Лого-ВоГУ

Решения задач из Сборник заданий по ГИДРАВЛИКЕ ВоГУ г. Вологда.

для студентов строительного факультета.

separator

Задания I.
Гидростатика.

I.1.Задание 1

I.1.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.1

Определить силу давления воды на щит (рис. 1.1) и центр давления. Щит прямоугольного сечения шириной b наклонен под углом α к горизонту. Глубина воды перед щитом h1, за щитом h2

I.1.Задание 2

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.2

Сферический газгольдер диаметром D при испытании заполнен водой и при помощи ручного насоса в нем создано избыточное давление. Манометр, установленный возле насоса, показывает давление Рм (труба от насоса к газгольдеру выполнена водой). Точка подключения манометра находится на h ниже центра газгольдера. Вычислить усилия, разрывающие газгольдер по горизонтальному и вертикальному диаметральным сечениям.

I.2.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.3

Определить, на каком расстоянии а от дна нужно расположить ось вращения О-О, чтобы прямоугольный щит (рис. 1.3) шириной b открывался автоматически, как только глубина воды в верхнем бьефе поднимется выше h1. Глубина в нижнем бьефе h2. Проверить решение графически.

I.2.Задание 2

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.4

Горизонтальный цилиндрический резервуар длиной L, днища которого представляют собой полусферы радиусов r = D/2, заполнен водой под давлением Манометр, установленный сверху, показывает избыточное давление Рм. Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечениям А-А, Б-Б и В-В. Исходные данные для расчета взять из таблицы 1.4.

I.3.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.5

Определить силу давления воды на круглую крышку люка диаметром d (рис. 1.5) и центр давления, если в резервуар налита вода до уровня, отстоящего на hм от оси люка. Проверить решение графически.

I.3.Задание 2

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.6

Горизонтальный цилиндрический резервуар длиной L с плоскими днищами диаметром D установлен на стойках и заполнен водой. Горловина резервуара открыта. Вычислить силу, разрывающую резервуар по селению А-А, Б-Б.

I.4.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.1.8

Вертикальный цилиндрический резервуар диаметром D имеет коническую крышку 1, оканчивающуюся открытой вертикальной трубой. Диаметр трубы d, высота конической части крышки h1 (рис. 1.8). Резервуар заполнен водой до уровня, отстоящего на h от фланца крышки. Пренебрегая весом крышки и трубы, вычислить усилие, разрывающие болты, которыми крышка крепится к резервуару.

I.5.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.9

Вертикальный щит (рис. 1.9), составленный из шести досок одинаковой ширины а, сдерживает столб воды высотой h. Ширина щита равна b. Вычислить силу давления воды на щит и на каждую доску в отдельности. Найти центр давления. Решение проверить графически.

I.5.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.1.10

Лежащий на земле цилиндрический резервуар диаметром D и длиной L заполнен водой. Горловина резервуара открыта (рис. 1.10). Вычислить усилия, разрывающие резервуар по сечениям А-А, Б-Б и В-В

I.6.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.11

Определить усилие P, которое нужно приложить к тросу, чтобы открыть откидной клапан (рис. 1.11), если глубина погружения центра тяжести клапана под свободную поверхность воды равна h, диаметр трубы, на которой установлен клапан, равен d, а угол наклона клапана к горизонту α. Решение проверить графически.

I.6.Задание 2

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.1.12

Определить силу давления жидкости на каждую из полусферических крышек люков, закрывающих отверстия диаметром d, если глубина погружения дна камеры под свободную поверхность жидкости h (рис. 1.12).

I.7.Задание 1

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.1.13

Определить, на каком расстоянии от дна нужно расположить ось вращения О-О, чтобы прямоугольный затвор (рис. 1.13) шириной b, наклоненный под углом α к горизонту, открывался автоматически, как только глубина в верхнем бьефе будет больше h1. Глубина в нижнем бьефе h2. Расчет проверить графически.

