Закон Архимеда. Плавание тел. Движение жидкости
Закон Архимеда. Плавание тел.
2.16. Во избежание переполнения водой резервуар снабжен поплавковым клапаном, перекрывающим отверстие диаметром d = 50 мм в дне резервуара (рис. 2.20). Определить диаметр D цилиндрического поплавка высотой h = 100 мм, при котором максимальный уровень воды в резервуаре не будет превосходить Н = 1,0 м. Вес клапана G =10 Н, весом поплавка пренебречь.
Скачать решение задачи 2.16 (Маш гидравлика) (цена 60р)
2.17. Определить избыточное давление бензина (р = 750 кг/м3), подводимого к поплавковой камере карбюратора от бензонасоса по трубке диаметром d = 5 мм, если в момент открытия отверстия, перекрываемого иглой, шаровой поплавок (R = 30 мм) погружен в жидкость наполовину (рис. 2.21). Масса поплавка m1 = 30 г, масса иглы m2 = 15 г, плечи рычага а = 45 мм, b = 20 мм. Трением в шарнире и массой рычага и архимедовой силой, действующей на иглу, пренебречь.
Скачать решение задачи 2.17 (Маш гидравлика) (цена 60р)
2.18, Понтон (рис. 2.22) весом G = 8 кН имеет длину l = 5м, ширину b = 2,5 м и высоту h = 1 м. Проверить понтон на остойчивость при максимальной нагрузке G', при которой высота бортов над ватерлинией lh = 0,4 м, если центр тяжести понтона расположен на расстоянии hс = 0,5 м, а центр тяжести дополнительной нагрузки - на расстоянии hс = 2,5 м от днища понтона, плотность воды рв=1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 2.18 (Маш гидравлика) (цена 60р)
Относительный покой жидкости
2.19. Определить длину пути разгона L, автомобиля-самосвала от скорости v0 = 0 до V = 40 км/ч и максимальное ускорение а, при котором цементный раствор (р = 2200 кг/м3) не выплеснется из его кузова, длина которого l = 2,6 м, ширина b = 1,8 м и высота h = 0,8 м (рис. 2.26). Раствор заполняет кузов на 3/4 его высоты. С какой силой при этом ускорении цементный раствор действует на задний борт кузова? Движение автомобиля - прямолинейное, равноускоренное.
Скачать решение задачи 2.19 (Маш гидравлика) (цена 60р)
2.20. Определить силы давления воды на плоскую и сферическую крышки цистерны, которая движется горизонтально с ускорением а = 1,5 м/с2. Радиус цистерны R = 0,75 м, ее длина. L = 3м, высота наполнения h = 1,0 м (рис. 2.27).
Скачать решение задачи 2.20 (Маш гидравлика) (цена 60р)
2.21. Определить частоту вращения цилиндрического сосуда вокруг вертикальной оси, при которой сила давления воды на его верхнем днище Р = 6500 Н (рис. 2.28). До начала вращения уровень воды в открытых пьезометрах, установленных в верхнее днище на расстояниях R1 =150 мм и R2 = 300 мм от оси вращения цилиндра, был равен h = 700 мм. Радиус цилиндра R= 450 мм, диаметры пьезометров одинаковые.
Скачать решение задачи 2.21 (Маш гидравлика) (цена 60р)
Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности движения)
3.1 Определить расход, среднюю и максимальную скорость в поперечном сечении трубопровода диаметром d = 250 мм, если распределение местных скоростей по сечению описывается уравнением u= 50 (r02 - r2), где r0 = 0,5d - внутренний радиус трубы, r - расстояние, м, от оси трубы до точки, в которой вычисляется скорость u. На каком расстоянии от стенки трубы местная скорость равна средней скорости?
Скачать решение задачи 3.1 (Маш гидравлика) (цена 60р)
3.2. Подача шестеренного насоса объемного гидропривода (рис. 3.2) Q=80 л/мин. Подобрать диаметры всасывающей, напорной и сливной гидролиний, принимая следующие расчетные скорости: для всасывающей гидролинии vвс = 0,6..1,4 м/с, для напорной vн= 3,0...5,0, для сливной - vс = 1,4...2,0 м/с
Скачать решение задачи 3.2 (Маш гидравлика) (цена 60р)
Уравнение Бернулли
3.3. По горизонтальной трубе диаметром d1= 100 мм, имеющей сужение d2 = 40 мм, движется вода (расход (Q = 6 л/с). Определить абсолютное давление в узком сечении, если уровень воды в открытом пьезометре перед сужением h1 = 1,5 м (рис. 3.4). При каком расходе воды ртуть в трубке, присоединенной к трубопроводу в узком сечении, поднимется на высоту h = 10см, если при этом h1= 1,2 м? Потерями напора пренебречь.
Скачать решение задачи 3.3 (Маш гидравлика) (цена 60р)
3.4. Выходное сечение жиклера карбюратора (рис. 3.5) расположено выше уровня бензина в поплавковой камере па lh = 5мм, вакуум в диффузоре Рвак = 12 кПа. Пренебрегая потерями напора, найти расход бензина Q, если диаметр жиклера d=1 мм. Плотность бензина р = 680 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.4 (Маш гидравлика) (цена 60р)
3.5. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3), подаваемого по горизонтальной трубе диаметром D = 25 мм, в которой установлено сопло диаметром d = 10 мм и дифференциальный ртутный манометр, показания которого h = 100 мм. Потерями напора пренебречь (рис. 3.6).
