Гидравлика

номера: 7, 16, 23, 39, 42

Задача 7
(Рис. 1.7). Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой, давление в резервуаре А равно pА. Определить давление в резервуаре В – pВ, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления, определить разность показания ртутного дифманометра h.

Задача 16
(Рис. 2.6). Отверстие шлюза-регулятора перекрыто плоским металлическим затвором высотой a, шириной b и толщиной c = 0,25b; удельный вес материала, из которого он изготовлен γз = 11 кН/м3. Глубина воды слева от затвора h1, а справа – h2. Коэффициент трения скольжения f = 0,45. Определить начальную силу тяги T, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на затвор и положение центра ее приложения.

Задача 23
(Рис. 3.3). В тепличном комбинате стальные трубопроводы для подачи питательного раствора (кинематическая вязкость ν = 0,01 см2/с, ρ = 1000 кг/м3) разветвляются на три участка: последовательный с путевым объемным расходом воды q = 6 • 10-2 л/с • м и объемным расходом Q2 = 12 • 10-2 м3/с, параллельный с объемным расходом Q1 = 20 • 10-2 м3/с,  и участок длиной L = 3 • 102 м, толщиной стенки е = 8 мм и объемным расходом Q = 120 • 10-3 м3/с, в конце которого установлена задвижка. Резервуары с питательным раствором сообщаются посредством сифона с углами поворота α = 60º и β =60º. Движение в сифоне происходит с разностью напоров Н = 1,1 м. Последовательные и параллельные участки трубопроводов имеют длину L, диаметры d = 6 • 10-1 м, d/2, d/3, d/4.
Определить:
1. Повышение давления Δр при внезапном закрытии задвижки.
2. Распределение расхода в параллельных ветвях участка.
3. Потери напора h1, h2, h3 на последовательных участках трубопровода.

Задача 39
(Рис. 4.9). Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление pм, вода температурой t = 15 °C поступает в резервуар В по трубопроводу переменного сечения,  состоящему из двух участков длиной l1 и l2 и диаметрами d1 и d2, с задвижкой и коленом, коэффициенты сопротивлений: колена ξ1к, полностью открытой задвижки ξз и потерь на вход в трубу ξвх и соответственно коэффициенты гидравлического трения на первом участке λ1, на втором – λ2. Разность уровней в резервуарах H2 = H1 + H.
На глубине H1 к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок с диаметром выходного сечения dн и длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит в атмосферу с коэффициентами расхода и скорости μн = φн. Скоростным напором и изменением уровня в резервуаре А пренебречь.
Определить:
1. Режим течения, скорость Vтр и расход воды Qтр, поступающий с резервуар В по трубопроводу.
2. Скорость Vн и расход воды Qн через конически расходящийся насадок.

Задача 42
    (Рис. 5.2). Для орошения полей вода (темпера¬тура воды t °C) из реки подается с помощью центробежного насоса с объемным расходом Q на высоту Нг. Всасывающий и нагнетательный чугунные трубопроводы, бывшие в эксплуа¬тации, имеют соответственно: диаметры dВС, dH; и длины lВС, lH. Местные потери hн во всасывающем трубопроводе принять равными 100% от потерь по длине h1 а местными потерями напора в нагнетательном трубопроводе пренебречь.
1. Подобрать центробежный насос.
2. Определить рабочую точку при работе насоса на сеть.
3 Определить мощность на валу насоса для рабочей точ¬ки. КПД для расчета найти по характеристике центробежного насоса.
4. Как изменится мощность на валу насоса, если подачу воды уменьшить на 15%.