I.10.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.1.20

Определить полную силу давления воды на цилиндрическую поверхность радиуса r, а также центр давления, если глубина в резервуаре h и длина образующей l.

Задания II.
Расчет коротких и длинных трубопроводов и гидравлический удар.

II.2.Задание 3

II.2.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

На стальном трубопроводе, диаметр которого d, толщина стенки δ и длина l, установлена задвижка, время закрытия которой T3. Определить максимальное повышение давления у задвижки в трубопроводе, если по трубопроводу перекачивается вода со скоростью 𝑣0.

II.3.Задание 1

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.4

Определить напор Н и скорость воды в последней трубе υ3 (рис. 2.4), если заданы d1, d2, d3, l1, l2, l3 и скорость в средней трубе υ2. Абсолютная шероховатость труб составляет 0,05 мм. Температура воды равна 15°. Построить пьезометрическую и напорную линии. Исходные данные для расчета взять из таблицы 2.6.

II.3.Задание 2

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рис.2.2

Определить диаметр труб на всех участках распределительной водопроводной сети (рис. 2.2) и найти высоту водонапорной башни при условии, что в конечных точках трубопровода свободный напор будет не менее заданного h. Геодезические отметки в точках А, В, С, Д и Е соответственно равны: ∇А = 10 м, ∇В = 12 м, ∇С = 10 м, ∇Д = 9 м, ∇Е = 11 м. Длины всех участков, расходы воды в точках потребления и расход, забираемый с единицы длины участка СД, а также величину свободного напора принять по таблице 2.2.

  • Вариант 4
  • lав = 300 м, lвс = 550 м, lсд = 200 м, lвe = 280 м, hCB = 10 м, QB = 8 л/с, Qc = 12 л/с, Qд = 12 л/с, Qе = 13 л/с; qcd = 0,15 л/с∙м.
II.4.Задание 1

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.6

Горизонтальные трубы диаметром d1 и d2, длиной l1 = 40 м и l2 = 20 м соединяют два резервуара (рис. 2.6). Определить расход воды, если коэффициент гидравлического трения λ одинаков для обеих труб. Построить пьезометрическую и напорную линии.

II.4.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить, при какой начальной скорости υ0 движения нефти в трубопроводе, давление при мгновенном закрытии задвижки достигнет Р = 2 ∙ 106 Н/м2. Плотность нефти принять равной 840 кг/м3. Расчет произвести при данных, приведенных в таблице 2.3.

II.5.Задание 1

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.7

Определить разность высот в резервуарах (рис. 2.7), если скорость воды в трубе диаметром d1 равна υ1, а температура воды 12 ° и Δ = 0,025 мм. Построить пьезометрическую и напорную линии. Исходные данные для расчета взять из таблицы 2.13.

II.5.Задание 2

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.8

Водонапорная башня питает водопроводную сеть, изображенную на рис. 2.8. Определить диаметры труб и высоту водонапорной башни. Скорость в трубах должна быть υ ≤ 1,0 м/с. Трубы — новые стальные. Геодезические отметки в точках соответственно равны ∇А = 3, ∇В = 5, ∇С = 7, ∇Д = 5, ∇Е = 6, ∇F = 4. Свободный напор в точках водопотребления должен быть не менее 5 м.

  • Вариант 1
  • lав = 100 м, lвс = 150 м, lсд = 180 м, lвe = 200 м, lсf = 240 м, Qf = 10 л/с, Qc = 5 л/с, Qд = 3 л/с, Qе = 2 л/с; qbc = 0,01 л/с∙м; qcd = 0,05 л/с∙м.
II.6.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

По стальному трубопроводу, диаметр которого равен d, толщина стенки δ и длина l, перекачивается нефть плотностью 860 кг/м3 со скоростью υ0. Определить в течение какого времени Т3 (при линейном изменении скорости) следует закрывать задвижку, чтобы повышение давления при гидравлическом ударе не превышало половины повышения давления, возникающего при мгновенном закрытии задвижки. Численные значения d, δ, l и υ0 для расчета взять из таблицы 2.5.

