68

Петрозаводский государственный университет

Имени О. В. Куусинена.

Сборник курсовых заданий.

По гидравлике и гидравлическим машинам.

Петрозаводск 2004.

Задача А-1

Для измерения давления воды ( 2=1000 кг/м³ ) применен многоколенный манометр. Определить избыточное давление Р по показаниям манометра.

Отметки уровней в метрах от пола:

 1=13600кг/м³ . Ответ дать в м. вод. ст.

Задача А-2

Для измерения падения давления в вентиляционной трубе применяется чашечный наклонный микроманометр наполненный спиртом ( =800кг/м³).

1. пренебрегая влиянием капиллярности, написать рабочую формулу для вычисления падения давления Р по показанию прибора L с учетом понижения уровня h в чашке, если диаметры чашки и трубки равны D и d.

2. определить Р при d=3мм, D=45мм, L=100мм, =30

Задача А-3

К закрытому баллону подведены две трубки: одна с ртутью ( 1=13600 кг/м³ ) другая - с водой (2=1000кг/м³ ). Определить высоту столба ртути в закрытой сверху трубке h1 при Р=0, если в открытой трубке высота h2=50 см. Ратм = 750 мм. рт. ст.

Задача а-4

К закрытому сосуду с газом подведены две трубки с ртутью (р=13600 кг/м³). Определить абсолютное давление Р0 и вакуум в трубке, если h1=40 см, h2= 28 см. Ратм=770 мм. рт. ст.

Задача а-5

Два резервуара, находящиеся на равной высоте и наполненные водой, соединены трубкой. Участок трубки в виде перевернутой буквы П заполнен ртутью, при этом разность уровней ртути в коленах составляет h= 100см.

По условию Z= 10 м., H=14,6 м.

Левый резервуар открыт и сообщается с атмосферой ( Ратм=765 мм. рт. ст. ), а правый закрыт. Определить:

1. Абсолютное давление Р0 над водой в правом резервуаре.

2. А бсолютное давление и вакуум на уровне свободной поверхности ртути в точке А.

Задача А-6

Стальной стакан, диаметром d=100мм. и высотой H=200мм. опущен в воду в перевернутом виде. Определить:

1. глубину Z, на которую погрузится стакан.

2. Абсолютное давление Р0 воздуха в стакане, если Ратм = 750 мм. рт. ст. , вес стакана G=1 кг.

Процесс сжатия воздуха считать изотермическим.

Задача А-7

В сообщающиеся сосуды налиты жидкости разного удельного веса:

2=800кг/м³ и 1=1200кг/м³. Найти высоты h1 и h2, если известно что

Р вак = 0,1 атм. И разность уровней в сосудах h = 30см.

Задача А-8

Найти манометрическое давление на поверхности воды в закрытом сосуде, если h1 = 50 см. , h2 = 52 см. , h = 10 см. 1 = 900 кг/м³ , 2 =1000кг/м³.

Задача А-9

В закрытом резервуаре имеется вода (2 = 1000кг/м³, h2 = 50см.) и масло

( 1 = 800 кг/м³, h1 = 30 см.). Найти манометрическое давление на поверхности масла Р0 , если в пьезометрической трубке уровень ртути ниже уровня масла на h = 40 см.

Задача А-10

К дну резервуара присоединен пьезометр, один конец которого сообщается с атмосферой. В резервуаре по трубопроводу М нагнетается масло (м = 750 кг/м³). Считать, что в начальный момент давление в резервуаре было атмосферным. Определить:

1. высоту столба масла h в резервуаре, если ртуть в левой трубке пьезометра поднялась на Z = 30 см. по сравнению с первоначальным положением, а в правом опустилась на ту же высоту. Высота резервуара H =1,2 м.

2. Абсолютное давление на поверхности масла в резервуаре, если Ратм = 770 мм. рт. ст.

У казание. Сжатие воздуха считать изотермическим и воспользоваться законом Бойля-Мариотта.

Задача А-11

Для измерения малых перепадов давления используют манометры с воздушными баллонами. Вывести формулу для определения перепада давления в точках А и B по показаниям манометра h1 и h2 и удельному весу жидкости. Подсчитать перепад давления для случая:

h 1 = 60см. , h2 =15 см. ,  = 1000кг/м³.

Задача А-12

Тягомер Креля с трубкой, заполненной спиртом ( =865 кг/м³), наклоненной под углом  к горизонту, присоединен к дымоходу нагревательной печи.

1. Написать рабочую формулу для вычисления вакуума, по показанию тягомера L с учетом понижения уровня в чашке h, если диаметр трубки d, а диаметр чашки D.

2. Найти погрешность, допускаемую при измерении, если не учитывать понижение уровня в чашке.

3. Определить вакуум для случая, когда d = 4 мм. , D = 60 мм. ,

L = 150 мм. ,  = 30.

4. Определить абсолютное давление в дымоходе, если Ратм = 760 мм. рт. ст.

Задача А-13

Для измерения высоты налива нефти в резервуаре установлена труба, открытый конец которой почти доходит до днища. В трубу с очень малой скоростью подают воздух, что позволяет пренебречь гидравлическими сопротивлениями.

Определить высоту H налива нефти уд. веса н=890кг/м³. при h=0,9 м. рт. ст. Давление на свободные поверхности Рм=0,1 атм.

Задача А-14

В системе водяного отопления котел подогревает воду до 90С. В батарее вода охлаждается до 60С. Трубы изолированы. Удельный вес воды:

При t = 90C. ,  = 940 кг/м³. При t = 60C. ,  = 980 кг/м³.

Разность высот H = 10 м. Какова будет разность давлений по обе стороны вентиля B, если вентиль закрыть во время работы системы?

Задача А-15

Н айти давление Р воздуха в резервуаре В, если давление на поверхности воды в резервуаре А равно 0,25 атм, разность уровней ртути ( = 13,6) в двухколенном дифференциальном манометре h1 = 200мм. и h2 = 250 мм., а мениск ртути в левой ветви манометра ниже уровня воды на h =0,7 м. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом ( = 0,8).

Задача А-16

Д авление на поверхности воды в резервуаре измеряется ртутным U – образным манометром. Как изменится показания ( h мм. ) манометра, если манометр переместить вниз на a мм.?

Задача А-17

Использование шкалы с постоянным нулем при измерении давлений чашечным ртутным манометром или вакуумметром вносит погрешность в результат измерения. Для нахождения истинной величины давления в показание h прибора необходимо вносить поправку на смещение h уровня ртути в чашке. Пренебрегая влиянием капиллярности, определить:

1. какова погрешность, вызываемая смещением уровня ртути в чашке при диаметрах чашки D = 60 мм. и трубки d = 6 мм.?

2. К аким образом проградуировать шкалу прибора, чтобы отсчет по шкале соответствовал истинному давлению?

Задача А-18

В ыделившейся в следствии химической реакции газ из реторты А направляется последовательно в сосуды В и С, наполнены промывными растворами (в = 1,03 и с = 1,05), и в сборник D, наполненный водой. Определить давление в реторте А, сосудах В и С и в сборнике D при указанных на чертеже размерах (в мм.). Сопротивлением проходу газа по трубкам пренебречь.