20-1 Решение задач по гидравлике в 2018 часть 2
Задача 20-1-46 Определить манометрическое давление Рм, под действием которого жидкость (плотность р = 900кг/м3, коэффициент кинематической вязкости 2 Ст) двигалась бы по трубопроводу диаметром d1 = 50мм и вытекала в атмосферу через насадок с выходным диаметров d2 = 15мм. Коэффициент в квадратичной области сопротивления для насадка ξн =0,5, для задвижки ξнз=0,15, соответствующие коэффициенты «А» равны А = 250, А = 75. Расход составляет Q = 0,01 м3/с. Построить диаграмму уравнения Бернулли. Примечание: при ламинарном режиме С = А/Re + ξкв
Скачать решение задачи 20-1-46 (цена 100р)
Задача 20-1-47 В негерметичном багажном отделении самолета перевозятся баллоны с аргоном. На высоте 8 км манометры показывают давление 42,4 кгс/см2. Какое давление покажут манометры у поверхности земли, если атмосферное давление составляет 752 мм рт. ст. при температуре 23°С
Скачать решение задачи 20-1-47 (цена 100р)
Задача 20-1-48 (Задача А-11) Для измерения малых перепадов давления используют манометры с воздушными баллонами. Вывести формулу для определения перепада давления в точках А и В по показаниям манометра h1 и h2 и удельному весу жидкости. Подсчитать перепад давления для случая: h1 = 60 см, h2 = 15см, у = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 20-1-48 (цена 100р)
Задача 20-1-49 (Задача Б-11) Гидравлический мультипликатор (повыситель давления) получает от насоса воду под давлением Р1 = 5 ат. Заполненный водой подвижный цилиндр А с внешним диаметром D = 200мм. скользят по неподвижной скалке С, имеющей диаметр d = 50 мм, создавая на выходе из повысителя давления Р2. Вес подвижного цилиндра G = 200кг. Определить давление Р2, принимая силу трения в сальниках равной 10% от силы, развиваемой на цилиндре давлением Р1, и пренебрегая давлением в линии обратного хода.
Скачать решение задачи 20-1-49 (цена 100р)
Задача 20-1-50 (Задача В-11) Отверстие в перегородке закрывается квадратным щитом а*а = 0,4*0.4 м2. Слева – вода, Н = 1,5 м. При каком давлении воздуха справа реакция данного порога равна нулю? О – ось поворота щита.
Скачать решение задачи 20-1-50 (цена 100р)
Задача 20-1-51 (Задача Г-11) Определить силу гидростатического давления и момент, создаваемый ею относительно точки А, если h1 = D, h2 = D/2, D = 2 м, b = 1 м.
Скачать решение задачи 20-1-51 (цена 100р)
Задача 20-1-52 (Задача 74) Определить расход жидкости (см. рис. 1.10) плотностью р = 860 кг/м3 в трубопроводе, если показания дифференциального ртутного манометра на трубке Вентури Н1 = 80 см, Н2 = 100 см, диаметры D = 100мм, d = 50мм, коэффициент кинетической энергии а = 1
Скачать решение задачи 20-1-52 (цена 100р)
Задача 20-1-53 (Задача 75) Для измерения расхода бензина плотностью р = 740 кг/м3, предполагаемое значение которого может быть 150…300 т/ч, рассчитать трубку Вентури ( с отношением сечений 1 : 9), пренебрегая гидравлическими сопротивлениями в соплах. Максимальный перепад давлений в дифференциальном манометре принять равным 100 кПа (см. рис. 1.10)
Скачать решение задачи 20-1-53 (цена 100р)
Задача 20-1-54 К закрытому баллону подведены две трубки: одна с ртутью (у1 = 13600 кг/м3) другая с водой (у2 = 1000 кг/м3). Определить высоту столба ртути в закрытой сверху трубки h1 при Р = 0, если в открытой трубке высота h2 = 50 см. Ратм = 750 мм.рт.ст.