II.7.Задание 2

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.11

Рассчитать водопроводную сеть из новых стальных труб, показанную на рисунке 2.11 и определить высоту водонапорной башни при условии, что скорости в трубах должны быть 1,2 < υ < 1,5 м/с. Геодезические отметки принять ратными: ∇А = 9, ∇В = 5, ∇С = 6, ∇D = 11, ∇Е = 10, ∇F = 10, а удельные расходы на участках АВ и СD соответственно qав = 0,12 л/с∙м и q = 0,08 л/с∙м. Свободный напор в точках водопотребления должен быть не менее 8 м.

II.8.Задание 1

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.12

Из бака А вода должна подниматься в открытый бак Б (рис. 2.12) на высоту H2 по трубам длиной l1 и l2 и диаметром d1 и d2. Определить давление Pм над поверхностью воды в баке А, при котором будет подаваться расход Q. Температура воды 12 °. Абсолютная шероховатость труб равна Δ = 0,15 мм. Построить пьезометрическую и напорные линию.

II.8.Задание 3

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Определить минимально допустимое время закрытия задвижки, если необходимо избежать прямой гидравлический удар. Задвижка установлена на расстоянии l от напорного бака водопровода. Водопровод чугунный, диаметр труб равен d, толщина стенок δ. Как изменится минимальное допустимое время закрытия задвижки, если по трубопроводу начнут транспортировать нефть плотностью 860 кг/м3? Для расчета воспользоваться данными таблицы 2.16.

II.9.Задание 1

Цена - 250 руб. (pdf) - 280 руб. (word)

Рис.2.13

Определить высоту Н воды в резервуаре (рис. 2.13), если заданы PM, d1, d2, d3, l1 = l2, l3 и υ2 в средней трубе. Абсолютная шероховатость труб равна 0,08 мм, температура воды равна 11 °.

II.9.Задание 2

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.14

Выполнить гидравлический расчет водопроводной сети, изображенной на рисунке 2.14 и определить высоту водонапорной башни Hδ, установленной в начале сети. Геодезические отметки в точках принять равными: ∇А = 12, ∇В = 13, ∇С = 15, ∇Д = 15, ∇Е = 14, ∇F = 13 и ∇М = 14. Свободный напор в точках водопотребления должен быть не менее 5 м. Длины участков ВС и ВМ равны между собой.

  • Вариант 2
  • lав = 100 м, lвс = 150 м, lсд = 50 м, lДe = 200 м, lсf = 80 м, QВ = 2 л/с, QД = 3 л/с, Qе = 7 л/с, Qf = 10 л/с; QМ = 11 л/с; qВМ = 0,04 л/с∙м; qcd = 0,07 л/с∙м
II.10.Задание 1

Цена - 250 руб. (pdf) - 280 руб. (word)

Рис.2.15

Определить высоту H в резервуаре, которая бы обеспечивала расход Q в системе (рис. 2.15). Абсолютная шероховатость труб Δэ = 0,01 мм. Температура воды равна 8 °. Построить пьезометрическую и напорную линии.

II.10.Задание 2

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рис.2.14

Рассчитать водопроводную сеть из стальных труб (рис. 2.14), если напор насоса, установленного в начале сети, равен Hδ = 40 м. Численные значения геодезических отметок в точках А, В, С, Д, Е, F и М и величину свободного напора принять по данным задачи 2 (задание IIV.9). Исходные данные для расчета взять из таблицы 2.18. Геодезические отметки в точках принять равными: ∇А = 12, ∇В = 13, ∇С = 15, ∇Д = 15, ∇Е = 14, ∇F = 13 и ∇М = 14. Свободный напор в точках водопотребления должен быть не менее 5 м. Длины участков ВС и ВМ равны между собой.

  • Вариант 2
  • lав = 100 м, lвс = 150 м, lсд = 50 м, lДe = 200 м, lсf = 80 м, QВ = 2 л/с, QД = 3 л/с, Qе = 7 л/с, Qf = 10 л/с; QМ = 11 л/с; qВМ = 0,04 л/с∙м; qcd = 0,07 л/с∙м.

