Завдання до контрольної роботи № 1
Контрольна робота № 1 включає 10 задач, які охоплюють розділи гідростатики, гідродинаміки та гідромеханіки. Варіанти завдань наведено в умовах задач.
Студенти технологічних спеціальностей виконують усі 10 задач, а студенти нетехнологічних спеціальностей (екологи) - задачі 1, 2, 3, 5, 7, 9.
Задача № 1. До посудини, яка заповнена рідиною з температурою t, з бокової поверхні на глибині h (від поверхні рідини) приєднана вертикальна відкрита трубка. Визначити на яку висоту підніметься в трубці рідина, якщо тиск в посудині Р, а атмосферний тиск 1,01105 Па.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Рідина |
етанол |
гексан |
гліцерин (50 %) |
вода |
їдкий натр (50 %) |
|||||
t, С |
20 |
-20 |
0 |
-20 |
0 |
50 |
20 |
60 |
20 |
60 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Р10-5, Па |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
2,0 |
1,9 |
1,8 |
1,7 |
1,1 |
h, м |
1,5 |
1,8 |
1,0 |
2,0 |
1,2 |
|||||
Задача № 2. По трубопроводу із внутрішнім діаметром d та довжиною L при температурі t переміщується газ, витрати якого G. Тиск газу на виході Р2. Визначити початковий тиск газу, прийнявши, що втрати тиску йдуть на подолання тертя, а коефіцієнт тертя .
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Газ |
азот |
аміак |
аргон |
водень |
метан |
|||||
L, км |
80 |
90 |
85 |
92 |
83 |
100 |
79 |
87 |
95 |
78 |
·102 |
2,5 |
2,0 |
2,2 |
2,4 |
2,3 |
2,1 |
1,9 |
2,0 |
2,4 |
2,2 |
Р2, МПа |
0,15 |
0,20 |
0,18 |
0,30 |
0,25 |
0,32 |
0,17 |
0,32 |
0,35 |
0,28 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
G, кг/с |
1,65 |
3,60 |
0,77 |
18,0 |
9,80 |
1,50 |
4,70 |
0,66 |
19,0 |
9,85 |
d, м |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
1,0 |
0,8 |
0,3 |
0,5 |
0,2 |
1,0 |
0,8 |
t, С |
18 |
20 |
15 |
22 |
19 |
17 |
21 |
10 |
26 |
14 |
Задача № 3. Водний розчин в кількості G з температурою t перекачується насосом із нижньої посудини з атмосферним тиском в апарат, в якому підтримується абсолютний тиск Р. Трубопровід виконано із сталевих труб діаметром D із незначною корозією. На трубопроводі довжиною L встановлені дві засувки, діафрагма із діаметром отвору d0 та два відводи під кутом 90 і радіусом вигину 160мм. Висота підйому рідини Н. Визначити потужність, яку споживає насос, прийнявши його загальний к.к.д. рівним 0,67.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Рідина |
гліцерін (50 %) |
хлорид натрію (20 %) |
хлорид кальцію (25 %) |
їдкий натр (20 %) |
||||||
G, т/год |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
t, С |
10 |
20 |
-10 |
-15 |
-20 |
0 |
20 |
40 |
10 |
20 |
D, мм |
25х2 |
57х3 |
89х4 |
109х4,5 |
109х4,5 |
25х2 |
57х3 |
89х4 |
109х6 |
109х6 |
d0,мм |
15 |
27 |
51 |
63 |
65 |
16 |
31 |
48 |
71 |
58 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Р, МПа |
0,2 |
0,3 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,15 |
0,08 |
0,4 |
0,1 |
L, м |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
Н, м |
15 |
12 |
8 |
7 |
6 |
10 |
14 |
11 |
20 |
16 |
Задача № 4. Відцентровий насос при швидкості обертання робочого колеса n подає в апарат Q м3 за годину рідини з температурою t, створюючи загальний напір Н. При цьому витрачається N кВт енергії. Визначити к.к.д. насоса і знайти, як змінюється продуктивність, напір та потужність насоса при цьому ж к.к.д., якщо частоту обертання робочого колеса насоса збільшити в 1,05; 1,1; 1,2 разів. Скласти графіки зміни цих параметрів: Q = (n); Н = (n); N = (n).
