Гидравлика

Вариант 6 (Купить 1 ю часть)

Задача 1
При гидравлических испытаниях (проверке герметичности) подземного трубопровода длиной L = 500 м, диаметром d = 0,1 м давление в нем повысилось от p1 = 0 до p2 = 1,0 МПа. Пренебрегая деформацией стенок трубопровода, определить объем воды, которую необходимо дополнительно закачать в трубопровод. Объемный модуль упругости воды принять равным E = 2000 МПа.

Задача 2
Определить величину абсолютного давления на дне закрытого резервуара, если заданы: H = 1,2 м, H0 = 1,0 м и высота подъема ртути в трубке h = 25 см, плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3. Давление на поверхности ртути в чашке атмосферное (pатм = 100 кПа).

Задача 3
Определить равнодействующую силу и центр давления воды на прямоугольную стенку шириной b = 10 м, если глубины воды Н1 = 5 м, Н2 = 3 м.

Задача 4
Определить режим движения воды при t = 20 °C в смесителе, проходное сечение которого открыто наполовину, если d = 10 мм, расход воды Q = 0,1 л/с.

Задача 5
Во избежание переполнения напорный бак снабжается переливной трубой диаметром d = 100 мм общей длиной l = 18 м, имеющей три колена с радиусом закругления R = 200 мм. Определить максимальную пропускную способность Q переливной трубы, если Н1 = 0,2 м, Н2 = 5 м, а коэффициент гидравлического трения λ = 0,03.

Вариант 7 (Купить 2 ю часть)

Задача 1
В трубопровод вместимостью 50 м3 во время испытаний было дополнительно закачано 0,05 м3 воды. Определить приращение давления в трубопроводе, если объемный модуль упругости E = 2 • 109 Па.

Задача 2
Два резервуара с горизонтальными днищами заполнены водой и соединены внизу трубой. В левом закрытом резервуаре глубина воды h составляет 5 м. Избыточное давление над поверхностью воды в этом резервуаре составляет р0 = 150 кПа. Определить глубину воды Н в правом открытом резервуаре (плотность воды в = 1000 кг/м3).

Задача 3
В вертикальной стенке имеется отверстие, перекрываемое щитом в виде равностороннего треугольника, сторона которого b = 1,5 м. Определить силу гидростатического давления и положение центра давления, если H = 2,3 м.

Задача 4
Определить гидравлический радиус для формы потока, изображенной на рисунке.

Задача 5
Из резервуара по трубе диаметром d = 75 мм общей длиной l = 140 м (l1 = 1 м, l2 = 6 м, l3 = 60 м, l4 = 3 м, l5 = 70 м) в атмосферу вытекает вода. Определить расход воды, если выходное отверстие вентиля, имеющего коэффициент сопротивления ζв = 4, находится на Н = 10 м ниже уровня воды в резервуаре. Повороты на 30° имеют радиус закругления R = 150 мм, а на 90° – R = 225 мм. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,028.

Вариант 8 (Купить 3 ю часть)

Задача 1
Резервуар заполнен жидкостью, объем которой V = 8 м3. Определить коэффициент температурного расширения жидкости βt, если при увеличении температуры от t1 = 10 °C до t2 = 20 °C объем жидкости увеличился на 6 л.

Задача 2
Глубина воды в правом открытом резервуаре Н = 20 м, избыточное давление над поверхностью воды в левом закрытом резервуаре р0 = 150 кПа. Определить глубину воды h в закрытом резервуаре. Плотность воды rв = 1000 кг/м3.

Задача 3
В вертикальной стенке имеется отверстие, перекрываемое щитом в форме эллипса с размерами а = 1,5 м, b = 2,5 м. Определить силу гидростатического давления и положение центра давления, если Н = 0,3 м.

Задача 4
Определить максимальную и среднюю в сечении скорости, построить эпюру скоростей потока нефти в трубе диаметром d = 400 мм, если расход потока Q = 15 л/с; кинематический коэффициент вязкости ν = 0,29 см2/с.

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.

Вариант 9 (Купить 4 ю часть)

Задача 1
В отопительный котел поступает объем воды V = 80 м3 при температуре t1 = 60 °С. Какой объем воды V1 будет выходить из котла при нагреве воды до температуры t2 = 90 °С.

Задача 2
Горизонтально расположенные круглые резервуары 1 и 2, оси которых находятся в одной горизонтальной плоскости, заполнены водой. Диаметр D каждого из резервуаров равен 2 м. Разность уровней ртути h в дифференциальном манометре, присоединенном к резервуарам, составляет 50 см. Гидростатическое давление в точках, расположенных на оси левого резервуара, равно р1 = 200 Н/м2. Определить гидростатическое давление на оси резервуара 2, а также в нижней точке этого резервуара. Плотность воды в = 1000 кг/м3, плотность ртути рт = 13600 кг/м3.

Задача 3
Построить тело давления и определить силу, открывающую полусферическую крышку диаметром d = 1 м, Н = 2,0 м.

Задача 4
Смазка протекает через кольцевую щель. Определить гидравлический радиус при условии, что D = 50 мм, d = 48 мм.

Задача 5
Из резервуара по трубе диаметром d = 75 мм общей длиной l = 140 м (l1 = 1 м, l2 = 6 м, l3 = 60 м, l4 = 3 м, l5 = 70 м) в атмосферу вытекает вода. Определить расход воды, если выходное отверстие вентиля, имеющего коэффициент сопротивления ζв = 4, находится на Н = 10 м ниже уровня воды в резервуаре. Повороты на 30° имеют радиус закругления R = 150 мм, а на 90° – R = 225 мм. Коэффициент гидравлического трения λ = 0,028.

Вариант 10 (Купить 5 ю часть)

Задача 1
Определить среднюю толщину отложений в герметичном водоводе внутренним диаметром d = 0,5 м и длиной l = 3 км. При выпуске воды объемом ΔV = 0,08 м3 давление в водоводе падает на Δp = 1 МПа. Отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно. Коэффициент объемного сжатия воды βp = 5 • 10-10 1/Па.

Задача 2
Гидростатическое давление воды на оси резервуара 2 составляет р2 = 117 кПа. Определить давление на оси резервуара 1, также в нижней точке этого резервуара. Перепад ртути в дифференциальном манометре равно h = 50 см; диаметр резервуаров D = 2 м. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3, плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.

Задача 3
Определить величину и направление силы давления воды на боковую поверхность цилиндрического затвора диаметром d = 1,6 м и длиной l = 4 м. Глубина воды H = 3 м.

Задача 4
Определить, изменится ли режим движения воды в напорном трубопроводе диаметром d = 0,5 м при возрастании температуры воды от 15 до 65 °С, если расход в трубопроводе Q = 15 л/с.

Задача 5
Из сливного колодца электростанции вода сбрасывается по сифонному трубопроводу в реку, уровень воды которой на Н = 3 м ниже уровня воды в колодце. Определить пропускную способность Q трубы диаметром d = 200 мм длиной l = 100 м, имеющей один поворот 90° и один поворот 45° с радиусом закругления R = 400 мм, если коэффициент гидравлического трения λ = 0,028. Найти давление в верхней точке сифона, если Z = 2 м, а длина отрезка трубы от уровня в сливном колодце до верхнего сечения х–х равна l1 = 6 м. Проверить, насколько это давление выше давления парообразования, равного рt = 16 кПа.