Скачать решение задачи 20-1-54 (цена 100р)
Задача 20-1-55 Подъем свода электрической дуговой печи весом 15т, осуществляется при помощи гидравлического цилиндра с диаметром поршня D = 300мм. Определить необходимое рабочее давление масла и необходимую производительность масляного насоса, если подъем свода на высоту 1,2м должен происходить в течении полутора минут, КПД гидроцилиндра счиать равным 85%.
Скачать решение задачи 20-1-55 (цена 100р)
Задача 20-1-56 Найти манометрическое давление на поверхности воды в закрытом сосуде, если h1 = 50см, h2 = 52см, h = 10см, y1 = 900 кг/м3, y2 = 1000 кг/м3
Скачать решение задачи 20-1-56 (цена 100р)
Задача 20-1-57 Проверить устойчивость подпорной стенки на опрокидывание и на скольжение, если длина ее b = 5м, глубина воды перед стенкой h = 1,75м, удельный вес вкладки укл = 2,24 т/м3. Размеры стенки указаны на чертеже. Коэффициент трения кладки о грунт fтр = 0,4.
Скачать решение задачи 20-1-57 (цена 100р)
Задача 20-1-58 По трубе диаметром d = 5см, и шероховатостью стенок 0,1мм протекает жидкость с расходом Q =1 л/с. Кинематическая вязкость жидкости v = 0,01 см2/с. Установить режим движения жидкости и определить значение коэффициента гидравлического трения
Скачать решение задачи 20-1-58 (цена 100р)
Задача 20-1-59 (Задача 4) Определить равнодействующую силу давления воды на цилиндрический затвор и угол наклона этой силы к горизонту. Координыты центра давления вычислить аналитическим способом и проверить графическим. Глубина воды в верхнем бьефе h1 = d, в нижнем – h2, ширина затвора равна b.
Исходные данные
b = 8 м
h1 =d = 3м
h2 = 1,5 м
Скачать решение задачи 20-1-59 (цена 100р)
Задача 20-1-60 (Задача 2.6) Для демонстрации изменения давления и потерь напора при внезапном расширении трубопровода необходимо спроектировать лабораторную установку. Трубопровод горизонтальный, диаметр трубы большего сечения равен 100мм
Определить: 1) Диаметр меньшей трубы d1, чтобы потери напора при внезапном расширении и расходе воды, равном 5000 см3/с, составили 40см;
2) Разность давлений в сечениях, вызванную внезапным расширением
Скачать решение задачи 20-1-60 (цена 100р)
Задача 20-1-61 На основании упрощенной схемы гидропривода (рис. 8.2) определить рабочее давление и расход заданного гидродвигателя; выбрать диаметры трубопроводов и определить потери давления в них; определить подачу, давление, мощность насоса и общий КПД гидропривода. Принять потери давления в гидрораспределителе Рр = 0,3 МПа, в фильтре Рф = 0,15 МПа, объемный и общий КПД гидромотора ηN0 = 0,95, ηM = 0,9, гидроцилиндра ηц0 = 1, ηц = 0,97, насоса ηР0 = 0,94, ηH = 0,85.
Упрощенная схема гидропривода: 1 – насос; 2 – клапан предохранительный; 3 – гидрораспределитель 4 - гидромотор
Скачать решение задачи 20-1-61 (цена 100р)
Задача 20-1-62 Цилиндрический сосуд с размерами D = 2,3 м и L = 5 м заполнен бензином. Определить разрывающие усилия Fx, если показания манометра pм = 58 кПа.
Скачать решение задачи 20-1-62 (цена 100р)
Задача 20-1-63 (Задача 26) Определить силу, разрывающую болтовые соединения сосуда в двух положениях:
а) сосуд стоит на опоре;
б) сосуд подвешен на тросе
Диаметр сосуда и его наполнение заданы. Весом сосуда пренебречь
Дано
D = 1,6м
d = 0,8 м;
h = 2,2 м
Скачать решение задачи 20-1-63 (цена 100р)
Задача 20-1-64 Тонкостенный сосуд нижним открытым концом опущен в резервуар А (рис. 11) и покоится на опорах. В сосуде создан вакуум, благодаря чему вода поднялась на высоту a + b = 1,9м. Размеры сосуда: D = 0,8м, d = 0,3м; b = 1,5м. Собственный вес сосуда G = 1 кН. Определить величину силы воспринимаемой опорами
Скачать решение задачи 20-1-64 (цена 100р)
Задача 20-1-65 (Задача 3) По данным таблицы 3 построить характеристику водопроводной сети насоса (для насоса только построить кривую зависимости Н от Q)
Необходимо определить:
3. Производительность Qp и напор Нр насоса при работе его на заданную водопроводную сеть (по характеристике)
4 Мощность на валу насоса Nв при Qp и Нр (N кВт)
7 При скольких оборотах n/ производительность насоса будет равна Q/ если при оборотах np = 3000 об/мин его производительность равна Qp (определить по формуле пропорциональности).
