160

Задача 13.1

На поршень одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой, действует сила = 10 Н, а на поршень второго сосуда = 20 Н. Определить разность уровней жидкости в сосудах , если диаметр первого поршня = l м, второго поршня = 2 м.

Рис. 13.1

Задача 13.2

Донное отверстие плотины перекрывается плоским прямоугольным щитом, шарнирно прикрепленным к телу плотины своей верхней кромкой. Определить усилие приложенное к канату для открытия щита при следующих данных: глубина погружения нижней кромки щита = 1 м, высота щита = 1 м, ширина щита = 1 м, угол между направлением троса и горизонтом = 60°.

Рис. 13.2

Задача 13.3

В призматическом сосуде шириной = 1 м установлена перегородка, имеющая в нижней части форму четверти цилиндрической поверхности с радиусом = 1 м. Определить суммарное давление воды на криволинейную часть перегородки, если глубина воды слева = 10 м, а справа =1 м. Найти точку приложения равнодействующей давления воды.

Рис. 13.3

Задача 13.4

Призматический сосуд длиной = 10 м шириной = 1 м Заполнен водой на глубину = l м. Определить силы давления воды на переднюю и заднюю стенки сосуда при его горизонтальном перемещении с ускорением = 1 м/с².

Рис. 13.4

Задача 13.5

Определить, какой расход протекает по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение, при следующих данных: диаметры = 0,2 m, = 0,1 м, пьезометрические высоты м, м. Потери напора и неравномерность распределения скоростей в сечениях не учитывать.

Рис. 13.5

Задача 13.6

Определить время наполнения бассейна объемом = 10 м³ из магистрали с заданным давлением = 10⁵ Па по горизонтальной трубе длиной = 100 м и диаметром = 0,1 м, снабженной вентилем (=2) и отводом (). Коэффициент сопротивления трения = 0,01.

Рис. 13.6

Задача 13.7

Цилиндрический бак диаметром = 1 м имеет в дне два одинаковых отверстия, одно из которых снабжено внешним цилиндрическим насадком. Какой диаметр должны иметь отверстия, чтобы при поступлении в бак расхода воды Q= 1 м³/с уровень поддерживался на высоте Н= 1 м.

Рис. 13.7

Задача 13.8

Определить, на какую высоту h поднимется вода в пьезометрической трубке под действием плунжера при следующих данных: диаметр плунжера d= 0,1 м, заглубление плунжера а = 1 м; сила давления на плунжер Р= 1000 Н. Собственный вес плунжера не учитывать.

Рис. 13.8

Задача 13.9

На поршень одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой, действует сила = 1000 Н. Какую силу нужно приложить ко второму поршню, чтобы уровень воды под ним был на = 1 м выше уровня воды под первым поршнем? Диаметр первого поршня = 0,1 м, второго = 0,2 м.

Рис. 13.9

Задача 13.10

Определить манометрическое давление в верхней части одного из сообщающихся сосудов, наполненных водой, под действием силы Р, приложенной к поршню правого сосуда. Исходные данные: Р= 1000 Н, = 0,2 м, 0,4 м, = 0,1 м, h = 1 м.

Рис. 13.10

Задача 11

Определить высоту h, на которую может поднять воду прямодействующий паровой насос при следующих данных: диаметр парового цилиндра = 0,1 м, диаметр поршня насоса 0,2 м, манометрическое давление в паровом цилиндре = Па.

Рис. 13.11

Задача 13.12

Какую силу Р нужно приложить к поршню левого сосуда, наполненного водой, чтобы уравновесить давление воды на поршень правого сосуда? Исходные данные: м, м, м, м, м.

Рис. 13.12

Задача 13.13

Определить реакции верхнего и нижнего опорных брусьев, на которые опирается щит, перекрывающий прямоугольное отверстие шириной 1 м при м, м, = 0,5 м, .

Рис. 13.13

Задача 13.14

В перегородке, разделяющей резервуар на две части, устроен вырез, который закрывается прямоугольным щитом. Определить, на каком расстоянии должна быть расположена ось поворота щита, чтобы он автоматически открывался при уровне воды в правой камере м, если с другой стороны щита сохраняется постоянный уровень м.

Рис. 13.14

Задача 13.15

На водопроводной трубе диаметром м установлен водомер диаметром м. На какую высоту поднимется вода в пьезометрической трубке, присоединенной к суженному сечению, при пропуске расхода м³/с, если уровень воды в пьезометре, присоединенном к трубе м. Потери напора не учитывать.

Рис. 13.15

Задача 13.16

По трубопроводу, имеющему сужение, протекает расход воды м³/с. Определить диаметр суженной части трубопровода , если известны показания пьезометров м, м и диаметр трубопровода м. Потери напора не учитывать.

Рис. 13.16

Задача 13.17

К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра. Пренебрегая потерями напора, определить на какую высоту поднимется вода во втором пьезометре, если высота воды в первом пьезометре м, диаметры м, м. По трубопроводу протекает расход воды м³/с.

Рис. 13.17

Задача 13.18

Из одного резервуара в другой вода поступает по сифонному трубопроводу длиной м и диаметром м. Определить расход воды при разности уровней в резервуарах м, м. Трубопровод снабжен задвижкой ( 4). Потерями напора в коленах и на выход из трубы пренебречь. Коэффициент сопротивления трения 0,01.

Рис. 13.18

Задача 13.19

По сифонному трубопроводу длиной м и диаметром м нужно обеспечить расход бензина . Определить необходимую разность уровней в резервуарах , если ее возвышение трубы над уровнем в верхнем резервуаре м. Трубопровод имеет задвижку (=3). Потери на поворотах не учитывать. Коэффициент сопротивления трения 0,01. Объемный вес бензина = 700 кг/м³.

Рис. 13.19

Задача 13.20

Определить максимально допустимую высоту установки насоса над уровнем воды в бассейне при следующих данных: производительность насоса м³/с, вакуум во всасывающем патрубке Па, длина всасывающей трубы м, диаметр м. Всасывающая труба имеет одно сварное колено ( 1). Коэффициент сопротивления трения .

Рис. 13.20

Задача 13.21

Вода подается из нижнего закрытого бака в верхний открытый бак по вертикальной трубе за счет избыточного давления в нижнем баке Па. Определить расход воды Q при следующих данных: м, м, . Коэффициент сопротивления трения . Коэффициент местного сопротивления вентиля 4.

Рис. 13.21

Задача 13.22

Из нижнего бака с избыточным давлением Па по трубе подается вода в верхний бак, на поверхности которого поддерживается вакуум Па. Разность уровней в баках м, длина трубы м, диаметр м. Определить расход . Коэффициент местного сопротивления вентиля . Коэффициент сопротивления трения . Объемный вес бензина 750 кг/м³.

Рис. 13.22

Задача 13.23

В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает расход воды м³/с. В перегородке имеется отверстие диаметром м. Из второго отсека вода выливается наружу через отверстие диаметром м. Определить глубину воды в отсеках над центром отверстий и .

Рис. 13.1