Гидравлика

Вариант 1 (Купить 1-ю часть)

Задача 1
При гидравлическом испытании трубопровода длиной L = 1000 м и диаметром d = 100 мм давление поднималось от p1 = 1 МПа до p2 = 1,5 МПа. Определить объем жидкости ΔV, который был дополнительно закачан в водопровод. Коэффициент объемного сжатия воды βp = 4,75 • 10-10 1/Па.

Задача 2
Определить давление в резервуаре p0 и высоту подъема уровня воды h1 в трубке 1, если показания ртутного манометра h2 = 0,15 м и h3 = 0,8 м.

Задача 3
Определить силу гидростатического давления и центр давления воды на прямоугольный затвор шириной b = 1,2 м, закрывающий вход в прямоугольную трубу, высота которой h = 0,8 м. Глубина жидкости в резервуаре H = 3,5 м, а = 0,5 м.

Задача 4
Определить режим движения воды в водопроводной трубе диаметром d = 300 мм, если протекающий по ней расход Q = 0,136 м3/с. Температура воды t = 10 °C.

Задача 5
Из резервуара, находящегося под избыточным давлением р0 = 20 кПа, перетекает вода в открытый резервуар. Определить расход воды, если Н1 = 10 м, Н2 = 2 м, диаметр трубы d = 100 мм, диаметр отстойника D = 200 мм. Коэффициент сопротивления вентиля ζ = 4, а радиус закругления поворотов R = 100 мм. Ввиду незначительной длины трубопровода сопротивлением трения пренебречь.

Вариант 2 (Купить 2-ю часть)

Задача 1
При гидравлическом испытании трубопровода диаметром d = 0,4 м длиной L = 20 м давление воды сначала было p1 = 5,5 МПа. Через час давления до p2 = 5,0 МПа. Определить, пренебрегая деформацией трубопровода, сколько воды вытекло при этом через неплотности. Коэффициент объемного сжатия βр = 4,75 • 10-10 1/Па.

Задача 2
Определить силу преобразования F, развиваемую гидравлическим прессом, у которого диаметр большего плунжера D = 500 мм, меньшего d = 50 мм, высота H = 1 м. Рабочая жидкость с плотностью ρ = 850 кг/м3. К рычагу приложено усилие R = 250 Н. Отношение плеч рычага равно a/b = 12.

Задача 3
Определить радиус секторного затвора и величину горизонтальной составляющей силы избыточного гидростатического давления на затвор, если величина вертикальной составляющей Pв = 50 кН. Определить также величину и направление равнодействующей. Ширина затвора B = 10 м, угол α = 60°. Давление на поверхности воды атмосферное.

Задача 4
Жидкость движется в лотке со скоростью υ = 0,1 м/с. Глубина наполнения лотка h = 30 см, ширина по верху В = 50 см, ширина по низу b = 20 см. Определить смоченный периметр, площадь живого сечения, гидравлический радиус, расход, режим движения жидкости, если динамический коэффициент вязкости μ = 0,0015 Па•с, а ее плотность ρ = 1200 кг/м3.

Задача 5
Какое давление p0 необходимо поддерживать в резервуаре (H1 = 1,5 м), чтобы через кран, расположенный на 5-ом этаже здания (H2 = 20 м) и имеющий коэффициент сопротивления ζк = 3,5, проходило 3,5 м3/ч воды (ν = 0,0131 см2/с). На длине l1 = 15 м труба имеет диаметр d1 = 40 мм, на длине l2 = 10 м – d2 = 20 мм. Оба поворота имеют d/2R. Абсолютная шероховатость стенок труб Δ = 0,2 мм.

Вариант 3 (Купить 3-ю часть)

Задача 1
Как изменится объем воды в системе отопления, имеющей вместимость V = 100 м3, после подогрева воды от начальной температуры t1 = 15 °С до t2 = 95 °С. Коэффициент температурного расширения βt = 0,00072 1/°С.

Задача 2
Определить величину абсолютного и вакуумметрического давления на поверхности воды в закрытом резервуаре при Н = 1,2 м, если высота подъема ртути в трубке h = 20 см, плотность ртути рт = 13600 кг/м3. Давление на поверхности ртути в чашке атмосферное (ратм = 100 кПа, плотность воды в = 1000 кг/м3).

