d = 300 мм.
Задача 14
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 14. (Рис. 2.4). Система, состоящая из двух вертикальных цилиндров, соединенных между собой, заполнена жидкостью. В цилиндры заключены поршни диаметрами d и D. В пространстве над правым поршнем — воздух при атмосферном давлении ρ == 98,1 кПа. Как изменится давление воздуха над правым поршнем, если к левому поршню приложить вертикально вниз силу Р? Трением пренебречь.
Исходные данные: D = 600 мм; d = 300 мм; Р = 1,5 кН.
Задача 15
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 15. (Рис. 2.5). Два сообщающихся цилиндра наполнены водой. В левый цилиндр заключен поршень диаметром d, который уравновешивается столбом жидкости Н = 0,35 м в правом цилиндре. Определить вес поршня G. Трением пренебречь.
Исходные данные: d = 200 мм; Н = 0,35 м.
Задача 16
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 16. (Рис. 2.6). Определить высоту поднятия воды поршневым насосом, если давление пара ρ = 170 кПа, а диаметры цилиндров D и d. Потерями в системе пренебречь.
Исходные данные: D = 300 мм; d = 150 мм.
Задача 17
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 17. (Рис. 2.7). Для повышения гидростатического давления необходимо создать мультипликатор со следующими параметрами: давление на входе ρ1 = 30 кПа, давление жидкости на выходе в 100 раз больше, диаметр малого поршня d. Определить диаметр большого поршня D и давление на выходе ρ2.
Исходные данные: d = 40 мм; p2/p1 = 100.
Задача 18
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 18. (Рис. 2.8). Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D, вес которого G и ход Н = 6 м. Определить запасаемую аккумулятором энергию, если к. п. д. аккумулятора η = 0,85.
Исходные данные: D = 250 мм; G = 500 кН.
Задача 19
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 19. (Рис. 2.9). Цилиндрический резервуар диаметром D и весом G, заполненный водой на высоту а = 0,5 м, висит на поршне диаметром d. К поршню через блоки подвешен груз, удерживающий систему в равновесии. Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие в цилиндре. Трением в системе пренебречь.
Исходные данные: D = 900 мм, d = 850 мм, G = 0,2 кН.
Задача 20
Цена - 80 руб. (pdf) - 90 руб. (word)
Задача 20. (Рис. 2.10). На цилиндрическом сосуде, заполненном воздухом, висит плунжер диаметром d и весом G. Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие плунжера. Трением в системе пренебречь.
Исходные данные: d = 170 мм; G = 0,15 кН.
Раздел 3. ДАВЛЕНИЕ НА ПЛОСКУЮ СТЕНКУ
Задача 21
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 21. (рис. 3.1) Шлюзовое окно закрыто щитом треугольной формы шириной а. За щитом воды нет, а глубина воды перед ним — h1 при этом горизонт воды перед щитом совпадает с его вершиной. Определить силу гидростатического давления и положение центра давления на щит.
Исходные данные: h1 = 6 м; а = 2 м; b = h = 6 м.
Задача 22
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 22. (Рис. 3.2). Плоский квадратный щит шириной b установлен с углом наклона к горизонту α. Глубина воды перед щитом – h1, за щитом – h2, ширина щита - b, Определить силу избыточного гидростатического давления и центр давления жидкости на щит. Удельный вес воды γ = 9,81 кН/м3.
Исходные данные: h1 = 8 м; h2 = 2 м; b = 4 м; α = 45°.
Задача 23
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 23. (Рис. 3.3). Для сброса излишков воды используется донный водовыпуск, прямоугольный затвор которого имеет размеры a и b, угол наклона α. Глубина воды от свободной поверхности до нижней кромки затвора h1. Определить силу избыточного давления на затвор водовыпуска.
Исходные данные: h1 = 12 м, а = 1,5 м, b = 3 м, α = 60°.
Задача 24
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 24. (рис. 3.4). Затвор донного водовыпуска треугольной формы имеет ширину а и высоту b Угол наклона затвора α, нижняя кромка затвора находится в воде на глубине h1 плотность воды ρ = 1000 кг/м3. Определить силу абсолютного гидростатического давления жидкости и положение центра давления на затвор.
Исходные данные: h1 = 11 м, а = 1,5 м, b = 2 м, α = 45°.
Задача 25
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 25. (рис. 3.5) Цистерна диаметром D = 1,4 м заполнена керосином (плотность ρк = 830 кг/м3) на глубину h. Определить силу избыточного гидростатического давления Р, которую необходимо приложить для открытия крышки А цистерны, а также найти координату точки приложения этой силы.
Исходные данные: h = 0,7 м.
