Истечение жидкости через отверстия
Истечение жидкости через отверстия, насадки и дроссели при постоянном напоре
6.1 Вода под постоянным напором Н= 2,0 м вытекает в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром d = 10мм (рис. 6.4). Принимая коэффициент сжатия струи в насадке равным е = 0,63, коэффициент сопротивления входа в насадок 0,06 (отнесен к скорости в сжатом сечении), определить расход воды. Какими будут при этом вакуум в насадке и потери напора? Потери на трение в насадке не учитывать.
Скачать решение задачи 6.1 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.2. Сопоставить расходы жидкости и потери напора при истечении через малое отверстие в тонкой стенке (μ0 = 0,62, φ0 = 0,97), внешний цилиндрический насадок (μ1 = φ1 = 0,82), конический сходящийся насадок (μ2 = φ2 = 0,95) и коноидальный насадок (μ3 = φ3 = 0,97). Напоры Н и диаметры выходных сечений во всех случаях одинаковы
Скачать решение задачи 6.2 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.3. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3) через жиклер карбюратора диаметром d = 1,0 мм, коэффициент расхода которого 0,8 (рис. 6.5). Бензин поступает к жиклеру из поплавковой камеры благодаря вакууму, который создается в диффузоре карбюратора. Выходное сечение бензотрубки расположено на Н = 5 мм выше уровня бензина в поплавковой камере, вакуум в диффузоре Pвак = 12 кПа, давление в поплавковой камере - атмосферное. Потерями напора в бензотрубке пренебречь.
Скачать решение задачи 6.3 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.4. Определить диаметры двух одинаковых отверстий в поршне гидротормоза (рис. 6.6), при которых скорость перемещения поршня v=40 см/с при нагрузке R = 25 кН. Диаметр поршня D = 150 мм, ширина манжеты б=15 мм, коэффициент трения в манжете f = 0,12, плотность тормозной жидкости р = 870 кг/м3, коэффициент расхода отверстия 0,8. Весом поршня и жидкости над ним пренебречь.
Скачать решение задачи 6.4 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.5. Определить диаметр d отверстия в диафрагме, при котором из топливного бака 1 в поплавковую камеру 2 карбюратор а будет поступать расход бензина (V = 0,9 мм2/с) Q = 6,5 см2/с, если напор Н = 0,35 м (рис. 6.7).
Скачать решение задачи 6.5 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.6 Масло через дроссель диаметром d0= 1,5мм подводится в поршневую полостъ гидроцилиндра (рис. 6.8). Давление перед дросселем р = 12,5 МПа, давление на сливе P2 = 200 кПа, усилие на штоке R = 20 кН. Диаметр поршня D = 80 мм, диаметр штока d = 50 мм.
Определить скорость перемещения поршня, если коэффициент расхода дросселя 0,62, плотность рабочей жидкости р = 895 кг/м3. Весом: поршня и штока, трением в гидроцилиндре и утечками жидкости пренебречь. Движение поршня считать равномерным.Каким должен быть диаметр дросселя d01, чтобы скорость перемещения поршня стала равной v1=5 см/с?
Скачать решение задачи 6.6 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.7. Определить расход масла через конический переливной клапан, диаметр которого d = 26 мм, если давление перед клапаном P1= 12 МПа, давление на сливе P2 = 0, высота подъема клапана h = 0,5 мм, угол b = 45°, коэффициент расхода 0,62, плотность масла р = 890 кг/м3 (рис. 6.9).
Скачать решение задачи 6.7 (Маш гидравлика) (цена 60р)
Истечение жидкости через отверстия и насадки при переменном напоре
6.8. Определить диаметр отверстия в дне бака с квадратным основанием (а x а = 1 x 1 м), при котором вся жидкость, налитая в бак до уровня Н = 1,5 м, вытечет из него за 30 мин (рис. 6.11, а). Как изменится время опорожнения бака, если к отверстию присоединить вертикальную трубку длиной l = 0,5 м такого же диаметра? Коэффициент потерь на трение принять равным 0,025, коэффициент расход отверстия 0,62. При какой длине трубки время опорожнения бака T = 15 мин?
Скачать решение задачи 6.8 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.9. Нефть вытекает из цилиндрического бака диаметром D = 1,5 м через отверстие в дне диаметром d = 32 мм. Начальный напор Н1 = 1,0 м (рис. 6.12). Определить время, за которое из бака вытечет половина объема нефти. Как изменится время вытекания этого же объема жидкости, если к отверстию будет присоединена горизонтальная труба длиной l = 7,0 м такого же диаметра? Расстояние оси трубы от дна бака z = 0,2 м, кинематическая вязкость нефти V = 140 мм2/с. Потерями в местных сопротивлениях пренебречь.
Скачать решение задачи 6.9 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.10. Из закрытого бака длиной L = 0,7 м, шириной В = 0,5 м и высотой Н = 0,4 м бензин (р = 700 кг/м3) вытекает в атмосферу через трубку диаметром d2 = 40 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой 4. Воздух (рв = 1,23 кг/м3) поступает в верхнюю часть бака через трубку диаметром d1 = 10 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой 5 (рис. 6.13).
