З а д а ч а 3. Определить силу р, необходимую для подъема щита а, закрывающего
прямоугольное отверстие высотой h = 4 м и шириной в = 0,6 м (рис.3). Напор воды
перед щитом H ( см. табл. 2); коэффициент трения в направляющих щита при подъеме
f = 0,02); вес щита1 т.Электродвигатель какой мощности нужно установить для полного подъема щита за t = 120 c, если КПД передачи равен 0,70 ?
Указания. На поверхности воды и за щитом
давление атмосферное. Литература:
;
.
З а д а ч а 4. По условиям предыдущей задачи определить цент приложения полной силы давления воды на щит А и момент этой силы относительно центра тяжести щита.
З а д а ч а 5. Какой должен быть минимальный
вес груза G
, приложенного на расстоянии а
= 5 м от центра шарнира А
(рис. 4), чтобы щит В
под воздействием давления воды не
поворачивался около центра А
? Ширина щита в
=
4 м. Напор H
выбрать из табл. 2.
Указания. Трением в шарнире А
пренебречь. Литература:
;
.
З а д а ч а 6. Определить горизонтальную составляющую силу давления воды и координату центра давления этой силы, действующей на сферический сосуд А (рис.5), если избыточное давление на поверхности воды равно Р (см. табл. 2). H = 5 м; D = 2 м, d = 0,5 D .
З а д а ч а 7. Вертикальный щит (рис. 6) перегораживает канал. Ширина канала в = 4 м, глубина H ( см. табл.2 ). Определить силу тяги Т, необходимую для подъема щита, если m = 1000 кг, а коэффициент трения щита в пазах f = 0,5.
З а д а ч а 8. Определить силу давления
R
гидравлического пресса 1 на тело 2,
если на скалку 3 действует давление Р
( см. табл.2 ). Площадь сечения поршня
S
= 144 см2, КПД
= 0,85 (рис.7) Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 9. Определить разность уровней бензина h у стенок сосуда А (рис. 8), движущегося по горизонтальной плоскости с ускорением a ( см. табл.2 ). Длина сосуда L=12м.
Указания. При решении задачи использовать
дифференциальное уравнение поверхности
уровня. Литература:
;
.
З а д а ч а 10. Решить предыдущую задачу 9, выбрав ускорение a из табл. 2 и заменив бензин водой.
З а д а ч а 11. Определить, при каком значении коэффициента динамической вязкости нефти µ произойдет изменение режима движения от ламинарного и турбулентному, если нефть протекает по трубе диаметром d = 0,2 м с расходом Q (см. табл. 2).
Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 12. Определить необходимый напор H составного короткого трубопровода, имеющего размеры диаметров: первого d1 = 250 мм , второго d2 = 200 мм. Во втором трубопроводе установлена диафрагма с отношением площади отверстия к площади сечения трубопровода ωр/ ωтр = 0,5 (рис. 9). Отношение R/ d2 = 5 (колено). На конце трубопровода установлен вентиль, который полностью открыт. Расход трубопровода Q ( см. табл. 2).
Указания. Уровень в баке А
считать постоянным; потери по длине
трубопровода не учитывать. Литература
:
;
.
З а д а ч а 13. Найти высоту расположения резервуара H2 (рис. 10), если L = 430 м, D = 300 мм, H = 5 м, Z = 49 м, Z = 48 м, Q на табл.2. Жидкость – вода.
З а д а ч а 14. Шестеренчатый насос А
( рис.11) перекачивает минеральное масло
в открытый бак В
с постоянным уровнем H
(см. табл. 2). Диаметр трубопровода d
= 0,05 мм , расход масла Q
= 50 л/мин; длина трубопровода
=
200 м.
Коэффициент кинематической
вязкости ٧
= 0,1 см2/с. Определить, какое
манометрическое давление будет создавать
насос в начале трубопровода.
Указания. Местные потери составляют 2%
от потерь по длине. Литература:
;
.
З а д а ч а 15. Определить, какое давление ρ2 будет в конце горизонтального составного трубопровода (рис.12), если в начале его давление равно ρ1 (см.табл.2). Трубы новые, стальные: диаметры: d1= 0,15 , d2= 0,125 и d3= 0,1 м; длина 1 = 20, 2 = 15 и 3 = 10 м. Расход нефти равен Q (см. табл. 2). Рассчитать и построить пьезометрическую линию.
