Решебник 18 (Гидрогазодинамика)
Решение задач по гидрогазодинамике часть 1
Задачи 1-4
Плотность р и удельный вес у жидкости определяется путем двойного измерения массы пикнометра объемом W, пустого (Массы М0) и наполненного жидкостью (масса Мп и весом Gп). Задание и численные значения приведены в таблице 1
p, кг/м3 |
у, кН/м3 |
W, см3 |
M0, г |
Mп, г |
Найти |
|
- |
- |
100 |
26,2 |
128,5 |
р, у |
|
- |
10,04 |
100 |
27 |
- |
р, Мп |
|
1032 |
- |
200 |
53 |
- |
у, Мп |
|
- |
10,042 |
200 |
54 |
- |
Gп |
Задачи 5-8
Плотность р и удельный вес газа у зависят от абсолютных значений давления р и температуры Т. Состояние конкретного газа и его параметры, которые необходимо определить, приведены в таблице 2
№ |
p, кг/м3 |
у, кН/м3 |
р, МПа |
Т, °С |
Газ |
Найти |
|
5 |
- |
- |
0,65 |
150 |
воздух |
р, у |
|
6 |
15 |
- |
0,23 |
- |
вод.пар |
Т |
|
7 |
- |
16 |
- |
80 |
кислород |
р |
|
8 |
- |
28,46 |
0,3 |
110 |
газ смесь |
М |
Задачи 9 - 16
Определить абсолютное и избыточное (или вакуумметрическое) давление в т. А (рис. 11) и одну из пропущенных величин в таблице 3, если остальные величины заданы. Налитые в резервуары жидкости с плотностями р1 и р2 не смешиваются и находятся в состоянии покоя. Значение давления дано в атмосферах, РА = 1атм = 101325 Па.
№ |
Р1, атм |
Р2, атм |
h1, м |
h2, м |
h3, м |
h4, м |
h5, м |
p1, кг/м3 |
p2, кг/м3 |
|
9 |
РА |
Рабс=1,3 |
3 |
? |
2 |
4 |
1 |
800 |
1000 |
|
10 |
Ризб=0,2 |
РА |
? |
4 |
7 |
2 |
8 |
1000 |
1200 |
|
11 |
Рабс |
РА |
4 |
2 |
2 |
6 |
? |
900 |
1000 |
|
12 |
Рабс=0,5 |
РА |
8 |
3 |
3 |
? |
4 |
750 |
1000 |
|
13 |
? |
РА |
4 |
3 |
1 |
2 |
3 |
700 |
1000 |
|
14 |
Рабс=0,3 |
? |
6 |
2 |
3 |
4 |
2 |
900 |
1000 |
|
15 |
Ризб=0,2 |
Рвак=0,1 |
4 |
3 |
6 |
? |
4 |
750 |
900 |
|
16 |
Рабс=1,2 |
Ризб=0,3 |
? |
3 |
1 |
2 |
2 |
1000 |
1200 |
|
Задачи 17 - 24
Определить по данным таблицы 4 равнодействующую силу избыточного давления воды на плоский затвор, перекрывающий отверстие трубы (рис. 12). Определить координату точки приложения силы давления воды zD на указанную сторону затвора
№ |
Н1, м |
Н2, м |
а, град |
Форма сечения трубы |
Сечение трубы |
Сторона затвора |
|
17 |
5 |
1 |
90 |
Прямоугольник высотой а, шириной b |
а = 1,5, b = 1 |
Левая |
|
18 |
5 |
2 |
45 |
а = 1, b = 1 |
Правая |
||
19 |
4 |
0 |
60 |
а = 2, b = 1 |
Левая |
||
20 |
5 |
0 |
90 |
Круг диаметром d |
d = 1,5 |
Левая |
|
21 |
4 |
1 |
90 |
d = 2 |
Правая |
||
22 |
4 |
2 |
90 |
d = 2 |
Правая |
||
23 |
4 |
1 |
45 |
Равносторонний тругольник со стороной а |
а = 2 |
Правая |
|
24 |
5 |
1 |
60 |
а = 2 |
Левая |
Задача 25
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Скачать решение задачи 25 (цена 100р)
Задача 26
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Скачать решение задачи 26 (цена 100р)
Задача 27
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Скачать решение задачи 27 (цена 100р)
Задача 28
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Скачать решение задачи 28 (цена 100р)
Задача 29
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Скачать решение задачи 29 (цена 100р)
Задача 31
По данным таблицы 5 определить равнодействующую сил избыточного давления на 1 погонный метр (нормально к плоскости чертежа) поверхность АВС. Найти угол наклона линии действия сил избыточного давления воды на поверхность АВС слева. В расчетах принять h = 2м, r = 1м
Решение задач по гидрогазодинамике часть 2
Задача 1
По трубопроводу диаметром d = 200мм движется жидкость плотностью p=950кг/м3. Массовый расход ее равен M = 200т/ч. Определить 1) при каком давлении P в сечении, расположенном на высоте Z = 2м, гидравлический (полный) напор равен H = 28м; 2) пьезометрический и скоростной напоры в данном сечении.
Скачать решение задачи 1 (цена 70р)
Задача 2
По трубопроводу диаметром d = 100мм движется жидкость плотностью 970кг/м³. В сечении, расположенном на высоте Z = 3 м, давление Р = 0,16 МПа. Определить 1) при каком массовом расходе М гидравлический напор в этом сечении равен Н = 20 м; 2) пьезометрический и скоростной напоры в данном сечении.
Скачать решение задачи 2 (цена 80р)
Задачи 3 - 8
На напорном водопроводе постоянного диаметра в водопроводных колодцах А и В, расположенных на расстоянии 1 друг от друга, установлены манометры МА и МВ (рис. 19), показывающие давление РА и РВ. Гидравлический уклон равен i, пьезометрический ip. Высота колодцев ZA и ZB. Пользуясь данными таблицы 6, определить величины, отмеченные в ней знаком вопроса
№ |
ZA, м |
ZB, м |
РА, кПа |
РВ, кПа |
L, км |
i |
ip |
Направление течения |
|
3 |
43 |
50 |
510 |
500 |
1,1 |
? |
- |
? |
|
4 |
62 |
80 |
380 |
250 |
2,1 |
- |
? |
? |
|
5 |
110 |
120 |
470 |
400 |
1,8 |
? |
- |
? |
|
6 |
115 |
120 |
416 |
? |
1,5 |
0,002 |
От А к В |
|
|
7 |
80 |
? |
420 |
386 |
2 |
0,0018 |
От А к В |
||
8 |
93 |
95 |
? |
320 |
1,6 |
0,0019 |
От А к В |
Задачи 9 - 12
Газ находится в баллоне при темпе¬ратуре tвн и вытекает из него через насадок со скоростью и в атмосферу (рис.20). Принимаем процесс адиабатическим (у=1,4). потерями напора пренебрегаем. Температура струи tc. Пользуясь данными таблицы 7, определите величины, отмеченные в ней знаком вопроса.
№ |
tвн, °С |
tс, °С |
u, м/с |
Газ |
|
9 |
? |
9 |
120 |
Кислород |
|
10 |
25 |
10 |
? |
Азот |
|
11 |
? |
15 |
100 |
Воздух |
|
12 |
20 |
15 |
? |
Воздух |
Задачи 13 - 16
Воздух плотности р, имея скорость на подходе к зданию, равную UA, над коньком здания имеет скорость, равную UB, причем UA < UB (рис.21). Давление на подходе к зданию и в самом здании равно атмосферному, благодаря этому в фонаре здания В создается тяга р вентиляционного потока. Потерями напора пренебрегаем. Пользуясь данными таблицы 8, определить величины, отмеченные в ней знаком вопроса.
№ |
р, кг/м3 |
UA м/с |
UВ м/с |
Р, Па |
|
13 |
1,25 |
10 |
20 |
? |
|
14 |
? |
15 |
25 |
260 |
|
15 |
1,3 |
20 |
? |
300 |
|
16 |
1,27 |
? |
50 |
250 |
Задачи 17 - 24
Определите расход воды. протекающий через насадок (рис.22) по данным таблицы 9. Во всех вариантах задан диаметр входного сечения. Значение давления дано в атмосферах. РА=1атм=101325Па.
№ |
Тип насадка |
Н1, м |
Н2, м |
d, мм |
l, мм |
Q град |
Р1, атм |
Р2, атм |
|
17 |
Цилиндр |
2 |
6 |
20 |
60 |
0 |
РА |
Ризб=0,2 |
|
18 |
Цилиндр |
6 |
- |
30 |
90 |
0 |
РА |
Рабс=1,2 |
|
19 |
Цилиндр |
7 |
- |
20 |
80 |
0 |
Рвак=0,3 |
РА |
|
20 |
Цилиндр |
9 |
2 |
30 |
120 |
0 |
Ризб=0,2 |
РА |
|
21 |
Сход конус |
16 |
- |
30 |
100 |
13°24 |
РА |
Ризб=0,7 |
|
22 |
Расход конус |
2 |
- |
30 |
90 |
6 |
Рабс=1,2 |
РА |
|
23 |
Расход конус |
9 |
5 |
20 |
60 |
6 |
РА |
РА |
|
24 |
Расход конус |
12 |
- |
30 |
120 |
6 |
РА |
Рвак |
Решение задач по гидрогазодинамике часть 3
Задачи 1-8
Два резервуара соединены простым трубопроводом диаметром d и длиной L (рис.27) По нему происходит истечение под уровень с расходом Q. Требуется найти разность уровней воды в резервуарах. Местными сопротивлениями пренебречь. Кинематический коэффициент вязкости v принять равным 1,006*10-6 м²/с
№ |
Диаметр d, мм |
Длина L, м |
Расход Q, л/с |
|
1 |
100 |
25 |
40 |
|
2 |
100 |
30 |
30 |
|
3 |
100 |
100 |
30 |
|
4 |
100 |
40 |
20 |
|
5 |
150 |
50 |
50 |
|
6 |
150 |
100 |
40 |
|
7 |
150 |
200 |
50 |
|
8 |
200 |
500 |
60 |
Задачи 9 - 16
Простой трубопровод постоянного диаметра D и длиной L. Истечение происходит в атмосферу (рис. 28). Открытие задвижки равно а. Требуется: 1) найти напор Н: 2) построить пьезометрическую и напорную линии. Кинематический коэффициент вязкости v принять равным 1,006*10-6 м²/с. В расчете Rе вместо диаметра использовать гидравлический радиус (Rг).
№ |
Диаметр d, мм |
Длина L, м |
а, мм |
Расход Q, л/с |
|
9 |
100 |
25 |
40 |
40 |
|
10 |
150 |
25 |
60 |
40 |
|
11 |
200 |
25 |
100 |
40 |
|
12 |
100 |
50 |
20 |
40 |
|
13 |
150 |
50 |
120 |
40 |
|
14 |
200 |
250 |
120 |
40 |
|
15 |
150 |
25 |
15 |
50 |
|
16 |
150 |
25 |
90 |
60 |
Задачи 17 - 24
Определить расход воды, проходящей по трубе переменного сечения, и давление в сечении х-х, используя данные таблицы 12. Построить пьезометрическую и напорную линии. В расчетах принять коэффициент трения 0.025.
№ |
№ рис |
Р1, атм |
Р2, атм |
Н1, м |
Н2, м |
d1, мм |
d2, мм |
|
17 |
29 |
Рабс=0,2 |
Ризб=1,1 |
10 |
3 |
5000 |
75 |
|
18 |
29 |
Ризб=1,2 |
Ра |
0 |
16 |
5000 |
75 |
|
19 |
29 |
Рвак=0,3 |
Рабс=1,4 |
20 |
0 |
5000 |
75 |
|
20 |
30 |
Рабс=1,8 |
Ра |
4 |
- |
5000 |
100 |
|
21 |
30 |
Рвак=0,1 |
Ра |
10 |
- |
3000 |
65 |
|
22 |
31 |
Ризб=2,0 |
Рвак=0,4 |
5 |
6 |
5000 |
75 |
|
23 |
31 |
Рабс=1,2 |
Ра |
0 |
20 |
5000 |
100 |
|
24 |
31 |
Ра |
Рабс=1,6 |
22 |
0 |
5000 |
75 |
№ |
d3, мм |
d4, мм |
l2, м |
z, м |
l3, м |
l4, м |
а |
17 |
100 |
3000 |
200 |
1 |
200 |
- |
- |
18 |
65 |
3000 |
300 |
1 |
50 |
- |
- |
19 |
50 |
5000 |
100 |
2 |
50 |
- |
- |
20 |
75 |
- |
200 |
8 |
50 |
10 |
20 |
21 |
75 |
- |
100 |
5 |
100 |
20 |
30 |
22 |
65 |
3000 |
100 |
- |
50 |
- |
- |
23 |
75 |
3000 |
200 |
- |
200 |
- |
- |
24 |
50 |
3000 |
100 |
- |
100 |
- |
- |
Задачи 25 - 32
Насос подает воду на высоту Н0 по стальному трубопроводу, имеющему длину L и диаметр d (рис. 32). Внезапно двигатель насоса отключается от сети и вола под напором Н0 движется в обратном направлении. При закрытии обратного клапана (Скл = 3) возникает гидравлический удар. Коэффициент местного сопротивления насоса Ст =10, колена Сж = 0.15. гидравлический коэффициент трения = 0,08. Определить ударное повышение давления, если время закрытия клапана равно одной секунде. Необходимые данные приведены и таблице 13.
№ |
Н0, м |
L, м |
d, мм |
|
25 |
30 |
120 |
200 |
|
26 |
35 |
150 |
150 |
|
27 |
40 |
175 |
250 |
|
28 |
45 |
130 |
250 |
|
29 |
30 |
175 |
150 |
|
30 |
35 |
120 |
150 |
|
31 |
40 |
130 |
200 |
|
32 |
45 |
150 |
200 |