гидравлика

Задачи 1.6; 2.6; 3.6; 4.6; 5.6

Нажимайте "Купить 1-ю часть"

Задача 1.6
Два трубопровода А и В, заполненные водой, соединены U-образным ртутный манометром (рис. 1.5).
Определить показание ртутного манометра (hрт), если показание манометра (М) на уровне оси трубопровода А – pман = 0,1 ат, показание мановакуумметра (МВ) на уровне оси трубопровода В соответствует вакууму pвак = 0,12 ат. Ось трубы А выше оси трубы В на величину Z = 0,3 м. Высота уровня ртути от оси В равна h = 0,8 м.
Принять плотность ртути ρрт = 13,6 • 103 кг/м3; воды ρ = 103 кг/м3.

Задача 2.6
Вход в туннель перекрыт прямоугольным деревянным щитом, который удерживается в вертикальном положении двумя тросами (рис. 2.6). Ширина щита B = 2,0 м, толщина досок δ = 60 мм. Глубина воды над верхней кромкой щита h = 0,8 м. Щит удерживает напор воды слева h1 = 3,2 м, глубина воды в туннеле h2 = 1,6 м. Рассчитать аналитическим и графоаналитическим методами силы давления воды на щит слева и справа, глубины центров давления для этих сил, показать линии действия этих сил.
Определить равнодействующую сил давления, а также подъемное усилие (Т) тросов. Коэффициент трения в направляющих пазах f = 0,5. Принять плотность дерева ρдер = 1,2 • 103 кг/м3, воды ρ = 103 кг/м3.

Задача 3.6
Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d = 150 мм, соединенного тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D = 400 мм.
При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается (рис. 3.5).
Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н = 4,0 м. Сила тяжести устройства G = 125 Н.

Задача 4.6
Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.5).
Определить расход воздуха (Q) в воздуховоде диаметром d = 100 мм, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп = 125 мм; синус угла наклона трубки микроманометра sinα = 0,4. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,1; плотность воздуха ρвозд = 1,25 кг/м3; спирта ρсп = 890 кг/м3.

Задача 5.6
Из водонапорного бака с избыточным давлением на поверхности (рман) по трём последовательно соединённым трубам вода подаётся трём потребителям В, С и D (см. рис. 5.5) с расходами: QB = 13,0 л/с; QC = 12,0 л/с; QD = 10,0 л/с. У потребителя D принять выход воды в атмосферу.
Диаметры и длины участков сети: d1 = 200 мм, l1 = 600 м; d2 = 150 мм, l2 = 450 м; d3 = 125 мм, l3 = 400 м. Действующий напор H = 6,5 м считать постоянным.
Определить, каким должно быть избыточное давление на поверхности воды в баке (pман) для обеспечения расходов потребителей. Построить пьезометрическую линию с указанием пьезометрических напоров HВ и HС в пунктах В и С, показать эпюру потерь напора.
Трубы водопроводные нормальные. Местные потери принять равными 10% от потерь по длине.

2-я часть

Задачи 1.3; 2.3; 3.3; 4.3; 5.3

Нажимайте "Купить 2-ю часть"

Задача 1.3
К двум трубопроводам А и В, заполненным водой и бензином, подключен U-образный ртутный манометр, показание которого hрт = 150 мм. На уровне оси трубопровода А установлен манометр, показание которого pман = 0,12 ат. Ось трубы В находится выше оси трубы А на расстоянии z = 300 мм (рис. 1.3).
Определить, какое давление, манометрическое или вакуумметрическое, показывает мановакуумметр (МВ), установленный на уровне оси трубы В, если высота уровня ртути в левом колене манометра относительно оси трубы А – h = 800 мм. Принять плотность жидкостей: воды ρ = 103 кг/м3; ртути ρрт = 13,6 • 103 кг/м3; бензина ρбенз = 720 кг/м3.

Задача 2.3
Поворотный вертикальный затвор квадратного сечения со стороной а = 2,0 м, перекрывающий вход воды в штольню, может вращаться вокруг горизонтальной оси шарнира О, проходящей через центр затвора (рис. 2.3).
Определить силу F, которую нужно приложить к нижней кромке затвора, чтобы удержать его в заданном положении, если глубина воды перед затвором h = 3,2 м. В штольне справа – воздух. Трением пренебречь.
Представить аналитический и графо-аналитический методы определения величины силы давления воды, её линии действия и точки приложения.

Задача 3.3
По дну водоема проложен стальной трубопровод диаметром d = 400 мм для пропуска загрязненных сточных вод в очистные сооружения. Трубопровод уложен на глубине H = 10 м (рис. 3.3).
Определить силу, действующую на трубопровод сверху (Rверт); силы, действующие на боковые поверхности (Rгор); рассчитать минимальную толщину стенок (δ) незатопленной трубы, чтобы исключить возможность ее всплытия.
Принять плотность воды ρ = 103 кг/м3; плотность стали ρст = 7800 кг/м3.
Расчеты отнести к длине трубы l = 1,0 м.

Задача 4.3
Определить скорость движения воды по оси трубы (umax), если разность показаний между трубкой Пито и трубкой статического напора, определяемая по U-образной трубке, заполненной ртутью, h = 15 мм (рис. 4.2). Принять плотности жидкостей: воды ρ = 103 кг/м3; ртути ρрт = 13,6 • 103 кг/м3.

Задача 5.3
Водонапорная башня А с отметкой 22,0 м питает два потребителя – В и С – через систему двух последовательно соединенных труб. Пьезометрический напор в конце первого участка равен hp = 15,0 м (рис. 5.3).
Определить расход воды на первом участке (Q1) и расход потребителя С (QC), а также отметку потребителя С. Принять расход потребителя В QB = 10 л/с.
Диаметры и длины участков водопроводной системы соответственно: d1 = 150 мм, l1 = 600 м; d2 = 125 мм; l2 = 500 м. Трубы водопроводные нормальные. Местные потери напора принять равными 5 % от потерь по длине. Построить пьезометрическую линию.