Параметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вариант |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
H, м |
6 |
|
|
|
|
|
8 |
10 |
12 |
14 |
ℓ1,м |
100 |
|
|
|
90 |
75 |
65 |
50 |
ℓ2,м |
200 |
|
|
|
180 |
150 |
130 |
100 |
ℓ3, м |
100 |
|
|
|
130 |
150 |
170 |
200 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d2=150мм
3
2
Рисунок к задачам 3-117…3-119
Задача 3-118. Зная расход воды Q, протекающей из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме, разность уровней воды в баках Н, длины ℓ1, ℓ2, определить длину ℓ3.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
H, м |
8 |
10 |
12 |
13 |
16 |
|
ℓ1, м |
120 |
100 |
90 |
85 |
60 |
|
ℓ2, м |
220 |
190 |
130 |
120 |
110 |
|
Q, дм3/с |
62 |
65 |
58 |
54 |
48 |
Задача 3-119. Зная расход воды Q, протекающей из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме, найти разность уровней воды в баках Н, если диаметры труб (мм) указаны на схеме, длины труб ℓ1, ℓ2, ℓ3.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
65,8 |
58,3 |
55,7 |
54,7 |
42,4 |
|
ℓ1, м |
70 |
85 |
75 |
65 |
90 |
|
ℓ2, м |
140 |
170 |
150 |
130 |
180 |
|
ℓ3, м |
180 |
160 |
150 |
120 |
110 |
Задача 3-120. Из нижнего бака с избыточным давлением рм по новой стальной трубе подается бензин в верхний бак, в которомподдерживаетсявакуумрвак.Разностьуровнейвбакахh, длина трубы ℓ, диаметр d. При каком значении коэффициента сопротивления вентиля ζвен будет подаваться расход Q? Коэффициент сопротивления трения определить по формуле П.Н. Конакова для гидравлически гладких труб.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
рм, кПа |
30 |
45 |
60 |
75 |
90 |
|
рвак, кПа |
60 |
45 |
30 |
30 |
15 |
|
h, м |
2 |
3 |
4 |
2 |
3 |
|
ℓ, м |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
d, мм |
75 |
100 |
75 |
100 |
75 |
|
Q, дм3/с |
18 |
30 |
16 |
40 |
20 |

вак
рм |
h |
Рисунок к задачам 3-120…3-121 |
Задача 3-121. Определить расход воды Q, протекающей по трубопроводу, если известны рм, рвак, h, ℓ, d, ζвен.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
рм, кПа |
90 |
75 |
60 |
45 |
30 |
|
рвак, кПа |
30 |
15 |
45 |
30 |
75 |
|
h, м |
4 |
2 |
3 |
4 |
4 |
|
ℓ, м |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
d, мм |
100 |
75 |
100 |
75 |
100 |
|
ζвен |
7,7 |
7,0 |
8,8 |
5,7 |
7,4 |
Задача 3-122. Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке рм. Определить расход воды Q при h1=h2=1,2 м. Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления, ζвен = 4,0.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
рм, кПа |
65 |
65 |
65 |
70 |
70 |
|
d, мм |
100 |
125 |
150 |
150 |
125 |
|
ℓ, м |
3 |
3,5 |
4 |
3,5 |
4 |
Рисунок к задачам 3-122…3-124
Задача 3-123. Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избы-
точного давления ризб, которое нужно определить, если расход воды Q, диаметр трубы d, длина ее ℓ; h1=h2=1,2м. Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления, коэффициент местного сопротивления вентиля ζв = 4,5.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
24,9 |
36,4 |
47,9 |
57,0 |
36,0 |
|
d, мм |
100 |
125 |
150 |
150 |
125 |
|
ℓ, м |
3 |
3,5 |
4 |
3,5 |
4 |
Задача 3-124. Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке ризб. Определить длину трубы ℓ при h1=h2=1,2 м, ζвен = 4,2, при известных d и Q. Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
ризб, кПа |
70 |
75 |
80 |
75 |
75 |
|
d, мм |
100 |
125 |
100 |
100 |
125 |
|
Q, дм3/с |
26,7 |
39,0 |
29,8 |
26,6 |
44,5 |
Задача 3-125. Определить максимально допустимую высоту установки насоса h над уровнем воды в бассейне при следующих данных: производительность насоса Q, допустимый вакуум во всасывающем патрубке рвак, длина всасывающей трубы ℓ , диаметр d. Всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ζкл = 6) и имеет одно сварное колено (ζкол =1,2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
30 |
15 |
45 |
15 |
45 |
|
рвак, кПа |
60 |
65 |
60 |
65 |
60 |
|
ℓ, м |
10 |
15 |
20 |
10 |
15 |
|
d, мм |
200 |
150 |
250 |
150 |
250 |
вак
h |
рa |
Рисунок к задачам 3-125…3-128 |
Задача 3-126. Определить длину всасывающей трубы ℓ, если труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ζкл = 6) и имеет одно сварное колено (ζкол =1,2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопро-
тивления. Известны расход Q, вакуум рвак, диаметр d и h.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, м3/с |
0,030 |
0,015 |
0,045 |
0,015 |
0,045 |
|
рвак, кПа |
0,060 |
0,065 |
0,060 |
0,065 |
0,066 |
|
d, мм |
200 |
150 |
250 |
150 |
250 |
|
h, м |
5,62 |
6,13 |
5,63 |
6,19 |
5,64 |
Задача 3-127. Определить давление рвак во всасывающем патрубке, если всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ζкл = 6) и имеет одно сварное колено (ζкол =1,2).
Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости = 0,2 мм, предполагая наличие квад ратичной зоны сопротивления. Известны Q, h, ℓ, d.
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
30 |
15 |
45 |
15 |
45 |
|
h, м |
5,62 |
6,13 |
5,63 |
6,19 |
5,64 |
|
ℓ, м |
10 |
15 |
20 |
10 |
15 |
|
d, мм |
200 |
150 |
250 |
150 |
250 |
Задача 3-128. Определить расход воды при = 0,2 мм, если известны h, рвак, ℓ, d, ζкл, ζкол.
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
h, м |
6,08 |
5,66 |
6,10 |
5,64 |
6,12 |
|
рвак, кПа |
65 |
60 |
65 |
60 |
65 |
|
ℓ, м |
20 |
10 |
15 |
20 |
10 |
|
d, мм |
200 |
250 |
200 |
150 |
200 |
|
ζкл |
7 |
6 |
5 |
8 |
4 |
|
ζкол |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,2 |
1,6 |
Задача 3-129.Из резервуара вытекает вода по трубопроводу
переменного сечения с диаметрами d1, d2, d3 |
при уровне воды |
над осью трубы Н. Длины участков ℓ1, ℓ2, ℓ3. Определить дав- |
ление на свободной поверхности воды в резервуаре р0, необ- |
ходимое для создания скорости движения V3 воды в выходном |
сечении трубопровода. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
|
d1, см |
26 |
32 |
46 |
|
52 |
66 |
d2, см |
15 |
20 |
30 |
|
40 |
50 |
d3, см |
10 |
15 |
20 |
|
30 |
40 |
ℓ1, м |
6 |
7 |
8 |
|
9 |
10 |
ℓ2, м |
3,6 |
4,0 |
5 |
|
5,5 |
7 |
ℓ3, м |
2,6 |
1,6 |
1,4 |
|
1,6 |
2,0 |
H, м |
5,1 |
6 |
7 |
|
8 |
10 |
V3, м/с |
10 |
12 |
16 |
|
18 |
20 |
Рисунок к задачам 3-129…3-130
Задача 3-130. Из резервуара вытекает вода по новому чугунному трубопроводу переменного сечения с диаметрами d1, d2, d3 при уровне воды над осью трубы Н. Длины участков ℓ 1, ℓ2, ℓ3. Построить пьезометрическую линию, определить расход и скорость движения воды в выходном сечении трубопровода, если давление на свободной поверхности резервуара р0.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
d1, см |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
d2, см |
15 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
d3, см |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
|
ℓ1, м |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
ℓ2, м |
3,6 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
ℓ3, м |
0,6 |
1 |
1,2 |
1,5 |
2 |
|
H, м |
5,1 |
6 |
7 |
8 |
1 |
|
р0, кПа |
30 |
25 |
15 |
20 |
25 |
Задача 3-131. По самотечному сифонному трубопроводу (Δ= 0,2 мм) длиной ℓ, необходимо обеспечить расход нефти Q при напоре Н. Найти требуемый диаметр трубопровода, учитывая только потери на трение. Определить допустимое превышение h сечения С, если оно находится на середине длины трубопровода, а вакуум не должен превышать рвак.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
ℓ, м |
46 |
58 |
42 |
64 |
46 |
|
H, м |
2,2 |
2,4 |
2,0 |
2,5 |
2,1 |
|
рвак, кПа |
53 |
60 |
50 |
60 |
40 |
|
Q, дм3/с |
1 |
1,5 |
2 |
1 |
1,5 |
Рисунок к задачам 3-131…3-132
Задача 3-132.По самотечному трубопроводу (Δ= 0,35 мм) длинойℓнеобходимообеспечитьрасходQ бензинапринапореН, учитывая только потери на трение. Определить давление в точке С, еслидлинавосходящейлиниидоточкиС ℓ1 = ½ℓ,иизвестномh.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
ℓ, м |
40 |
52 |
48 |
64 |
28 |
|
H, м |
2 |
2,4 |
2,8 |
2,5 |
1,0 |
|
h, м |
0,1 |
0,15 |
0,2 |
0,25 |
0,3 |
|
Q, дм3/с |
1,8 |
1,9 |
2,5 |
1,8 |
2,5 |
Задача 3-133. По сифонному трубопроводу с напором Н необходимо подавать воду расходом Q при условии, чтобы вакуумметрическая высота в сечении трубопровода С не превышала 7 м; длина восходящей линии до этого сечения ℓ1 = 100 м, а нисходящей ℓ2 = 60 м. Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой (ζкл =5) и задвижкой. Определить диаметр трубопровода d и коэффициент сопротивления задвижки ζз. Построить график напоров по длине трубопровода. Коэффициент сопротивления трения λ = 0,025, известно h.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
H, м |
6 |
3 |
6 |
3 |
5 |
|
Q, дм3/с |
50 |
25 |
25 |
30 |
40 |
|
h, м |
3 |
2 |
2,5 |
1 |
2 |
h
H
Рисунок к задачам 3-133…3-134
Задача 3-134.Из одного резервуара в другой вода поступает по сифонному трубопроводу длиной ℓ и диаметром d. Определить расход воды Q при разности уровней в резервуарах Н. Трубопровод снабжен приемным клапаном с сеткой (ζкл =5) и задвижкой (ζз = 4). Потерями напора в коленах и на выходе из трубы пренебречь. Коэффициент сопротивления трения λ = 0,03. Найти вакуум в опасной точке сифона, если длина участка трубопровода до этой точки ℓ1 и ее возвышение над уровнем воды в верхнем резервуаре h.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
ℓ, м |
30 |
40 |
50 |
40 |
50 |
|
d, мм |
75 |
100 |
75 |
100 |
75 |
|
ℓ1, м |
20 |
25 |
30 |
25 |
30 |
|
h, м |
2 |
3 |
2 |
3 |
2 |
|
H, м |
5 |
6 |
6 |
5 |
7 |
Задача 3-135. Наполнение бассейна из магистрали с заданными избыточным давлением рм производится по горизонтальной чугунной трубе (Δ = 1 мм) общей длиной ℓ,
|
|
|
|
|
|
|
|
снабженной вентилем (ζв = 2). |
M |
|
Определить |
диаметр |
трубы, |
d |
|
который обеспечит наполне- |
|
|
|
ние |
бассейна |
количеством |
|
|
воды V за время Т = 30 мин. |
|
|
Построить график напора. |
V |
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
рм, кПа |
245 |
250 |
265 |
260 |
300 |
|
ℓ, м |
60 |
50 |
55 |
42 |
100 |
|
V, м3 |
38 |
45 |
78 |
48 |
70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 3-136. Определить расход воды Q, подаваемой |
|
насосом в водонапорный бак, при следующих данных: |
|
высотарасположенияцентробежногонасосанадуровнемводы |
|
в водоеме – hн, вакуум во всасывающей трубе насоса равен |
|
рвак, |
длина |
всасывающей |
тру- |
H |
|
бы ℓ |
и диаметр d. Для опреде- |
|
|
|
ления |
потерь |
напора |
принять |
hH |
|
сопротивление |
на входе |
(сетки) |
|
|
|
ζс |
= 6,0; сопротивление в колене |
, d |
|
ζк |
= 0,6; коэффициент гидравличе- |
|
|
ского трения λ = 0,03. |
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
hн, м |
3,5 |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4 |
|
рвак, кПа |
50 |
60 |
60 |
60 |
50 |
|
ℓ, м |
10 |
8 |
8 |
9 |
10 |
|
d, см |
10 |
8 |
8 |
10 |
10 |
Задача 3-137. Для подачи воды из канала в отводной лоток с расходом Q установлен металлический сифон длиной ℓ и диаметром d. Коэффициент гидравлического трения λ= 0,02. На сифоне имеются два поворота (ζпов = 0,15), сетка на входе