Гидравлика

5 задач. Наш вариант выделен цветом

Задача 1
Подпорная стенка прямоугольной формы имеет высоту H, ширину b (рис. 7.1), плотность кладки ρкл. Глубина воды перед стенкой h, плотность воды ρв = 1000 кг/м3; ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.
Требуется определить:
1. Силу избыточного гидростатического давления на 1 погонный метр длины стенки, предварительно построив эпюру гидростатического давления.
2. Положение центра давления.
3. Запас устойчивости k подпорной стенки на опрокидывание.

H, м    4,0
b, м    1,5
h, м    3,20
ρкл, кг/м3    1700

Задача 3
Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость Δэ = 0,1 мм), состоящего из труб различного диаметра d и различной длины L, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t °C (рис. 7.3). Коэффициент кинетической энергии принять равным 1,1.
Требуется:
1. Определить скорость движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
2. Установить величину напора Н в резервуаре.
3. Построить напорную и пьезометрическую линии, с соблюдением масштаба.

Q, л/с    0,9
t, °C    15
L1, м    6
L2, м    8
L3, м    6
d1, мм    25
d2, мм    40
d3, мм    25

Задача 4
Построить кривую свободной поверхности потока на быстротоке, имеющего трапецеидальное поперечное сечение. Заданы: расхода воды Q; ширина быстротока по дну b; коэффициента откоса m; уклон дна i; коэффициент шероховатости стенок быстротока n; коэффициент Кориолиса принять равным α = 1,1. На входе быстротока глубина равна критической.
Построение кривой свободной поверхности произвести способом Чарномского.

Q, м3/c    1,2
b, м    1,1
m    1,4
i    0,075
материал    скальный грунт

Задача 6
В прямоугольном канале шириной b утроен перепад (рис. 5.1). Установить характер сопряжения ниспадающей с перепада струи с нижним бьефом и определить размеры водобойного колодца. Расход воды в канале Q, высота перепада p, бытовая глубина hб, коэффициент скорости φ = 0,95, глубину воды на уступе перепада принять равной критической.

Q, м3/c    43,0
b, м    29,0
p, м    2,9
hб, м    0,9

Задача 9
Для пропуска воды под железнодорожным полотном проектируется малый однопролетный мост, имеющий прямоугольное отверстие. Дно русла в пределах пролета моста укрепляется каменной наброской. Расход воды Q. Бытовая глубина hб. Для моста с конусами коэффициент сжатия струи ε = 0,9, коэффициент скорости φ = 0,93.
1. Определить ширину отверстия моста.
2. Найти глубину воды перед мостом при пропуске через отверстие заданного расхода.

Q, м3/c    24,0
hб, м    2,0