8 Чему будет равняться напор Н/ при новом числе оборотов n/ (определить по характеристике или по уравнению характеристики сети).
9 Чему будет равняться мощность на валу насоса Nв при новом числе оборотов n/ (считать по формуле мощности по Q/ и Н/)
10 Напор насоса Нпр при дросселировании в регулирующем клапане для получения расхода Q/ (по характеристике)
7 Мощность на валу насоса Nдр, если расход Q/ получить не измененим числа оборотов, а дросселированием в регулировочном клапане (считать по формуле мощности по Q/ и Ндр)
Q л/с 0 40 80 100
Н, м 42 40 32 23
Исходные данные
Нт = 0
k = 0,0009 м/л2
Q/ = 60л/с
Скачать решение задачи 20-1-65 (цена 100р)
Задача 20-1-66 (Задача 33) Определить отрывающее усилие, воспринимаемое болтами полусферической крышки радиусом r = 0,5 м, если показание манометра Pо = 26487 н/м2. Глубина воды h=1,2 м.
Скачать решение задачи 20-1-66 (цена 100р)
Задача 20-1-67 (Задача 50) Определить силу трения Т между валом и манжетой уплотнения гидравлического подпятника при высоте манжеты h = 100 мм, нагрузке на вал Q = 30 кН и диаметре вала d = 300 мм. Коэффициент терния материала манжеты о сталь f = 0,15.
Скачать решение задачи 20-1-67 (цена 100р)
Задача 20-1-68 Необходимо перекачивать метанол в количестве 12 м3/ч при температуре 20°С. Заборная емкость находится под давлением 1,4 ата, приемная емкость под давлением 0,8 атм. Заборная емкость расположена ниже приемной на 8м. Расстояние между емкостями 110м. На линии имеется 6 колен под углом 90°, 2 нормальных вентиля и одна диафрагма с соотношением (d/d0) = 0,3
Требуется
1. Выбрать наиболее выгодный диаметр трубопровода из нержавеющей стали (стоимость энергии и труб взять из примера 1,23)
2. Подобрать насос марки ХО.
3 Построить совместную характеристику насоса и сети
Скачать решение задачи 20-1-68 (цена 100р)
Задача 20-1-69 Определить кинематический коэффициент вязкости азота при температуре 35°С, и давление 4,98 кгс/см2
Скачать решение задачи 20-1-69 (цена 50р)
Задача 20-1-70 На какой высоте необходимо установить резервуар со 100% уксусной кислотой, чтобы за 15 минут слить в аппарат 6233 кг кислоты?. В аппарате поддерживается избыточное давление 0,1 атм. Общая длина стеклянного трубопровода 10м, его диаметр 70х2,5мм. На трубопроводе имеются 2 отвода под углом 90° и радиусом изгиба 130мм и 2 нормальных вентиля. Температура кислоты 10°С.
Скачать решение задачи 20-1-70 (цена 100р)
Задача 20-1-71 (онлайн) Какой будет мощность на валу центробежного насоса при расходе жидкости 771 л/час и КПД насоса 70% (гидравлическими потерями и гидравлической высотой подачи пренебречь) если он перекачивает жидкость из аппарата с атмосферным давлением в аппарат с давлением 100 атм.