Задача 26
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 26. (рис. 3.6). Отверстие шлюза-регулятора прикрыто плоским металлическим затвором с размерами: высота а, ширина b и толщина с = 0,25 b. Глубина воды слева от затвора h1, а справа − h2. Определить начальную силу тяги, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения. Коэффициент трения скольжения f = 0,45, удельный вес материала, из которого изготовлен затвор, γз − 11 кН/м3, удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3.
Исходные данные: H1 = 5 м; H2 = 2,5 м; a = 4 м; b = 2 м.
Задача 27
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 27. (Рис. 3.7). Прямоугольный щит высотой а, шириной b, толщиной с = 0,25b, массой m = 1,8 т, с углом наклона α перекрывает отверстие в теле плотины. Нижняя кромка щита находится в воде на глубине h1, коэффициент трения скольжения его направляющих f = 0,3. Определить силу тяги Т, которая необходима для поднятия щита вверх.
Исходные данные: h1 = 9 м, а = 1,9 м, b = 1,5 м, α = 70°.
Задача 28
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 28. (рис 3.8) Плоский прямоугольный щит размерами а x b, весом G = 26 кН, перекрывает выходное отверстие резервуара. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1, за щитом — h2. Определить начальную силу тяги Т троса, необходимую для открытия щита. Трением в шарнирах пренебречь.
Исходные данные: h1 = 8 м; h2 = 4 м; а = 6 м; b = 7 м.
Задача 29
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 29. (Рис. 3.9). Для создания подпора в реке применяется плотина Шануана, представляющая собой плоский прямоугольный щит, который может вращаться вокруг горизонтальной оси О. Угол наклона щита α, глубина воды перед щитом h1, а за щитом − h2. Определить положение оси вращения щита (х0), при котором в случае увеличения верхнего уровня воды выше плотины щит опрокидывался бы под ее давлением.
Исходные данные: h1 = 3 м, h2 = 1 м, α = 60°.
Задача 30
Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)
Задача 30. (Рис. 3.10). Ирригационный канал перегораживается плоским квадратным наклонным щитом шириной а. Угол наклона щита α, глубина воды перед щитом h1, а за ним - h2, вес щита G = 20 кН. Определить, пренебрегая трением в шарнире, начальную силу тяги Т, которую необходимо приложить для подъема щита.
Исходные данные: h1 = 2,2 м; h2 = 1 м; а = 6 м; α = 60°.
Раздел 4. ДЛИННЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ.
СИФОННЫЙ ТРУБОПРОВОД. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УДАР.
Задача 31
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 31. (Рис. 4.1). От пункта А проложена водопроводная сеть: с последовательным и параллельным соединениями стальных, бывших в эксплуатации, трубопроводов, к двум водоемам на разных отметках и постоянной разницей уровней Н. Вода подается из одного водоема в другой посредством сифона с углами поворота α и β, выполненного из стального трубопровода диаметром d. От нижнего водоема отходит стальной трубопровод длиной L и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. На последнем участке последовательного соединения трубопроводов имеется равномерно распределенный путевой объемный расход q и объемный расход в конце трубопровода Q2. Определить: 1. Объемный расход в сифоне. 2. Распределение объемного расхода воды Q1 в параллельных ветвях водопровода. 3. Потери напора по длине трубопровода на участках последовательного соединения. 4. Повышение давления Δp в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки.
Исходные данные: d×10-1 = 6 м, L×102 = 8 м, Q1×10-3 = 6 м3/с, Q2×10-3 = 1,1 м3/с, q×10-2 = 4 л/с, α = 45°, β = 60°, Н = 1 м, е = 7 мм; v0 = 1,3 м/с.
Задача 32
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 32. (Рис. 4.2). Из источника А вода подается в разветвленную сеть. Магистральный трубопровод имеет последовательные участки с объемным расходом Q2, длиной L, диаметрами d, d/2, d/3 и параллельные ветви с объемным расходом Q1, имеющие диаметры d/2. На одном из участков имеется путевой объемный расход воды q. По ответвлению вода подается в резервуар, который связан посредством сифонного трубопровода с другим резервуаром. Разница уровней в резервуарах H. Сифонный трубопровод выполнен с углами поворота α и β, имеет сетку с обратным клапаном. От нижнего резервуара отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок е, в котором перед закрытием задвижки имеется давление р0, а давление при мгновенном закрытии задвижки возрастает до р. Определить: 1. Распределение расхода в ветвях трубопровода на параллельных участках. 2. Потери напора на последовательных участках трубопровода. 3. Начальную скорость V0 движения воды в чугунном трубопроводе с задвижкой. 4. Диаметр сифона.
Исходные данные: d = 3∙10-1 = 0,3 м, L = 5∙102 м, Q1 = 18×10-3 м3/с, Q2 = 12×10-3 м3/с л/с, q = 3×10-2 м2/с; α = 90°, β = 90°, Н = 3 м, Qсиф = 27×10-3 м3/с; р2 = 1,2∙105 Па; р2 = 1,9 ∙105 Па; е = 7 мм.
