Решение задач часть 3. Режим течения жидкости
Задача 5.1 Определить режим движения воды в трубе диаметром d = 0,3 м при средней скорости v = 1,2 м/сек и кинематической вязкости v0=0,01 Сг (t=20 С).
Скачать решение задачи 5.1 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.2 Определять режим движения йоды в канале с гидравлическим радиусом R=1,2 м при средней скорости v = 0,8 м/сек и температуре воды 15 С (v = 0,0114 Ст).
Скачать решение задачи 5.2 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.3 Определить характер режима при движении воды по трубопроводу диаметром d = 10 см, если расход Q = 4 л/сек и температура воды t = 14° C.
Скачать решение задачи 5.3 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.4 В лаборатории исследуется вопрос о гидравлических сопротивлениях, которые будут иметь место в проектируемом водопроводе диаметром d1 = 1 м. Исследование ведется на воде. Диаметр лабораторного трубопровода принят равным dа =0,1 м. Определить, какой расход Qа необходимо пропускать по этому трубопроводу для выполнения условий динамического подобия.
Скачать решение задачи 5.4 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.5 Изучается движение воды при переливе через водосливную плотину. Лабораторная модель плотины выполнена в масштабе kL=l1/l2= 10, где l1+геометрические размеры плотины, а l2 - соответственные размеры её модели. Определить, какую скорость движения жидкости необходимо осуществить на модели.
Скачать решение задачи 5.5 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.6 В результате опытной перекачки воды но горизонтальному трубопроводу диаметром d = 10 см, длиной L = 500л при измеренной разности давлений в концевых сечениях P1-P2=0,75 ат получен расход воды Q = 10,5 л/c; кинематическая вязкость воды v = 0,01 см2/сек. Определить величину эквивалентной шероховатости трубопровода.
Скачать решение задачи 5.6 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.7 Определять коэффициент гидравлического сопротивления для случая движения воды по чугунному трубопроводу диаметром d = 0,2м, со средней скоростью v= 2 м/сек.
Скачать решение задачи 5.7 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.8 Найти приведенную длину нового стального трубопровода длиной I. = 100 м, диаметром d = 100 мм. На трубопроводе имеются; 4 колена с углом закругления б =90 и радиусом закругления Rэ = 100 мм, задвижка (открытая), диафрагма с отверстием d2 = 70 мм.
Скачать решение задачи 5.8 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.9 Определить полную потерю напора в трубопроводе, рассмотренном в предыдущем примере, сел» расход воды Q= 10 л/сек.
Скачать решение задачи 5.9 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.10 Определить потерн напора на трение по длине трубопровода диаметром d = 15 см, длиной L = 10км, если расход поды Q =35 л/с.
Скачать решение задачи 5.10 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.11 В бассейн с водой помещено тело, имеющее форму плоской квадратной пластинки со стороной a = 0,5 м. Определить, какую силу необходимо приложить к этому телу для его перемещения с постоянной скоростью v = 2 м/сек в направлении, перпендикулярном к его плоскости.
Скачать решение задачи 5.11 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.12 Вода при температуре t = 12 °С подается по трубе диаметром d = 4 см. Расход воды Q = 70 см3/сек. Определить режим потока и описать характер движения струйки краски, введенной в центре поперечного сечения трубы. Какой расход нужно пропускать по трубе, чтобы изменить режим движения?
Скачать решение задачи 5.12 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.13 Канал трапецеидального сечения имеет следующие размеры: ширина по дну b = 3,8 м, коэффициент заложения откоса m = 1,5, глубина воды h =1,2 м. Определить режим движения в канале при пропуске расхода Q = 5,2 м3/с. Температура воды t = 20 °С.
Скачать решение задачи 5.13 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.14 Определить режим течения жидкости АМ.Г-10 в трубопроводе самолетной гидросистемы диаметром d=12 мм, если расход Q = 0,25 л/сек, температура жидкости 0° С. При какой температуре режим течения изменится?
Скачать решение задачи 5.14 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.15 Определить потерю давления на трение в цилиндрической части охлаждающего тракта камеры сгорания ЖРД ракеты типа «Рейнтохтер». Тракт выполнен в виде кольцевого зазора величиной б=2 мм, длиной l=500 мм; диаметр внутренней окружности D = 155 мм. Расход охладителя (азотной кислоты) Q=10 кГ/с, удельный вес 1510 кГ/м3. Температуру кислоты на рассматриваемом участке считать постоянной и в среднем равной tcp=80 С (v=0,25 ест).
Скачать решение задачи 5.15 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 5.16 По трубе длиной l = 100 м диаметром d = 100 мм перекачивается 10 л/с масла при р = 0,8 г/см3. Определить потери напора (давления) при v = 0,726 см2/с.