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Рідина |
вода |
толуол |
нітробензол |
Н2SO4(98%) |
HCl (30%) |
|||||
Q, м3/год |
6 |
8 |
7 |
10 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
t, С |
20 |
80 |
20 |
60 |
0 |
40 |
20 |
60 |
20 |
40 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
n, об/хв |
1250 |
1300 |
1400 |
1500 |
1200 |
1250 |
1300 |
1350 |
1400 |
1500 |
Н, м |
30 |
40 |
35 |
45 |
50 |
30 |
40 |
35 |
45 |
50 |
N, кВт |
8 |
6 |
7 |
9 |
8 |
|||||
Задача № 5. Вентилятор із атмосфери подає повітря температурою t у закритий калорифер, який має гідравлічний опір Р. Визначити тиск, який буде розвивати вентилятор при швидкості повітря в трубопроводі w і втратах тиску в трубопроводі Рвтр.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
t, С |
15 |
20 |
25 |
30 |
40 |
10 |
-20 |
-15 |
-5 |
-10 |
Р, мм вод.ст. |
50 |
40 |
30 |
60 |
70 |
|||||
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
w , м/с |
18 |
14 |
16 |
20 |
12 |
|||||
Рвтр, Па |
480 |
350 |
430 |
650 |
700 |
|||||
Задача № 6. Визначити потужність, яка споживається одноступін-чатим поршневим компресором, що стискає V м3 за годину (при t = 0C та Р = 760 мм рт.ст.) аміаку від Р1 до Р2 (абсолютний тиск). Початкова температура газу t1, к.к.д. компресора . Визначити також температуру аміаку в кінці стиску.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
V, м3/год |
570 |
460 |
830 |
640 |
280 |
330 |
440 |
550 |
660 |
770 |
t1, С |
-10 |
0 |
10 |
-20 |
||||||
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Р1, кгc/см2 |
2,5 |
1,0 |
1,4 |
2,0 |
1,0 |
1,5 |
0,6 |
1,0 |
0,8 |
1,6 |
Р2, кгc/см2 |
12,0 |
7,0 |
5,0 |
10,0 |
3,0 |
4,5 |
2,0 |
3,0 |
5,0 |
7,0 |
|
0,60 |
0,75 |
0,65 |
0,80 |
0,70 |
|||||
Задача № 7. Водна суспензія молотого матеріалу (концентрацією С) температурою 20 С самопливом рухається по жолобу довжиною 4 м. Шар потоку шириною 0,3м та висотою 0,25м має швидкість w. Який шар осаду може виникнути у коробі за годин роботи (без врахування перетину потоку), якщо тверда фаза має такий склад: d1 = 0 - 1 мкм - 60 %; d2 = 1 - 100 мкм - 37 % ; d3 = 100 - 200 мкм - 3 %.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
Матеріал |
крей-да |
пісок |
зола |
као-лін |
кокс |
сода |
вугіл-ля |
кол-чедан |
кварц |
ас-бест |
С, об.% |
2,5 |
1,5 |
2,0 |
3,5 |
3,0 |
2,5 |
1,5 |
2,0 |
3,0 |
1,5 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
w, м/с |
0,03 |
0,04 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,02 |
0,05 |
0,04 |
, год |
8 |
7 |
8 |
7 |
4 |
5 |
6 |
4 |
8 |
7 |
Задача № 8. На нутч-фільтр подається А кг суспензії із вмістом х % масс. твердої фази. В результаті фільтрування на перегородці виникає осад із вологістю Y. Визначити об’ємну продуктивність по фільтрату, густина якого , а також масу сухого твердого осаду.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
А, кг |
200 |
300 |
250 |
180 |
||||||
х, мас.% |
12 |
10 |
14 |
15 |
16 |
14 |
10 |
12 |
15 |
12 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
Y, мас.% |
47 |
30 |
35 |
45 |
38 |
50 |
48 |
33 |
44 |
42 |
, кг/м3 |
1040 |
1100 |
1030 |
1080 |
1050 |
|||||
Задача № 9. Визначити основні розміри осаджувальної камери та кількість необхідних полиць для очищення повітря від часток цементного пилу розміром 15 мкм, якщо розмір камери обмежено шириною 2,6 м і відстанню між полицями h. Витрати повітря температурою t складають V м3 за годину при швидкості повітря уздовж камери w.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
V10-4, м3/год |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
1,0 |
||||||
t, C |
20 |
30 |
40 |
20 |
30 |
40 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
h, мм |
95 |
90 |
80 |
95 |
90 |
80 |
95 |
90 |
80 |
70 |
w, м/с |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
|||||
Задача № 10. Дволопатевою мішалкою діаметром d із відношенням Н/d = 3 і частотою обертання n , необхідно перемішати суміш густиною та в’язкістю . Визначити потужність, яка потрібна на перемішування, та установочну потужність електродвигуна, загальний к.к.д. якого дорівнює 0,45.
Параметри |
Варіанти завдання |
|||||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
остання цифра шифру |
|||||||||
d, мм |
700 |
450 |
600 |
750 |
||||||
n, об/хв |
70 |
60 |
50 |
70 |
60 |
50 |
60 |
50 |
40 |
30 |
|
передостання цифра шифру |
|||||||||
, кг/м3 |
1220 |
1350 |
1100 |
|||||||
, Пас |
2,7 |
3,0 |
3,5 |
2,5 |
3,0 |
3,5 |
1,5 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |