Часть 7-2 Местные сопротивления, приборы для измерения расхода и скорости
Задача (Куколевский И.И.) 7-24. В следящей системе давление рх в корпусе золотника, подводимое к силовому цилиндру, изменяется с перемещением золотника в пределах от Р1 (при полностью открытом верхнем окне и закрытом нижнем окне) до Р2 (при закрытом верхнем и открытом нижнем окнах). Каждому положению золотника (командного органа) отвечает при этом определенное усилие, действующее на поршень силового цилиндра (исполнительный орган). Установить зависимость давления рх в силовом цилиндре от перемещения золотника х, если перепад давлений для верхнего окна выражается, как
Скачать решение задачи 7-24 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-25. Литниковая система земляной формы, состоящая из чаши, цилиндрического стояка, прямоугольного литникового хода (равной со стояком площади F) и питателя выходной площади f, должна при работе под напором Н = 500 мм подавать в форму массовый расход чугуна М =11,5 кг/с (плотность р = 6,8 г/см3).
1. Определить диаметр стояка D и выходную площадь питателя f так, чтобы в верхнем сечении стояка (расположенном под уровнем чугуна в чаше на h = 100 мм) давление равнялось атмосферному и тем самым была исключена возможность засасывания газов в форму, возникающего при наличии вакуума в стояке из-за газопроницаемости земляной формы. Учитывать только местные сопротивления (коэффициент сопротивления) (коэффициенты сопротивления плавно скругленного входа в стояк ξвх = 0,06, колена ξк=1,3 и питателя ξп=0,1). 2) Как изменятся результаты, если кромка входа в стояк не будет закруглена (учитывать сжатие струи, принимая коэффициент сжатия ε = 0,64). Давление на выходе из питателя равно атмосферному.
Ответ. D= 40 мм и f=6,6 см2; D = 50 мм и f = 6,1 см2.
Задача (Куколевский И.И.) 7-26. Водоструйный насос, получая воду под давлением из резервуара А, подсасывает из резервуара В воду на высоту H1 = 4 м и нагнетает ее в резервуар С на высоту H2=2 м. Выходной диаметр сопла, из которого вытекает под давлением вода, d1 = 20 мм, диаметр цилиндрической смесительной камеры d2 = 40 мм, выходной диаметр диффузора, из которого вода поступает в резервуар С, d3= 100 мм. Определить минимальный напор hmin в резервуаре А, при котором насос перестанет подсасывать воду из резервуара В.
Каков будет при этом расход воды из сопла.
Учитывать только потери на расширение потока в цилиндрической камере и в диффузоре насоса (коэффициент потерь в диффузоре 0,25).
Указание. Когда насос перестает подсасывать воду, величина вакуума в выходном сечении сопла равна H, м вод. ст. При этом уравнение Бернулли для участка между выходным сечением сопла и резервуаром С дает;
Задача (Куколевский И.И.) 7-27. Водоструйный насос с цилиндрической камерой смешения получает рабочую воду из бака А под напором H = 20 м и поднимает подсасываемую воду из бака В в бак С на высоту H2 = 5 м.
1. Определить расходы рабочей и подсасываемой воды Q1, и Q0, если выходной диаметр рабочего сопла d = 20 мм и диаметр смесительной камеры D = 40 мм. Учитывать только потерю при смешении потоков в камере и потерю при выходе из камеры в бак.
2 Как изменятся расходы Q1, и Q0, если дополнить камеру диффузором (пунктир), кинетической энергией выхода из которого можно пренебречь. Потерю в диффузоре определить по формуле
Скачать решение задачи 7-27 (Куколевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-28. Определить расход керосина (относительный вес δ = 0,80) в трубе диаметром D = 50 мм, если показание ртутного дифференциального манометра у сопла Н = 175 мм, выходной диаметр сопла d = 30 мм, а его коэффициент сопротивления ξ = 0,08. Какова потеря напора в расходомере? При каком давлении перед соплом в расходомере начнется кавитация, если упругость паров керосина Рнп = 20 кПа.?
Ответ. Q = 5,4 л/сек; hn= 1,46 м; р = 42 кПа.
Скачать решение задачи 7-28 (Кукалевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-29. Определить весовой расход насыщенного пара, идущего по трубе диаметром D = 200 мм при t = 110° С и P = 0,15 МПа, если перепад у диафрагмы h = 50 мм рт. ст., диаметр диафрагмы d = 160 мм, а ее коэффициент расхода μ = 0,77. Газовая постоянная пара R = 461 Дж/кг*град. Каков будет перепад у диафрагмы, если такой же весовой расход насыщенного пара будет идти по трубе при t= 140° С и P = 0,36 МПа?
Ответ. m =1,66 кг/с; h = 22 мм.
Скачать решение задачи 7-29 (Кукалевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-30. Расход в трубопроводе диаметром D = 100 мм измеряется нормальной диафрагмой с d = 80 мм, для которой известна зависимость коэффициента расхода р. от числа Рейнольдса, отнесенного к диаметру трубы. Определить разность уровней в пьезометрах Н при расходе Q= 20 л/сек для случаев течения воды (V = 10-2 Ст) и масла (v = 25*10-2 Ст).
Ответ. h = 1,38 м и 1,20 м.
