
- •Основные расчетные формулы
- •Скорость движения (истечения через отверстия и насадки)
- •Коэффициенты скорости φ расхода μ для отверстия и насадков
- •Введение в гидравлику. Основные физические свойства жидкостей и газов
- •8. Гидростатическое давление относят к категории …
- •8.Гидростатическое давление относят к категории …
- •9. Имеется цилиндрическая поверхность ав с радиусом 1 м, шириной 2 м и глубиной воды 8 м. Тогда горизонтальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна _____ кН.
- •10. Высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 5 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 0,6 атм, равна ______ м.
- •12. Поверхностное абсолютное давление, если высота подъема воды в закрытом пьезометре составляет 5 м, а точка его присоединения заглублена на 4 м под уровень воды, составляет _____ атм.
- •21.Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 линию скоростного напора.
- •28.Если длина трубы 200 м, расход жидкости 0,40 м3/с, диаметр трубы 0,5 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,03, то потери по длине для потока жидкости равны …
- •Раздел Истечение жидкостей из отверстий и насадков.
- •2. Если заглубление внешнего цилиндрического насадка под уровень воды составляет 2 м, а скорость истечения 8 м/с, то избыточное давление над поверхностью воды в закрытом баке равно _____ кПа.
- •3. Если скорость истечения из малого отверстия в тонкой стенке равна 7 м/с, то заглубление малого отверстия под уровень воды в открытом баке при совершенном сжатии равно ____м.
- •5. Перепад уровней воды между баками равен 1,5 м. Скорость истечения воды из малого отверстия в стенке открытого бака при совершенном сжатии и истечении под уровень равна _____ м/с.
- •7. Если скорость истечения из внутреннего цилиндрического насадка под уровень воды в открытом баке 7 м/с, то его заглубление равно ____ м.
- •4. На рисунке представлена схема _________ насоса.
8.Гидростатическое давление относят к категории …
|
|
|
поверхностных сил |
|
|
|
массовых сил |
|
|
|
сил давления |
|
|
|
сил трения |
9. Имеется цилиндрическая поверхность ав с радиусом 1 м, шириной 2 м и глубиной воды 8 м. Тогда горизонтальная составляющая силы весового гидростатического давления приблизительно равна _____ кН.
|
|
|
150 |
|
|
|
15 |
|
|
|
300 |
|
|
|
30 |
Пример: Горизонтальная
составляющая силы давления равна
давлению в центре тяжести вертикальной
проекции криволинейной поверхности
умноженному на площадь вертикальной
проекции.
В данном случае вертикальная проекция
имеет форму прямоугольника высотой
равной радиусу, шириной равной ширине
фигуры. Тогда глубина расположения
центра тяжести проекции относительно
поверхности жидкости равна
=8
- 0,5 = 7,5 м. Удельный вес воды γ ≈ 10 кН/м3.
Площадь вертикальной проекции SZ
= R·
В = 1 · 2 = 2 м2.
Подставив данные в формулу РХ
получим, 7,5 · 10 · 2 = 150 кН.
10. Высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 5 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 0,6 атм, равна ______ м.
|
|
|
11 |
|
|
|
6 |
|
|
|
2 |
|
|
|
0 |
Пример: Для решения задачи необходимо заменить действия давления на поверхности эквивалентной ему высотой столба жидкости, помня о том, что одна атмосфера равна 10 м вод. ст. р = 1 кгс/см2 == h = 10 м вод. ст. Давлении на поверхности 0,6 кгс/см2, что равно h = 6 м точка подключения пьезометра заглублена относительно поверхности на Н = 5 м, тогда уровень в закрытом пьезометре hп = Н + h = 5+ 6 = 11 м.
11. Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 9 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 1,1 атм, равна ____ м.
|
|
|
20 |
|
|
|
9 |
|
|
|
11 |
|
|
|
3 |
Пример: Для решения задачи необходимо заменить действия давления на поверхности эквивалентной ему высотой столба жидкости, помня о том, что одна атмосфера равна 10 м вод. ст. р = 1 кгс/см2 == h = 10 м вод. ст. Давлении на поверхности 1,1 кгс/см2, что равно h = 11 м точка подключения пьезометра заглублена относительно поверхности на Н = 9 м, тогда уровень в закрытом пьезометре hп = Н + h = 9+ 11 = 20 м.
12. Поверхностное абсолютное давление, если высота подъема воды в закрытом пьезометре составляет 5 м, а точка его присоединения заглублена на 4 м под уровень воды, составляет _____ атм.
|
|
|
0,1 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
1,1 |
Пример: Любой горизонт, проведенный в жидкости является плоскостью равного давления. Проведем горизонтальную плоскость (0-0) по точке подключения пьезометра. Уровень жидкости в пьезометре hп = 5 м. Уровень со стороны бака должен быть таким же. Точка заглубления пьезометра располагается на глубине Н = 4 м, тогда высота соответствующая давлению на поверхности h = р/γ. Определится как h = hп – Н = 5 – 4 = 1 м, что соответствует давлению на поверхности 0,1 атм.
13. Имеется
цилиндрическая поверхность АВ с радиусом
1 м, шириной 2 м и глубиной воды 4 м.
На поверхность жидкости действует
избыточное давление, равное примерно
10000 Па. Тогда вертикальная составляющая
силы весового гидростатического давления
приблизительно равна _____ кН.
|
|
|
84,3 |
|
|
|
168,6 |
|
|
|
16,86 |
|
|
|
8,43 |
14. В жидкостях и газах могут действовать две категории сил, которые называют силами …
|
|
|
массовыми и поверхностными |
|
|
|
инерции и тяжести |
|
|
|
давления и трения |
|
|
|
трения и напряжения |
15. Зависимость динамической вязкости от температуры для чистой воды, предложенная Пуазейлем –
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16.Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 8 м под уровень воды, а избыточное давление над свободной поверхностью составляет 1,6 атм, равна ____ м.
|
|
|
24 |
|
|
|
8 |
|
|
|
14 |
|
|
|
6 |
17. Имеется
цилиндрическая поверхность АВ с радиусом
2 м, шириной 4 м и глубиной воды 6 м.
Тогда горизонтальная составляющая силы
весового гидростатического давления
приблизительно равна _____ кН.
|
|
|
400 |
|
|
|
200 |
|
|
|
40 |
|
|
|
20 |
18. Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 8 м под уровень воды, а избыточное давление над свободной поверхностью составляет 1,6 атм, равна ____ м.
|
|
|
24 |
|
|
|
8 |
|
|
|
14 |
|
|
|
6 |
19. Пьезометрическая высота подъема воды в закрытом пьезометре, если точка его присоединения заглублена на 6 м под уровень воды, а абсолютное давление над свободной поверхностью составляет 0,4 атм, равна ____ м.
|
|
|
10 |
|
|
|
6 |
|
|
|
4 |
|
|
|
20 |
20. Поверхности равного давления в покоящейся жидкости, находящейся под действием только силы тяжести, …
|
|
|
всегда горизонтальны |
|
|
|
всегда вертикальны |
|
|
|
всегда наклонны |
|
|
|
не существуют |
21. Поверхностное абсолютное давление, если высота подъема воды в закрытом пьезометре составляет 5 м, а точка его присоединения заглублена на 4 м под уровень воды, составляет _____ атм.
|
|
|
0,1 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,4 |
|
|
|
1,1 |
Динамика
Расход воды в трубе круглого сечения, если ее гидравлический радиус равен 0,5 м, а средняя скорость составляет 2 м/с, равен ____ м3/с.
|
|
|
6,28 |
|
|
|
0,628 |
|
|
|
3,14 |
|
|
|
1,57 |
Пример: Гидравлический
радиус определяется по формуле:(м)
RГ – гидравлический радиус;
ω – площадь живого сечения потока (м2);
Х – смоченный периметр.
Для круглой трубы Rг = d/4. Определим диаметр трубы. d = 4Rг = 0,5 х 4 = 2 м.
Определим расход Q = ω · V, рассчитаем площадь трубы ω = πd2/4 = 3,14 м2. Тогда расход Q = ω · V равняется 6,28 м3/с.
Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при средней скорости равной 0,1 м/с, диаметре трубы 0,015 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
|
|
|
0,043 |
|
|
|
0,0215 |
|
|
|
0,043 |
|
|
|
0,086 |
Пример: Выбор формулы
для расчета коэффициента гидравлического
трения λ производится в зависимости от
величины числа Рейнольдса.
Подставив данные в формулу, получим, Rе=1500, т.е. меньше критического 2320 т.е. режим ламинарный. Для ламинарного режима λ вычисляется 64/Rе, подставив получим 0,043.
Если длина трубопровода 200 м, расход жидкости 0,10 м3/с, диаметр трубы 0,25 м, а коэффициент гидравлического трения составляет 0,06, то потери по длине для потока жидкости равны …
|
|
|
10,18 м |
|
|
|
0,51 м |
|
|
|
1,02 м |
|
|
|
5,09 см |
Пример: Потери по
длине определяются по формуле:(м)
λ – коэффициент гидравлического трения f(Rе·Δ).
Для расчета необходимо
определить скорость движения жидкости
в трубе:
,
подставив данные, получимV=2,04
м/с, подставив величину скорости в
формулу потерь получим, hℓ
= 10,18 м.
Коэффициент местных потерь на выходе потока из трубы в бассейн большого размера равен …
|
|
|
1,0 |
|
|
|
2,0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
12,5 |
Дифференциальное уравнение движения невязкой жидкости – уравнение Эйлера имеет следующий вид …
Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 линию пьезометрического напора.
Б–Б
А–А
В–В
О–О
Средняя скорость жидкости в трубе круглого сечения с гидравлическим радиусом, равным 1 м, при расходе 5 м3/с, равна ____ м/с.
|
|
|
0,4 |
|
|
|
0,2 |
|
|
|
1 |
|
|
|
0,5 |
Пример: Гидравлический
радиус определяется по формуле:(м)
RГ – гидравлический радиус;
ω – площадь живого сечения потока (м2);
Х – смоченный периметр.
Для круглой трубы Rг = d/4. Определим диаметр трубы d = 4Rг = 1 х 4 = 4 м.
Рассчитаем площадь трубы ω = πd2/4, она равняется 12,56 м2/с.
Определим скорость
движения жидкости
,
подставив данные получимV
= 0,4 м/с.
Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 напорную линию.
|
|
|
А–А |
|
|
|
Б–Б |
|
|
|
В–В |
|
|
|
О–О |
Коэффициент местных потерь на входе потока в трубу из бассейна или бака, равен …
|
|
|
0,5 |
|
|
|
1,0 |
|
|
|
2,0 |
|
|
|
5,0 |
Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при расходе жидкости равном 40 см3/с, диаметре трубы 0,03 м и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
|
|
|
0,038 |
|
|
|
0,38 |
|
|
|
0,076 |
|
|
|
0,76 |
Пример: Выбор формулы
для расчета коэффициента гидравлического
трения λ производится в зависимости от
величины числа Рейнольдса.
Рассчитаем скорость
движения жидкости
.
Переведя величину расхода в м3/с
= 40·10-6
м3/с.
Определив скорость, подставим данные
в формулу числа Рейнольдса и определим
его величину Rе=
1699 т.е. меньше критического 2320, т.е. режим
ламинарный. Для ламинарного режима λ
вычисляется 64/Rе,
подставив, получим 0,038.
Гидравлический радиус для трубы круглого сечения при расходе жидкости 1 м3/с и средней скорости 0,5 м/с равен _____ м.
|
|
|
0,4 | |
|
|
|
0,8 | |
|
|
|
0,16 | |
|
|
|
1,6 |
Пример: Из формулы
определим
диаметр трубы
.
Подставив данные, получимd=1,6м.
Гидравлический радиус определяется:
(м)
RГ – гидравлический радиус;
ω – площадь живого сечения потока (м2);
Х – смоченный периметр.
Для круглой трубы Rг = d/4, т.е. Rг=1,6/4=0,4 м.
Уравнение Бернулли для установившегося движения невязкой жидкости при действии сил тяжести и сил давления имеет вид …
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Укажите на рисунке между сечениями 1–1 и 3–3 плоскость сравнения.
|
|
|
О–О |
|
|
|
А–А |
|
|
|
Б–Б |
|
|
|
В–В |
Если диаметр круглой трубы уменьшается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после сужения, то коэффициент сопротивления при резком сужении потока равен …
|
|
|
0,75 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,25 |
|
|
|
1,0 |
Коэффициент гидравлического трения для потока жидкости при расходе жидкости равном 10 см3/с, диаметре трубы 2 см и коэффициентом вязкости 10–6 м2/с составляет …
|
|
|
0,1 |
|
|
|
0,5 |
|
|
|
0,25 |
|
|
|
0,01 |
Пример: Выбор формулы
для расчета коэффициента гидравлического
трения λ производится в зависимости от
величины числа Рейнольдса.
Рассчитаем скорость
движения жидкости
.V=
3,18 см/с, переведем коэффициент
кинематической вязкости в см2/с.
Ν = 10-6
м2/с
= 0,01 см2/с.
Подставим данные в формулу числа
Рейнольдса определим его величину Rе=
636 т.е. меньше критического 2320, т.е. режим
ламинарный. Для ламинарного режима λ
вычисляется 64/Rе,
подставив, получим 0,1.
Силы внутреннего трения отсутствуют в …
|
|
|
невязкой жидкости |
|
|
|
вязкой жидкости |
|
|
|
твердом теле |
|
|
|
в газообразном теле |
Если диаметр круглой трубы уменьшается в 2 раза, а коэффициент отнесен к скоростному напору после сужения, то коэффициент сопротивления при резком сужении потока равен …
0,75
0,5
0,25
1,0
Использовать несистемные единицы измерения в формулах гидравлики для численных расчетов …
|
|
|
запрещено |
|
|
|
разрешено |
|
|
|
разрешено, но с исключениями |
|
|
|
запрещено, но с исключениями |
|
|
|
|