Указания. Учесть местные потери в местах
внезапного сужения трубопровода.
Кинематический коэффициент вязкости
нефти принять равным ٧
= 0,09 см2/с. Литература:
;
.
З а д а ч а 16. Охладитель состоит из трех параллельных труб, каждая из которых имеет длину = 15 м ( рис. 13). Диаметр труб d = 0,025 м. Абсолютная шероховатость труб ∆? = 0,1 мм. Определить перепад давления на охладители, если расход воды в подводящей магистрали равен Q (см. табл.2).
Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 17. Определить расход масла , вытекающего из бака с постоянным уровнем, через цилиндрический насадок в атмосферу (рис. 14). Высота уровня масла в баке H , абсолютное давление на поверхности уровня в баке Р (см.табл.2). Диаметр насадка d = 0,125 м.
Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 18. Определить время t опорожнения сосуда А на высоту h = 0,7 м сифонным трубопроводом (рис. 15). Объем воды в сосуде А высотой h равен V = 0,02 м3. Суммарный коэффициент местных потерь в трубе Σξм = 15; коэффициент гидравлического сопротивления по длине λ = 0,05. Диаметр трубы d = 0,01 м. Напор истечения равен Н (см. табл. 2).
Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 19. Определить время, необходимое для закрытия гидравлического затвора А, установленного в конце трубопровода (рис. 16), при котором давление у затвора не превысит ∆р ( в процентах) от статического, равного 20 м вод.ст. Трубопровод имеет диаметр d = 0,5 м и длину = 200 м. Расход воды равен Q (см.табл. 2).
Указания. Литература:
;
.
З а д а ч а 20. С какой скоростью U необходимо перемещать коническое тело по направлению течения струи (рис. 17), чтобы результатирующая сила действия воды на тело в этом направлении равнялась Р (см. табл. 1) ? Угол конусности α = 60о ; струя имеет диаметр d = 0,1 м . Расход жидкости в сечении I- I равен Q (см.табл. 2).
Указания. Литература:
.
Т а б л и ц а 2 Варианты числовых значений к задачам № 1-20
№ |
Заданные |
Номера__________ вариантов задачи |
|||||||||
задачи |
величины |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
1 |
h1 , мм рт.ст. |
100 |
125 |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
300 |
325 |
2 |
h2 , мм рт.ст. |
600 |
620 |
640 |
660 |
680 |
700 |
720 |
740 |
760 |
780 |
|
h3 , мм рт.ст. |
540 |
500 |
460 |
420 |
520 |
500 |
420 |
380 |
340 |
300 |
3 |
H , м |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
8,5 |
4 |
H , м |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
8,5 |
5 |
H , м |
2,2 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
6 |
ρ , Н/см2 |
10,0 |
10,5 |
11,0 |
11,5 |
12,0 |
12,5 |
13,0 |
13,5 |
14,0 |
14,5 |
7 |
H , м |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
6,0 |
6,5 |
8 |
ρ , Н/см2 |
13,0 |
15,0 |
17,0 |
19,0 |
20,0 |
18,0 |
16,0 |
14,0 |
12,0 |
10,0 |
9 |
α , м/с |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
10 |
α , м/с |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
4,0 |
4,5 |
5,0 |
5,5 |
11 |
Q , л/с |
4 |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
12 |
Q , л/с |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
13 |
Q , л/с |
55 |
68 |
70 |
72 |
74 |
76 |
78 |
80 |
62 |
85 |
14 |
H , м |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
60 |
15 |
Q , л/с |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
|
Ρ1 , Н/см2 |
100 |
120 |
150 |
200 |
220 |
250 |
300 |
320 |
350 |
400 |
16 |
Q , л/с |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
3,2 |
3,6 |
4,0 |
4,2 |
4,4 |
4,6 |
4,8 |
17 |
H , м |
0,5 |
0,75 |
1,0 |
1,25 |
1,5 |
1,75 |
2,0 |
2,25 |
2,5 |
3,0 |
|
ρН , Н/см2 |
|
18 |
16 |
14 |
12 |
10 |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
H , м |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
3,6 |
19 |
Q , м3/с |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,1 |
|
∆ρ , % |
50 |
45 |
40 |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
20 |
Р , Н |
4,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
1,0 |
1,5 |
3,0 |
4,0 |
6,0 |
|
Q , м/с |
0,1 |
0,09 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,10 |