Задания III.
Истечение из отверстий и насадков
при постоянном и переменном напоре,
равномерное и неравномерное движение в открытых руслах.

III.1.Задание 1

III.1.Задание 1

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.3.1

Определить расход воды, вытекающей из резервуара (рис. 3.1), глубину h2, а также скорость υ2, если h1, d1, d2 и l заданы. Ширина стенки, в которой сделано отверстие диаметром d1; равна 600 мм, а ширина стенки с отверстием d2 равна 800 мм.

III.2.Задание 1

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.3.2

Определить суммарный расход воды Q из резервуара прямоугольной формы (рис. 3.2) через два круглых отверстия: d1, расположенное на одинаковом расстоянии от стенок резервуара и на расстоянии h от дна, и d2 в днище резервуара. Глубина воды в резервуаре H, размеры дна резервуара a × в = 800 × 1000 (в мм). Расчет выполнить при числовых данных, указанных в таблице 3.4.

III.3.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Определить ширину прямоугольного канала, если расход Q, глубина h, коэффициент шероховатости n и уклон дна i заданы. Численные значения указанных величин приведены в таблице 3.8.

III.3.Задание 3

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Определить длину кривой подпора в трапецеидальном канале при следующих исходных данных: Q = 60 м3/с, в = 15 м, m = 1,5, i = 0,0001, n = 0,025, h1, h2. Числовые значения глубин h1 и h2 взять из таблицы 3.6. По способу Б. А. Бахметьева определить длину кривой подпора в задаче 3 (Задание IIIV.2).

III.4.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Подобрать глубину прямоугольного канала при заданных Q, b, n и IV. Численные значения заданных величин взять из таблицы 3.10.

III.4.Задание 3

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рассчитать кривую подпора в трапецеидальном канале при следующих исходных данных: Q = 10 м3/с, b = 10 м, m = 2, n = 0,0225, i = 0,00044. Задачу решить по способу Н. Н. Павловского.

III.5.Задание 1

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.3.5

В резервуар, имеющий в боковой стенке отверстие диаметром d (рис. 3.5), поступает Q м3/ч воды. Определить, до какой высоты Н будет подниматься вода в резервуаре. За какое время резервуар опорожнится на половину, если приток воды в него прекратится. Дно резервуара квадратное со стороной с = 400 мм.

III.5.Задание 3

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Рассчитать кривую подпора в трапецеидальном канале при следующих исходных данных: Q = 10 м3/с, b = 10 м, m = 2, n = 0,0225, i = 0,00044, Решить задачу (Задание IIIV.4) по способу Б. А. Бахметьева.

III.7.Задание 1

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рис.3.7

Определить расход воды Q через круглое отверстие диаметром d в дне закрытого резервуара (рис. 3.7). Избыточное давление над уровнем воды Рм, высота столба жидкости Н. Как изменится расход воды Q через круглое отверстие диаметром d, если к отверстию приварить цилиндрический патрубок длиной 4d?

III.7.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Рассчитать прямоугольный канал гидравлически наивыгоднейшего сечения при заданных Q, п и IV.

III.8.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Рис.3.8

Из закрытого резервуара через насадок диаметром d в атмосферу вытекает вода (рис. 3.8). Определить расход воды Q, если избыточное давление над уровнем воды в резервуаре Рм, а высота столба жидкости H. Как изменится расход воды Q, если давление Рм уменьшится в n раз?

III.8.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Определить размеры прямоугольного канала для пропуска заданного расхода Q при известных n, i и υ.

III.8.Задание 3

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Рассчитать кривую спада в трапецеидальном канале при следующих данных: Q = 25,5 м3/с, m = 1,5, b = 10,5 м, i = 0,00022, n = 0,025, h1, h2.

III.9.Задание 2

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Подобрать глубину h и ширину b прямоугольного канала для пропуска расхода Q при известных n, i и b/h.

III.9.Задание 3

Цена - 200 руб. (pdf) - 250 руб. (word)

Определить длину кривой подпора в трапецеидальном канале при следующих исходных данных: Q = 6,6 м3/с, в = 5 м, m = 1,5, i = 0,0006, n = 0,025, h1, h2. Числовые значения глубин h1 и h2 взять из таблицы 3.25. Задачу решить по способу Б. А. Бахметьева.

III.10.Задание 3

Цена - 100 руб. (pdf) - 130 руб. (word)

Определить длину кривой подпора в трапецеидальном канале при следующих исходных данных: Q = 18,75 м3/с; m = 1,0; b = 10 м; n = 0,0225; i = 0,00031.

Задания IV.
Расчет водосливов, гидравлического прыжка,
сопряжения бьефов и движения грунтовых вод.

IV.1.Задание 1

IV.1.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить размеры выреза Н и b треугольного мерного водослива (α = 90°), чтобы над уровнем воды перед водосливом при пропуске Qmax оставался запас высоты а.

IV.1.Задание 2

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить форму сопряжения потока в русле прямоугольного сечения при удельном расходе q и глубине в сжатом сечении hc, если глубина hн задана.

IV.2.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

В вертикальной стенке, перегораживающей лоток, вырезан прямоугольный водослив шириной b = 72 см. Высота стенки равна (Св + Н) = 65 см, высота ребра водослива над дном лотка Сн. Ширина лотка В. Определить максимальный расход через водослив.

IV.2.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить дебит совершенного грунтового колодца, если мощность водоносного пласта H0, глубина воды в колодце h0. Коэффициент фильтрации k и диаметр колодца d заданы.

IV.3.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Построить кривую связи расходов воды и напоров Q = f(Н) для пропуска расходов в диапазоне от Q1 до Q2 через трапецеидальный водослив с тонкой стенкой. Водослив имеет ширину b = 50 см, углы наклона боковых ребер Θ = 14°.

IV.3.Задание 2

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить форму сопряжения потока в канале прямоугольного сечения при расходе q и глубине в сжатом сечении hc, если глубина в нижнем бьефе hн.

IV.4.Задание 1

Цена - 150 руб. (pdf) - 180 руб. (word)

Определить напор воды Н перед прямоугольным водосливом в тонкой стенке для пропуска расхода Q при b = 1 м, Св = 1 м если уровень воды в нижнем бьефе: а) hн1; б) hн2.

IV.5.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить расход воды через плотину практического профиля при расчетном напоре над гребнем плотины Н, ширине гребня и скорости в реке перед плотиной υ0. Водослив не затоплен. Устои плотины при входе плавно закруглены. Коэффициент расхода принять равным 0,48.

IV.5.Задание 2

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить расход при истечении из-под щита, установленного в канале прямоугольного сечения, если Н, а, b и hн заданы. Скорость подхода υ0 = 0,85 м/с.

IV.6.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Задача 3. Дебит совершенного грунтового колодца в песчаном грунте равен Q. Определить радиус влияния R, если H0, h0, d и k заданы.

IV.7.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить расход Q через водослив с широким порогом, если H, CВ, hH заданы. Ширина водослива равна ширине подводящего канала b = 1,4 м. Входное ребро закруглено.

IV.8.Задание 1

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Определить ширину водослива с широким порогом с неплавным входом без бокового сжатия, если Q, CB и H заданы. Также определить, при какой наибольшей глубине hH за водосливом последний не будет подтоплен.

IV.8.Задание 3

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

Для условий задачи 3 (Задание ΙV.4) построить кривую депрессии. Задание ΙV.8.3: Для сброса воды в грунт при производстве откачек запроектирован поглощающий колодец. Определить возможный сбрасываемый расход, если H0, h0, d и k заданы..

IV.10.Задание 2

Цена - 60 руб. (pdf) - 80 руб. (word)

В прямоугольном русле при заданных Q, b, h1 определить h2 и потери энергии в прыжке.

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