Задача 33
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 33. (Рис. 4.3). В тепличном комбинате стальные трубопроводы для подачи питательного раствора (кинематическая вязкость ν = 0,01 см2/с) разветвляются на три участка: последовательный с путевым объемным расходом воды q и объемным расходом Q2, параллельный с объемным расходом Q1 и участок длиной L, толщиной стенки е и объемным расходом Q, в конце которого установ-лена задвижка. Резервуары с питательным раствором сообщаются посредством сифона с углами поворота α и β. Движение в сифоне происходит с разностью напоров Н. Последовательные и параллельные участки трубопроводов имеют длину L, диаметры d, d/2, d/Ъ, d/A. Определить: 1. Повышение давления Δр при внезапном закрытии задвижки. 2. Распределение расхода в параллельных ветвях участка. 3. Потери напора h1, h2, h3 на последовательных участках трубопровода.
Исходные данные: d = 0,6 м, L = 300 м, Q1×10-3 = 20 м3/с, Q2×10-3 = 12 м3/с, q ×10-2 = 6 л/с, α = 60°, β = 90°, Н = 1,1 м, Q×10-3 = 120 м3/с, е = 8 мм.
Задача 34
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 34. (Рис. 4.4). Из пункта А вода подается по чугунному трубопроводу в открытые емкости с разницей междуверхней и нижней отметками — Н. Емкости сообщаются посредством сифона с объемным расходом Qсиф, выполненного изчугунных труб с углами поворота α и β. Трубопровод с объемным расходом Q2 состоит из последовательных участков каждый длиной L и диаметрами d, d/2, d/4. Параллельный участок состоит из двух ветвей каждая длиной L и диаметром d/2.От нижней емкости отходит чугунный трубопровод с толщинойстенок е и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. Начальное избыточное давление в трубопроводе — р0, начальная скорость – V0. Определить: 1. Потери напора по длине трубопровода при последовательном соединении. 2. Распределение расхода Q1 в трубопроводе на участках с параллельным соединением. 3. Напряжение σ при внезапном закрытии трубопровода. 4. Диаметр сифона.
Исходные данные: d = 200 мм, L = 300 м, Q1×10-3 = 12 м3/с, Q2×10-3 = 3 м3/с, q×10-2 = 10 л/с, α = 90°, β = 90°, Н = 1,2 м, Qсиф×10-3 = 35 м3/с, р0×105 = 0,6 Па, е = 7 мм; v0 = 1,2 м/с.
Задача 35
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 35. (Рис. 4.5). Из нефтехранилища А нефть подается в накопительный резервуар, где поддерживается постоянный уровень. Из резервуаранакопителя нефть поступает в приемный резервуар под напором Н при помощи сифонного нефтепровода диаметром d под углами α и β. От хранилища А по чугунному трубопроводу нефть подводится к двум параллельным ветвям каждая длиной L и диаметром d/2 с объемным расходом Q1. Система последовательно соединенных трубопроводов состоит из двух участков каждый длиной L, диаметрами d, d/2 с объемным расходом Q2. Третий участок, кроме транзитного объемного расхода Q1 имеет равномерно распределенный путевой объемный расход q. От приемного резервуара отходит чугунный трубопровод диаметром d, с толщиной стенок е и объемным расходом Q, заканчивающийся задвижкой. Определить: 1. Объемный расход в сифоне. 2. Повышение давления Δр в чугунном трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 3. Потери напора по длине нефтепровода на участках последовательного соединения. 4. Распределение расхода нефти на параллельных участках нефтепровода.
Исходные данные: d = 250 мм, L = 400 м, Q1×10-3 = 20 м3/с, Q2×10-3 = 20 м3/с, q×10-2 = 3,5 л/с, α = 45°, β = 90°, Н = 1,3 м, Q×10-3 = 35 м3/с; е = 5 мм.
Задача 36
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 36. (Рис. 4.6). Водопроводная сеть, выполненная из чугунных трубопроводов с толщиной стенок е, состоит из последовательных и параллельных участков, двух резервуаров, сообщающихся при помощи сифона, и отходящего от нижнего резервуара чугунного трубопровода с объемным расходом Q2 с задвижкой. Один из последовательных участков имеет путевой объемный расход q. Горизонты уровней в резервуарах разнятся на величину H. Сифонный трубопровод с углами поворота α и β имеет обратный клапан с сеткой и пропускает объемный расход Qсиф. Перед закрытием задвижки давление ρ0, после мгновенного закрытия задвижки давление перед задвижкой р. Определить: 1 Распределение объемного расхода Q1 в трубопроводах при параллельном соединении. 2. Диаметр сифона. 3. Потери напора по длине последовательно соединенных участков трубопровода. 4. Определить начальную скорость V0 в чугунном трубопроводе.