Определить время опорожнения бака, если в начальный момент он был заполнен бензином доверху. Каким было бы время опорожнения такого же открытого бака?
Скачать решение задачи 6.10 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.11. Цилиндрическая бочка радиусом R= 0,3 м и высотой H = 1 м заполнена бензином, давление на свободной поверхности которого равно атмосферному (рис. 6.14). Определить время опорожнения бочки через отверстие диаметром d = 20 мм в боковой стенке при горизонтальном ее положении. Каким будет время опорожнения бочки через такое же отверстие в дне при вертикальном ее положении? Коэффициент расхода отверстия μ = 0,62.
Скачать решение задачи 6.11 (Маш гидравлика) (цена 60р)
6.12. Вода в количестве Q= 0,55 л/с поступает в пустой цилиндрический бак, в дне которого имеется отверстие диаметром d = 16 мм (рис. 6.15, а). Площадь поперечного сечения бака S = 1 м2. Определить максимальный напор H0, который может установиться в баке, а также время, в течение которого напор воды станет равным 0,5H0. Построить график зависимости расхода воды через донное отверстие от времени и найти расход, напор и объем воды, вытекшей из бака и накопившейся в нем через 1 ч. Коэффициент расхода принять равным μ = 0,62.
Скачать решение задачи 6.12 (Маш гидравлика) (цена 60р)
СИЛОВОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОТОКА С ОГРАНИЧИВАЮЩИМИ ЕГО СТЕНКАМИ
7.1. По трубе диаметром d= 50 мм вода движется со скоростью v = 3 м/с. Определить силу, с которой жидкость действует на колено (рис. 7.5), если избыточное давление перед ним р1 = 10 кПа, а коэффициент сопротивления равен 1,3. Весом жидкости пренебречь.
Скачать решение задачи 7.1 (Маш гидравлика) (цена 60р)
7.2. Определить осевую силу, приложенную к трубопроводу на участке постепенного сужения (D1 = 100 мм, D2 = 50 мм), если избыточное давление перед сужением P1 = 120 кПа, расход воды Q = 15 л/с, а коэффициент сопротивления сужающегося участка 0,4 (рис. 7.6).
Скачать решение задачи 7.2 (Маш гидравлика) (цена 60р)
7.3. В струю с расходом Q1 = 20 л/с и скоростью v1= 25 м/с введена пластина, составляющая угол ф = 60° с осью струи (рис. 7.7). Определить силу F воздействия струи на пластину и расходы воды Q2 и Q3 если угол отклонения второй части струи от первоначального направления b = 15°. Весом жидкости и трением струи о пластину пренебречь.
Скачать решение задачи 7.3 (Маш гидравлика) (цена 60р)
7.4. Колесо радиусом r = 1,0 м о радиальными плоскими лопатками вращается под действием силы давления струи воды, вытекающей из конического насадка (D = 100 мм, ф = 0,95) под напором H = 5 м (рис. 7.8). Определить частоту вращения колеса и мощность на валу, если приложенный к нему момент М = 40 Н-м. Потерями мощности в процессе преобразования кинетической энергии жидкости в механическую энергию вращающегося колеса пренебречь.
Скачать решение задачи 7.4 (Маш гидравлика) (цена 60р)
7.5. Сегнерово колесо (рис. 7.9) установки для мойки автомобилей снизу вращается в горизонтальной плоскости под действием реакций струй, вытекающих из сопел A2, B2; С2, оси которых перпендикулярны к радиальным трубкам и наклонены под углом b = 30° к плоскости вращения. Какое давление р0 необходимо создать на входе в сегнерово колесо, чтобы оно вращалось со скоростью n = 120 об/мин, если радиус колеса r2 = 300 мм, диаметр всех сопел d = 5 мм, коэффициент сопротивления сопла 0,25, момент сил трения М = 4 Н-м? Каким будет при этом суммарный расход через все сопла сегнерова колеса? Сопла А1 В1 и С1 оси которых вертикальны, удалены от оси вращения на расстояние r1 = 150 мм Как изменится частота вращения колеса при уменьшении момента сил трения в четыре раза?
Скачать решение задачи 7.5 (Маш гидравлика) (цена 60р)
7.6. В систему смазки двигателя внутреннего сгорания входит фильтр тонкой очистки масла - центрифуга, состоящая из цилиндра A, в который из масляной магистрали подводится масло (p= 890 кг/м3) под давлением P = 0,65 МПа, и полой оси Б с отверстиями, через которые очищенное масло отводится из центрифуги (рис. 7.10). При вращении ротора A взвешенные механические примеси под действием сил инерции отбрасываются от оси вращения к периферии и осаждаются плотным слоем на внутренних стенках ротора. Очищенное масло стекает в поддон двигателя. Часть масла отводится через форсунки В, расположенные тангенциально. Возникающие при этом реактивные силы создают крутящий момент, за сет которого и вращается ротор центрифуги. Определить диаметр выходных отверстий форсунок, при котором частота вращения ротора n = 6000 об/мин, если момент сил трения, препятствующих вращению ротор а, М = 0,2 Н-м, расстояние между форсунками 2R= 120 мм, а коэффициент сопротивления форсунки 0,5.
Скачать решение задачи 7.6 (Маш гидравлика) (цена 60р)