Скачать решение задачи 20-1-71 (цена 100р)
Задача 20-1-72 (онлайн) По новому стальному трубопроводу диаметром 41х1,5 мм перекачивается снизу вверх 98%-ная серная кислота при температуре 70°С, в количестве 8т/час. Перед змеевиком давление, под которым находится серная кислота, составляет 0,9 атм. На змеевике установлены 2 нормальных вентиля. Размеры змеевика: диаметр витка – 1,5м, число витков – 8, шаг витка равен четырем наружным диаметрам трубы. Определите показание (в мм.рт.ст) U – образного ртутного дифманометра, установленного на выходе из змеевика и соединенного с атмосферой. Решение иллюстрировать схемой.
Скачать решение задачи 20-1-72 (цена 100р)
Задача 20-1-73 (Задача 27) Из резервуара А вода, находящаяся под избыточным давлением Рат, перетекает в открытый резервуар В по чугунной трубе переменного сечения. Определить расход воды, если постоянная разность уровней в резервуарах Н м; диаметр труб d1 мм и d2 мм. Длины соответствующих участков L1 м и L2 м. На линии два открытых вентиля и два колена под 900. Коэффициент гидравлического трения = 0.03.
Р = 1,8ат
Н = 12 м
d1 = 150 мм
d2 = 80 мм
L1 = 800 м
L2 = 600 м
Скачать решение задачи 20-1-73 (цена 100р)
Задача 20-1-74 (Задача 9 вар 4) По трубопроводу (длина l = 350 м, диаметр d = 70мм, трубы стальные, сварные, умеренно заржавленные) вода при t = 15°C подается к пожарному брандспойту с расходом Q = 28 дм3/с. Превышение обреза сопла над осью трубопровода равно h = 1,8 м. Определить необходимый диаметр сопла dc и избыточное давление в начальном сечении трубопровода ри, исходя из условия, что струя воды должна достигать высоты H = 18м. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Скачать решение задачи 20-1-74 (цена 100р)
Задача 20-1-75 (Задача 18)
При условии задачи 16 и известной силе Р определите расход жидкости.
Указания
1. Давление в сечении 1-1 определяется из условия равномерного движения поршня.
3. Расход определите графическим способом из уравнения Бернулли, записанного для сечений 1-1 и 2-2 (раздел 4.6.2.).
Р = 330 Н
Рм = 0,35 МПа
Z0 = 1,8м
D = 70мм
d = 24мм
L = 12м
v =20 см/с
p =740 кг/м3
Скачать решение задачи 20-1-75 (цена 100р)
Задача 20-1-76 Определить, какой из вариантов плотины устойчивее (рис. 1), если плотина имеет треугольную форму, ее толщина по дну равна a = 2 м, уровень воды, удерживаемой плотиной, равен ее высоте, а высота плотины h = 1 м и плотность материала кладки плотины p = 1500 кг/м3.
Скачать решение задачи 20-1-76 (цена 100р)
Задача 20-1-77 Из фонтана бьет воду на высоту Н, вытекая из сопла, имеющего форму усеченного конуса, обращенного меньшим сечением вверх. Диаметры оснований конуса равны d и D, высота сопла h = 0,5м.
Пренебрегая потерями напора в сопле, определить расход воды Q, подаваемой к фонтану, и давление Р нижнего основания конического сопла, а также заданные в таблице параметры
D/d = 5, D = 0,045м, Q = 1,4 л/с
Скачать решение задачи 20-1-77 (цена 100р)
Задача 20-1-78 Два бака горючего объемами W1 и W2 = 15000 л заполняются топливом одновременно из одного топливораздаточного шланга (длиной Lш и диаметром dш) разветвляющего на два трубопровода (длиной L1 = 2,1м, L2 = 1м и диаметром d1, d2 соответственно) – рис. 3.