Задача 3
Определить силу и центр давления воды на стенку шириной b = 15 м, глубина воды h = 3 м (рис. 3.14).

Задача 4
Вода движется под напором в трубопроводе прямоугольного сечения. Определить при каком максимальном расходе сохранится ламинарный режим. Температура воды t = 30 °С, а = 0,2 м, b = 0,3 м.

Задача 5
Вода вытекает из верхнего бака в нижний по трубе диаметром d = 50 мм и общей длиной 30 м. Определить вакуум в верхнем сечении х – х, если разность уровней воды в баках Н = 4,5 м, высота сифона Ζ = 7,0 м, коэффициент сопротивления трения λ = 0,028, радиус закруглений поворотов R = 80 мм, а расстояние от начала трубы до сечения х – х равно 10 м. Атмосферное давление принять равным ратм = 100 кПа

Вариант 4 (Купить 4-ю часть)

Задача 1
Трубопровод диаметром d = 500 мм и длиной L = 1000 м наполнен водой при давлении p1 = 400 кПа, и температуре воды t1 = 5 °C. Определить, пренебрегая деформациями и расширением стенок труб, давление в трубопроводе при нагревании воды в нем до t2 = 15 °C, если коэффициент объемного сжатия βp = 5,18 • 10-10 1/Па, а коэффициент температурного расширения βt = 150 • 10-6 1/°C.

Задача 2
Определить высоту столба воды над ртутью Н, если абсолютное давление на поверхности в закрытом резервуаре р0 = 70 кПа, а высота подъема ртути в трубке h = 15 см. Плотность ртути рт = 13600 кг/м3. Давление на поверхности ртути в чашке – атмосферное (ратм = 100 кПа. Плотность воды вод = 1000 кг/м3).

Задача 3
Определить равнодействующую силу и центр давления воды на наклонную прямоугольную стенку шириной b = 10 м, если глубина воды H1 = 6 м, H2 = 2 м, а угол наклона стенки α = 60°.

Задача 4
Жидкость, имеющая динамический коэффициент вязкости μ = 1,005 Па•с и плотность ρ = 900 кг/м3, движется в трапецеидальном лотке. Определить критическую скорость, при которой будет происходить смена режимов движения жидкости. Глубина наполнения h = 0,2 м, ширина лотка по дну b = 25 см, угол наклона боковых стенок лотка к горизонту α = 30°.

Задача 5
Вода сливается из бака А в бак В по трубопроводу, диаметр которого d = 80 мм и полная длина х = 10 м. Из бака В вода вытекает в атмосферу через цилиндрический насадок такого же диаметра (коэффициент расхода μ = 0,82). Коэффициент сопротивления колена и вентиля в трубе ζк = 0,3 и ζв = 4, коэффициент сопротивления трения  λ = 0,03. Определить, какой напор Н нужно поддерживать в баке А, чтобы уровень в баке В находился на высоте h = 1,5 м.

Вариант 5 (Купить 5-ю часть)

Задача 1
Определить повышение давления, при котором начальный объем воды уменьшится на 3%. Коэффициент объемного сжатия воды βp = 4,75 • 10-10 1/Па.

Задача 2
Определить величину избыточного гидростатического давления под поршнем pА в точке А и рВ в точке В на глубине воды Z = 2 м от поршня, если на поршень диаметром d = 200 мм действует сила Р = 314 кгс. Плотность воды в = 1000кг/м3.

Задача 3
Прямоугольное отверстие высотой h = 0,4 м и шириной b = 1 м в вертикальной стенке открытого резервуара с водой закрыто щитом. Определить силу и центр давления воды на щит, если H = 1,3 м.

Задача 4
Конденсатор паровой турбины оборудован 8186 трубками диаметром d = 2,5 см. Через трубки пропускается охлаждающая вода при t = 10 °С. Будет ли при расходе воды 13600 м3/час обеспечен турбулентный режим движения в трубках?

Задача 5
Два резервуара соединены трубой диаметром d = 100 мм общей длиной l = 80 м и абсолютной шероховатостью стенок Δ = 0,2 мм. Определить, при каком напоре Н расход в трубе будет равен Q = 30 м3/ч, если кинематический коэффициент вязкости ν = 0,0131 см2/с, радиусы поворота трубы R = 200 мм, коэффициент сопротивления вентиля ζв = 3.