Скачать решение задачи 7-30 (Кукалевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-31. Определить объемный и весовой расходы воздуха, протекающего через трубу Вентури с размерами D = 50 мм и d = 25 мм, если показание манометра перед расходомером M = 15 атм, температура воздуха t = 20° С, показание дифференциального водяного манометра Н =150 мм и коэффициент расхода μ = 1. Удельная газовая постоянная воздуха R=287 Дж/(кг*К). Атмосферное давление принять равным 0,1 МПа. См. указание к задаче 7.29.
Ответ. Q= 10,1 м/с; m = 0,071 кг/с.
Скачать решение задачи 7-31 (Кукалевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-32. Расход воды в трубопроводе диаметром D = 200 мм измеряется расходомером Вентури. Каков должен быть диаметр сжатого сечения расходомера, чтобы при расходе Q = 50 л/с показание ртутного дифференциального манометра было не меньше h =160 мм? Каким должно быть при этом наименьшее давление перед расходомером, чтобы в его сжатом сечении не возникало вакуума? Коэффициент сопротивления сужающегося участка расходомера принять равным ξ =0,04.
Ответ. d = 100 мм Рмин = 0,2 атм.
Скачать решение задачи 7-32 (Кукалевский И.И.) (цена 100р)
Задача (Куколевский И.И.) 7-33. Мерное сопло, расходомер Вентури и диафрагма, установленные в трубе D =100 мм, имеют одинаковый диаметр в свету d = 60 мм. Коэффициент сопротивления участка до сжатого сечения во всех приборах одинаков и равен ξ = 0,06, коэффициент потерь в диффузоре расходомера Вентури φД = 0,2. Коэффициент сжатия струи в диафрагма ε = 0,66. Сравнить потери напора во всех трех приборах при одинаковом расходе воды Q=16 л/с. Построить линии полного напора и пьезометрические линии при одинаковых показаниях манометров на входе в каждый прибор М = 100 кПа и высоте расположения манометров h=0,3 м. Определить наибольший расход Q, который при указанном М можно пропускать через каждый прибор, чтобы вакуум в сжатом сечении не превосходил 7 м.
Ответ hсопла = 0,77м, hвент=0,23м, hдиф=2,4м, Qсопла=Qвент=54,2л/с, Qдиф=34,5л/с
Задача (Куколевский И.И.) 7-34. Воздуходувка засасывает из атмосферы воздух при давлении Pат=101 кПа и температуре t = 20°С через мерное сопло диаметром D = 200 мм.
1 Определить, приняв коэффициент расхода сопла равным μ = 0,95, расход засасываемого воздуха, если известно показание спиртового вакуумметра h = 250 мм при плотности спирта р = 800 кг/м3.
2) Каково будет показание h прибора, если такой же объемный расход воздуха будет засасываться из барокамеры при давлении в ней р =54 кПа. и температуре t = -20°С. Газовая постоянная воздуха R = 287 Дж/кг*К.
Ответ. Q= 1,7 м3/с; Н= 155 мм.
Задача (Куколевский И.И.) 7-35. На оси вертикальной трубы диаметром D = 200 мм установлена трубка A для измерения полного напора. В этом же сечении установлена пьезометрическая трубка В, измеряющая статическое давление в сечении. Определить расход воды в трубе, если уровень воды п трубке А находится выше мерного сечения на H2= 0,3 м, а уровень в трубке В - ниже мерного сечения на Н1=0,2 м. Отношение средней скорости в сечении к скорости на оси трубы принять равным 0,84.
Ответ. Q = 82,5 л/с.
Задача (Куколевский И.И.) 7-36. Скоростная трубка, установленная вдоль оси воздухопровода диаметром D = 200 мм, дает на спиртовом микроманометре с наклонной шкалой показание L = 75 мм. Плотность спирта в манометре рс=800 кг/м3, наклон трубки манометра к горизонту sin a = 0,2. Давление воздуха в мерном сечении равно по манометру М = 40 кПа, его температура t =16 С. Барометрическое давление Pат = 98 кПа.. Определить весовой расход воздуха, приняв коэффициент трубки равным единице (перепад давлений (P1-P2)/р*g воздуха в ветвях трубки равен скоростному напору в мерной точке), а отношение средний скорости в трубе к измеряемой трубкой скорости на ее оси vcp/v = 0,84.
Ответ. m = 0,52 кг/с.
Задача (Куколевский И.И.) 7-37. Для автоматической регистрации расхода, измеряемого трубой Вентури, ртутный дифманометр расходомера снабжен поплавковым устройством, при помощи которого величина расхода записывается на равномерно вращающемся барабане. Линия дифманометра, идущая от горловины расходомера, включает цилиндрический сосуд А, где помещается частично погруженный в ртуть поплавок, снабженный пишущим острием. Линия дифманометра, идущая от входного сечения расходомера, включает сосуд В с переменной по высоте площадью. Форма этого сосуда такова, что перемещение уровня ртути в сосуде Л, а следовательно, и поплавка, пропорциональны расходу, в силу чего шкала расхода на барабане равномерна. Найти уравнение боковой поверхности сосуда В, если известно, что величина расхода связана с показанием дифманометра зависимостью