Найти необходимые диаметры трубопроводов из условия одновременности заполнения баков топливом за 40 минут. Принять вязкость топлива v = 0,045 см2/с, размеры топливораздаточного шланга Lш = 4 м, dш = 100 мм. Характеристика насоса, нагнетающего топливо в топливораздаточный шланг, приведена на рис. 4. Остальные необходимые для расчета параметры, а также геометрические отметки устьев шланга и трубопроводов над плоскостью сравнения z1 = 0,1м и z2 = 1м
Скачать решение задачи 20-1-78 (цена 100р)
Задача 20-1-79 Круглое отверстие диаметром d в тонкой стенке резервуара закрыто поворотным щитом. Определить натяжение троса Т, если известны Н и углы а1 = а2 = 45°. Трос прикреплен к щиту на расстоянии 2/3d от шарнира О. Построить эпюру гидростатического давления на ОА.
d = 0,6м
Н = 2,5м
Скачать решение задачи 20-1-79 (цена 100р)
Задача 20-1-80 Два резервуара соединены двумя параллельными трубками длиной l, диаметрами d1 и d2. Определить разность уровней Н и расходы Q1 и Q2, если общий расход воды при температуре t = 20°C Q = 0,7 м3/с (трубы стальные). Дано l = 10м, d1 = 500 мм, d2 = 100мм.
Скачать решение задачи 20-1-80 (цена 100р)
Задача 20-1-81 (онлайн) Определить силу давления воды на крышку закрытого цилиндрического сосуда, в котором вода находится под манометрическим давлением М = 0,5 атм. Высота h = 1,5 м. Крышка сосуда представляет собой полушарие радиусом r = 0,5 м.
Скачать решение задачи 20-1-81 (цена 100р)
Задача 20-1-82 (онлайн) В соответствии с данным рисунка определить величину уровня (отметку ) в резервуаре А, если расход воды в чугунной трубе с шероховатостью 0,25мм, соединяющей резервуары А и В, составит 0,03 м3/с. Местными потерями пренебречь
Скачать решение задачи 20-1-82 (цена 100р)
Задача 20-1-83 (онлайн) Определить высоту установки центра насоса над поверхностью воды в колодце hН. Заданы расход воды в системе Q = 30 л/с, диаметр всасывающей трубы d = 200мм, высота вакуума h вак = 6м, коэффициент сопротивления системы (от фильтра до входа в насос ) ξ = 7.
Скачать решение задачи 20-1-83 (цена 100р)
Задача 20-1-84 (онлайн) Как измениться показание ртутного U-образного манометра, если на лоток поместить груз весом Gгр = 1 Н? Относительная плотность масла и ртути соответственно равны рм = 0,92, ррт = 13,57. Высоты жидкостей h1 = 40 мм, h2 = 0,6 м. Диаметр трубки d1 = 25мм, диаметр плунжера d2 = 50 мм. Утечкой жидкости, а также трением между плунжером и цилиндром пренебречь
Скачать решение задачи 20-1-84 (цена 100р)
Задача 20-1-85 (онлайн) Определить силу Т, необходимую для подъема шарнирного наклонного щита шириной b = 2,5 м, расположенного под углом а = 60°, в канале глубиной Н = 2,5 м, если расстояние от уровня воды до оси шарнира равно h = 25 см. Собственным весом щита и трением в шарнире пренебречь
Скачать решение задачи 20-1-85 (цена 100р)
Задача 20-1-86 (онлайн) Конусная заглушка перекрывает отверстие в днище резервуара. В соответствии с данными рисунка определить величину и направление силы, действующей на конусную поверхность заглушки . Удельный вес жидкости, содержащейся в резервуаре 27 кН/м3.
Скачать решение задачи 20-1-86 (цена 100р)
Задача 20-1-87 (онлайн) Определить величину результирующей силы давления воды на цилиндрическую криволинейную поверхность АВ шириной 3м, а также направление этой силы и точку ее приложения
Скачать решение задачи 20-1-87 (цена 100р)
Задача 20-1-88 (онлайн) Поле скоростей течения жидкости задано в виде
ux = ax2 uy = -2ayx uz=0
Определить конфигурацию линии тока и направление течения
Выяснить является ли течение вихревым. Если течение вихревое, то определить вихрь-вихрь, если нет найти потенциал скорости
Скачать решение задачи 20-1-88 (цена 100р)
Задача 20-1-89 (онлайн) Определить вид линий тока и траектории движения жидкости, если поле скоростей задано в виде ux = -ay; uy = ax, uz = 0
Указать направление движения жидкости. При решении полагать, что а >0 и является неизменной величиной
Скачать решение задачи 20-1-89 (цена 100р)
Задача 20-1-90 (онлайн) Поле скоростей течения жидкости заданов виде
ux = ax2, uy = -2ayx, uz = 0, где a = const > 0
Определить конфигурацию линий тока и направление течения. Выяснить, является ли течение вихревым. Если течение вихревое, то определить вектор – вихрь, если нет – найти потенциал скорости ф.
Скачать решение задачи 20-1-90 (цена 100р)
Задача 20-1-91 (онлайн) Выяснить можно ли функцию ф = ax(x2 – 3y2) принять за потенциал скорости некоторого потока жидкости. Если можно, то найти вид этого течения и функцию тока. При этом полагать, что a>0 и является неизменной величиной. Определить расход жидкости через отрезок прямой, соединяющей точки (0, 0) и (1, 1) (см рис.)
Скачать решение задачи 20-1-91 (цена 100р)
Задача 20-1-92 Определить расход Q воды вязкостью v = 0,01 Ст, перетекающий через трубу из бака А в резервуар В, если высота Н = 8 м, диаметр трубы d = 20мм, ее длина L = 10 м. При расширении принять коэффициент сопротивления крана ξ1 = 3, каждого поворота трубы ξ2 = 1, а эквивалентную шероховатость трубы Δ = 0,05 мм. Учесть потери на внезапное сужение потока при выходе из бака А и на внезапное расширении при входе потока в резервуар В.
Скачать решение задачи 20-1-92 (цена 100р)
Задача 20-1-93 Вода вытекает в атмосферу Из закрытого бака по вертикальной трубе, расширяющейся на концевом участке.
Давление в баке по показанию манометра Рм = 0,1 атм, высота воды в баке h = 1,3м, длины участков трубы l1 = 2м, l2 = 3м площади сечений трубы S1 = 0,1 дм2, S2 = 0,11 дм2
Пренебрегая сопротивлением определить скорость v2 и расход Q истечения воды. Исследовать распределение давления по длине трубы
Скачать решение задачи 20-1-93 (цена 100р)
Задача 20-1-94 Сможет ли насос откачивать насос плотностью р = 750 кг/м3. Из закрытого резервуара, поверхность которого расположена на 8 м ниже оси насоса, если на всасывающем патрубке насоса абсолютное давление не может быть меньше, чем 5,5*104 Па. а избыточное давление поверхности резервуара Pиз = 104 Па. Принять ра = 105 Па.
Скачать решение задачи 20-1-94 (цена 100р)
Задача 20-1-95 Истечение воды из бака в атмосферу происходит через водомерную трубку. Определить расход Q и напор Н в баке, если разность уровней воды в пьезометрах водомера h = 0,8 м, диаметр труб D = 50мм, d = 40 мм. Сопротивление не учитывать. Построить пьезометрическую линию.
Скачать решение задачи 20-1-95 (цена 100р)
Задача 20-1-96 Наклонный щит автоматически регулирующий уровень воды в верхнем бьефе вращается на шарнире вокруг оси О.
Найти положение шарнира (расстояние х) при котором подъем воды выше напора Н = 4м вызвал бы автоматическое опрокидывание щита. Глубина воды в нижнем бьефе h = 0,6 м, ширина щита b = 0,5м, угол наклона щита α = 45°. Весом щита и трением в шарнире пренебречь
Скачать решение задачи 20-1-96 (цена 100р)
Задача 20-1-97 На рисунке приведена схема автоматического прямоугольного затвора, ширина которого 4 м. Считая, что затвор открывается при значениях параметров, указанных на рисунке, найти величину а, определяющую местоположение шарнира, вокруг которого затвор вращается и результирующую силу давления воды на затвор.
Скачать решение задачи 20-1-97 (цена 100р)
Задача 20-1-98 Определить внешнее давление р0 в закрытом баке с водой по показанию двухколенного ртутного манометра. До ртути в трубках заданы от плоскости сравнения: I-I 0,5м, II-II 1,2м,; III-III 1,4м; IV-IV 1,8м, V-V 3,5м.
Плоскости ртути и воды принять равными соотвественно ррт = 13600 кг/м3, рв = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 20-1-98 (цена 100р)