Исходные данные: d = 0,3 м, L = 400 м, Q1×10-3 = 29,5 м3/с, Q2×10-3 = 35 м3/с, q×10-2 = 2 л/с, α = 90°, β = 90°, Н = 2,0 м, Qсиф×10-3 = 28 м3/с, р0×105 = 6 Па, р×106 = 1,7 Па, е = 12 мм.
Задача 37
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 37. (Рис. 4.7). Два бассейна сообщаются чугунным сифоном, имеющим обратный клапан с сеткой с углами поворотов α и β. Отметки уровней воды отличаются на величину Н. От нижнего бассейна отходит бетонная труба диаметром d, длиной L, с объемным расходом Q, с задвижкой. Магистральные асбестоцементные трубопроводы имеют последовательные и параллельные участки. Объемный расход в трубопроводе с параллельными участками — Q1, с последовательным соединением участков — Q2. На конечном участке последовательного соединения происходит равномерная путевая раздача q. Определить: 1. Распределение расхода по параллельным ветвям. 2. Потери напора на последовательных участках. 3. Повышение давления Δρ в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 4. Объемный расход в сифоне Qсиф.
Исходные данные: d = 300 мм, L = 250 м, Q1×10-3 = 25 м3/с, Q2×10-3 = 30 м3/с, q×10-2 = 2 л/с, α = 45°, β = 90°, Н = 2,6 м, Q×10-3 = 21 м3/с, е = 8 мм.
Задача 38
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 38. (Рис. 4.8). Из водоисточника А вода подается в накопительный резервуар, где поддерживается постоянный уровень. Из резервуара-накопителя вода поступает в приемный резервуар при помощи стального сифонного водопровода, имеющего углы поворота α и β, пропускающего объемный расход Qсиф. Стальной трубопровод диаметром d, длиной L, с толщиной стенок e, отходящий от нижнего резервуара, заканчивается задвижкой. Система последовательно соединенных трубопроводов с длиной L и диаметрами d, d/2, d/3, d/4 пропускает транзитом из источника А объемный расход Q2 к потребителю. Система трубопроводов с параллельными ветвями заканчивается последовательным участком с равномерно распределенным путевым объемным расходом q. Определить: 1. Повышение давления Δρ в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 2. Диаметр сифона. 3. Распределение расхода в трубопроводах с параллельным соединением. 4. Потери напора на участках трубопровода при последовательном соединении.
Исходные данные: d = 0,3 м, L = 200 м, Q1×10-3 = 15 м3/с, Q2×10-3 = 9 м3/с, q×10-2 = 5 л/с, α = 90°, β = 90°, Н = 2 м, Qсиф×10-3 = 25 м3/с, Q×10-3 = 25 м3/с; е = 10 мм.
Задача 39
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 39. (Рис. 3.9). (Рис. 4.9). Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L и диаметр d. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d с задвижкой и толщиной стенок е. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и парал
лельным соединениями, имеющие объемные расходы соответственно Q2 и Q1. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q. Определить: 1. Объемный расход в сифоне при заданном диаметре. 2. Потери напора на участках с последовательным соединением. 3. Начальную скорость V0 движения керосина в стальном трубопроводе, при которой давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины р, если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление р0. 4. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
Исходные данные: d×101 = 2,5 м или d = 0,25 м, L×10-2 = 2,5 м или L = 250 м; Q1×10-3 = 17 м3/с или Q1 = 17 л/с; Q2×10-3 = 16 м3/с или Q2 = 16 л/с; q = 0,3 л/с; α = 45°; β = 90°, Н = 1,4 м; р0×105 = 4 Па; р = 2,2×106 Па; е = 7 мм.
Задача 40
Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)
Задача 40. (Рис. 4.10). Из источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью V0, где поддерживается уровень и который сообщен с другим водоемом посредством сифона. Чугунный сифон имеет диаметр d и углы поворота α и β. От второго водоема отходит чугунный трубопровод диаметром d с толщиной стенки е, в котором перед закрытием задвижки создается давление р0. Другой участок системы водоснабжения имеет трубопроводы с параллельным и последовательным соединениями. Путевой объемный расход в конце последовательного участка составляет q. Определить: 1. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода. 2. Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах. 3. Объемный расход в сифоне Q. 4. Напряжение сг в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью V0.
Исходные данные: d×101 = 2,0 м или d = 0,2 м, L×10-2 = 3 м или L = 300 м; Q1×10-3 = 4 м3/с или Q1 = 4 л/с; q = 0,018 л/с; α = 60°; β = 60°, Н = 2,4 м; р0×106 = 1,3 Па; е = 7 мм; v0 = 1,1 м/с.