Скачать решение задачи 5.16 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.1 Определить расход воды Q через круглое отверстие в тонкой боково1 стенке мерного бака диаметром D = 1 м, если диаметр отверстия d = 5 см и постоянный напор над его центром тяжести Н = 1,5 м.
Скачать решение задачи 6.1 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.2 Истечение воды из закрытого вертикального сосуда в атмосферу происходит при постоянном геометрическом напоре h = 3 м через внешний цилиндрический насадок диаметром d=8см (рис. 168). Определить, какое давление Р необходимо создать на свободной поверхности воды в сосуде для того, чтобы расход при истечении был равен Q = 50 л/сек.
Скачать решение задачи 6.2 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.3 Определить время, необходимое для выравнивания уровней к двух сообщающихся сосудах А и В (рис. 169), с постоянными по высоте поперечными сечениями F1 = 3 м2, F2 = 2м2, если диаметр отверстия d = 10 см и первоначальная разность уровней Н = 1,5 м.
Скачать решение задачи 6.3 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.4 Струя волы, вытекающая со скоростью v = 5 м/сек из отверстия диаметром d = 2,5 см в боковой стенке сосуда, встречает на своей пути преграду в виде плоской вертикальной стенки (рис. 170). Определить давление, производимое струей на эту преграду, пренебрегая силами тяжести и полагая сечение струи на пути от отверстия до преграды неизменным.
Скачать решение задачи 6.4 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.5 Определить вакуум в цилиндрическом насадке длиной l=15 см и диаметром d= 4 см. Напор над центром отверстия H=1 м. При расчете скоростным напором в резервуаре пренебречь, коэффициент потерь на сжатие струи при входе, отнесенный к скорости в сечении С-С (рис. 2-14), принять коэффициент для сужения 0,06. Потери по длине насадка не учитывать. Отношение площадей wc/w=0,64. На какую высоту h поднимается вода в трубке, присоединенной к насадку?
Скачать решение задачи 6.5 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.6 Через цилиндрический насадок, расположенный в стенке (рис. 3-10), расходуется вода в количестве Q=5,6 л/сек. Диаметр насадка d=3,8 см, длина l=15 см. Определить напор Н над центром насадка, скорость vc и давление Pс в насадке (в сжатом сечении).
Скачать решение задачи 6.6 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.7 Для подачи компонентов топлива в камеры сгорания некоторых ЖРД применяются так называемые струйные форсунки, т. е. простые сверления. Определить необходимое кисло г таких форсунок в двигателе ракеты для подачи окислителя, если G=1,6 кГ/сек, перепад давления на форсунке ДP=6 кГ/см2, давление в камере Р2=25 кГ/см2, диаметр отверстия d0=1,5 мм, отношение толщины стенки к диаметру отверстия б/d0=0,5. В качестве окислителя используется азотная кислота с удельным весом 1510 кГ/м3 и коэффициентом вязкости v=0,02 см3/сек. Сколько потребовалось бы форсунок, если бы б/d0 =2,5?
Скачать решение задачи 6.7 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.8 Рассчитать (и первом приближении) размеры рабочего колеса центробежного насоса ЖРД ракеты ФАУ-2 и определить необходимое давление на входе в насос из условия отсутствия кавитации по следующим данным: Нагнетаемая жидкость - этиловый спирт (75%) р=864 кг/см3, h1= 44 мм рт. ст.; весовой расход (подача насоса) G=56 кГ1сек: давление, создаваемое насосом, рнас=20.7 ат; число оборотов рабочего колеса n=3800 об/мин.
Скачать решение задачи 6.8 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 6.9 Определить расход воды и скорость истечения через круглое незатопленное отверстие диаметром d= 0,2 м, если Н = 4 м, м = 0,62: ф = 0,97.
Скачать решение задачи 6.9 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.1 Определить расход Q в трубопроводе длиной L = 2000 м, диаметра и =15 см, подающем воду из открытого напорного бака в атмосферу, если разность отметок между поверхностью воды в баке и выходным сечением трубопровода z = 10 м (рис. 193); местными потерями при решении пренебречь.
Скачать решение задачи 7.1 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.2 Решить предыдущую задачу графически, построение гидравлической характеристики трубопровода.
Скачать решение задачи 7.2 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.3 Определять расходы воды Q2 и Q3, подаваемые к точкам С и D по системе труб из напорного резервуара А (рис. 195). Длины и диаметры отдельных участков трубопровода соответственно равны: L1= 1500 м, L2 = 1000 м, L3 = 800 м, d1 = 20 см, d2 = 15 см, d3= 15 см; отметка горизонта воды в резервуаре относительно некоторой горизонтальной плоскости сравнения (х - х) z = 50 м, отметка точки разветвления zВ = 20 м, отметки расходных пунктов С и D: zC = 25 м, zD = 10 м.
Скачать решение задачи 7.3 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.4 Решить предыдущую задачу графически, применением гидравлических характеристик трубопроводов.
Скачать решение задачи 7.4 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.5 Дана кольцевая система горизонтальных трубопроводов, изображённая на рис. 197, с расходными пунктами а тачках С и D. Определить превышение напора H и начальной точке A над напором я точках С и D, если подача воды в этих точках происходит в атмосферу; расходы составляют: в точке C QC = 20 л/сек, в точке D QD = 30 л/сек, а длины и диаметры отдельных участков трубопровода соответственно равны: L1 = 400 м, d1 = 200 мм, l2= 1000 м, d2 = 150 мм, L3 = 1000 м, d3= 100 мм, L4 = 500 м, d4 = 75 мм.
Скачать решение задачи 7.5 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.6 Сифонный трубопровод длиной L = 200 м, диаметром d = 200 мм с горизонтальным участком СD соединяет водоём А с колодцем В (рис. 198). Разность уровней z1=2 м; z2 = 3 м, z3 = 6м. На трубопроводе имеются: всасывающая коробка с сеткой, два колена и задвижка.
Скачать решение задачи 7.6 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.7 Определить расход воздуха при температуре 20° C, пропускаемый по стальному трубопроводу диаметром d =15 см, длиной L= 1000 м, давление, создаваемое компрессором в начале трубопровода P1 = 15 ата, и давление в конце трубопровода, необходимое для работы пневматических машин P2 = 8 ата.
Скачать решение задачи 7.7 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 7.8 В самолетной гидравлической системе отключение потребителя производится электромагнитным краном. Кран полностью перекрывает трубопровод за время tзакр=0,02 сек. Определить повышение давления перед краном в момент отключения потребителя при следующих данных (рис. 133). Длина трубопровода от крана до гидроаккумулятора, где гасится ударное давление, l=4 м, диаметр трубопровода 12 мм, толщина его стенки б=1 мм, материал-сталь (Е=2,2*106 кГ/см2); объемный модуль упругости жидкости АМГ-10 К=13300 кГ/cм2 ее плотность p=90 кГсек2/м4; скорость потока в трубе v0=4,5 м/сек.
Скачать решение задачи 7.8 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.1 Определить потребный напор на выходе из самолетного насоса подкачки, который необходим для подачи топлива Т-1 в количестве G=1200 кГ/час от расходного бака к топливному насосу на двигателе, если длина трубопровода из дюралюминия l=5 м, его диаметр d=15 мм, потребное давление на входе в топливный насос P2=1,3 кГ/см2, коэффициент вязкости керосина V=0,045 ст2/сек, его удельный вес ук = 820 кГ/м3. Местные сопротивления, установленные в трубопроводе, показаны на рис. 147. Высотой столба жидкости в баке пренебречь.
1-насос подкачки; 2-расходный бак; 3-датчик расходомера; 4-основной топливный насос: 5-двигатель; 6-фильтр; 7 - перекрывной кран
Скачать решение задачи 8.1 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.2 К расходному баку самолета (рис. 148) топливо Т-1 подается ш двух подвесных баков за счет избыточного давленил в .этих баках по срав- -нению с расходным баком P = Pо—Ррб=0,2 кГ/см2. Определить диаметр трубопроводов Л, имея в виду, что опорожнение подвесных баков должно закончиться одновременно при общем расходе топлива G = 1500 кГ/час. Объем каждого подвесного бака W=450 л. Трубопроводы длиной l = 7 м смонтированы из дюралюминиевых труб. Коэффициент вязкости керосина V=0,045 см2/сек, p=830 кГ/м3. Высотой столба жидкости в баках пренебречь.
1- обратный клапан, 2 – расходный бак, 3 – насос подкачки
Скачать решение задачи 8.2 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.3 При централизованной заправке самолета топливом под давлением заполнение всех баков должно производиться и заканчиваться одновременно. Принципиальная схема централизованной заправки показана на рис. 150. Пусть все баки объемами W1, W2/=W2// и W3 расположены в одной горизонтальной плоскости, находящейся выше насоса топливозаправщика на величину h6. Превышение магистрального трубопровода А-В над уровнем насоса равно ha. Характеристика насоса топливозаправщика, длина lш и диаметр dш раздаточного шланга, а также длины всех трубопроводов и объемы баков заданы. Пренебрегая высотами столбов жидкости в баках и избыточными давления ми в них, решить следующие встречающиеся в практике задачи:
I. Определить продолжительность заправки t, если заданы диаметры трубопроводов.
II. Найти необходимые диаметры трубопроводов: dм, d1, d2 и d3 из условия одновременной заправки всех баков за время t.
1-тройник; 2-колено; 3-крестовина; 4-кран; 5-насос топливозаправщика; 6-обратный клапан; 7-шланг
Скачать решение задачи 8.3 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.4 Для проверки высотности самолетной маслосистемы определить абсолютное давление на входе в насос в мм рт. ст. при горизонтальном полете на высоте 16000 м (Ра/yрт = 77,1 мм рт. ст.). Длина всасывающего маслопровода l= 2 м, d=18 мм, превышение уровня масла в баке над насосом z = 0,7 м, давление в маслобаке равно атмосферному (рис. 52). Потребная прокачка масла, найденная из условия необходимого теплоотвода в масло на максимальном режиме двигателя, составляет Q = 16 л/мин, вязкость масла МК-8 v = 0,11 см2/сек, p = 900 кГ/м3, потери напора в местных сопротивлениях не учитывать.
Схема маслопровода
Скачать решение задачи 8.4 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.5 Определить мощность насоса, перекачивающего воду Q = 100 л/с, если показания манометра и вакуумметра равны соответственно Pм = 2,45*105 Па; Pвc = 0,49-1С5 Па. Принимаем, что vвс = vн и кпд равен 0,9.
Скачать решение задачи 8.5 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.6 Определить высоту всасывания поршневого насоса, перекачивающего воду с t= 20° С, если число оборотов кривошипа n = 60 об/мин, площадь поршня F = 1 дм2, площадь всасывающей трубы Fвс = 0,5 дм2, а ее длина lвс = 5 м. Радиус кривошипа R = 10 см.
Скачать решение задачи 8.6 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.7 Определить мощность двигателя к насосу Q=0,15 м3/с, если геометрическая высота всасывания Нвс = 3 м, потери напора на всасывании и hwвс =0,9 м, на нагнетании hwнаг= 7,2 м, лалный КПД насоса 0,83, высота подъема воды 65 м.
Скачать решение задачи 8.7 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 8.8 Рассчитать насосную установку (рис. 5.16) для обеспечения водой растворного узла (Q4=7 л/с) и поселка строителей (Q3 =3 л/с), показанных на схеме емкостями для аккумуляции воды I и II. По трассе напорной линии должен быть подан расход Q1=3 л/с промежуточным потребителям в точке А и Q2=2 л/с в точке В.
По данным изысканий дана компоновка системы: длина всасывающей линии l=20 м, длина нагнетательной магистрали l1=150 м; l2=50 м, длина ответвлений l3=50 м; l4=75 м; высоты характерных точек h2=2 м (точка C); h3=5 м (точка D); h4=8 м (точка Е). Система собирается из стальных труб (n=0,0125; л=0,0421) с диаметрами отдельных участков: d=d1=100 мм; d2=d3=d4=75 мм. Всасывающая линия в водозаборном колодце снабжена всасывающей коробкой с обратным клапаном; коэффициент полезного действия насоса равен 0,8; допускаемая вакуумметрическая высота насоса hвак=7 м; в водозаборном колодце возможны колебания уровняв пределах v1=v2=4 м. Определить высоту положения насоса, его напор H и мощность N (в расчетах принять квадратичный закон сопротивления).
Скачать решение задачи 8.8 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 9.1 Глубина воды в цилиндрическом сосуде диаметром D = 60 см равна hн = 80 см. Определить полное гидростатическое давление при вращении сосуда (n = 90 об/мин) для точек а, b, с и d, отстоящих на расстоянии z = 40 см от дна сосуда (рис. 1-22) и расположенных на окружности с радиусом соответственно r1 = 0, r2=10 см, r3 =20 см и r4= r0 = 30 см.
Скачать решение задачи 9.1 (Решебник 1) (цена 60р)
Задача 9.2 Построить на поверхности равного давления (рис. 1-23) Р'=Ратм= 98 100 Па = 1 кГ/см2, Р'=100 062 Н/м2=1,02 кГ/см2 Р'= 102024 Н/м2=1,04 кГ/см2, Р'= 103 986 Н/м2=1,06 кГ/см2 в вертикальной плоскости, проведенной по диаметру цилиндрического сосуда, которым наполнен «одой и вращается с постоянной угловой скоростью w=8,1 1/с. Вычислить координаты этих поверхностей. для вертикалей, проведанных через точки, расположенные на окружности радиуса соответственно r1=10 см, r2=20 см и r3 = 30 см, Известно, что при вращении наинизшая точка свободной поверхности расположена на расстоянии z0=0,6 м. Диаметр сосуда d=0,6 м. Сосуд сверху открыт. Проверить величину давления в точке А (r2 = 20 см, z=zA=53,36 см)
Скачать решение задачи 9.2 (Решебник 1) (цена 60р)