Скачать решение задачи 3.5 (Маш гидравлика) (цена 60р)
3.6. На рис. 3.7 показана принципиальная схема струйного насоса. Жидкость под давлением подается к насадку 1 в камеру смешения 2, переходящую в диффузор 3, за которым следует отводящий (напорный) трубопровод 4. Выходное сечение сопла и входное сечение камеры смешения находятся в замкнутой камере 5, к которой примыкает всасывающий трубопровод 6.
Между выходом из насадка и входом в горловину камеры 2 струя имеет минимальное поперечное сечение, наибольшую скорость и (согласно уравнению Бернулли) самое низкое давление. Она увлекает за собой в горловину часть жидкости из камеры 5, вследствие чего там создается вакуум, под действием которого жидкость из приемного резервуара 7 по трубопроводу 6 всасывается в камеру 5. Требуется определить вакуум в камере 5, если расход рабочей жидкости Qр = 0,4 л/с, расход всасываемой жидкости Qвс = 0,6 л/с, диаметр горловины d = 12 мм, диаметр напорного трубопровода 4 D = 25 мм. Потерями напора пренебречь. Плотность жидкости р = 1000 кг/м3.
Скачать решение задачи 3.6 (Маш гидравлика) (цена 60р)
3.7. Определить расход воды, вытекающей из трубки диаметром d = 25 мм и длиной l = 400 мм под напором h = 1,0 м, если она вращается вокруг вертикальной оси с частотой п = 120 мин-1 (рис. 3.8). Каким будет расход воды из неподвижной трубки? Потерями напора пренебречь.
Скачать решение задачи 3.7 (Маш гидравлика) (цена 60р)
Режимы движения жидкости
3.8. Индустриальное масло ИС-30, температура которого 20 °С, поступает от насоса в гидроцилиндр по трубопроводу d = 22 мм. Определить режим течения масла, а также температуру, при которой ламинарный режим сменяется турбулентным, если подача насоса Q= 105 л/мин.
Скачать решение задачи 3.8 (Маш гидравлика) (цена 60р)
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
4.1. При прокачке бензина (р=700 кг/м3) по трубе длиной l = 5,5 м и диаметром d = 15 мм падение давления в трубопроводе P = 0,11 МПа. Принимая закон сопротивления квадратичным, определить эквивалентную шероховатость трубы, если расход Q = 0,9 л/с.
Скачать решение задачи 4.1 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.2, По трубопроводу диаметром d = 12 мм перекачивается масло индустриальное ИС-20 (р = 890 кг/м3) с температурой 30 °С. Определить показание h ртутного дифференциального манометра, присоединенного к трубопроводу в двух точках, удаленных друг от друга на расстояние l = 3 м, если расход масла Q= 0,3 л/с (рис. 4.2).
Скачать решение задачи 4.2 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.3. Определить утечку рабочей жидкости (масло МГ-30) через радиальный зазор (б = 80 мкм) между цилиндром и неподвижным поршнем (рис. 4.1), если давление с одной стороны поршня Р1 = 4 МПа, с другой - Р2 = 0,5 МПа, ширина поршня l = 40 мм, диаметр поршня D = 60 мм, температура жидкости 50 °С.
Скачать решение задачи 4.3 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.4. Рабочая жидкость - масло ИС-20 (температура 50 °С) подводится в поршневую полость гидроцилиндра (рис. 4.3). Определить давление P1 и расход масла Q, при котором скорость перемещения vp = 2 см/с, если утечка рабочей жидкости через кольцевой зазор (б = 60 мкм) между цилиндром и поршнем q = 5 см3/с, диаметр поршня D= 100 мм, ширина поршня l= 70мм, P2 = 80 кПа. Чему будет равно усилие па штоке R, если диаметр штока d= 50 мм? Трением в гидроцилиндре пренебречь.
Скачать решение задачи 4.4 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.5. Расход масла (V = 10 мм2/с, р = 895 кг/м3), которое подводится к коренному подшипнику коленчатого вала (рис. 4.4) автомобильного двигателя, Q0= 20 см3/с. Принимая режим движения масла ламинарным и пренебрегая вращением вала, определить потери давления в подшипнике, если его длина L = 60 мм, диаметр вала d = 50 мм, ширина кольцевой канавки а = 6 мм, радиальный кольцевой зазор б = 0,06 мм.
Скачать решение задачи 4.5 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.6 Определить потери давления на трение в трубопроводе диаметром d = 250 мм и длиной l=1,5 км, по которому перекачивается бензин (р = 700 кг/м3, V = 0,75 мм2/с) с расходом Qт = 65,5 т/ч. Как изменятся эти потери при уменьшении диаметра трубы на 20 %? Шероховатость стенок трубопровода принять равной 0,2 мм.
Скачать решение задачи 4.6 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.7 Определить коэффициент сопротивления вентиля, установленного в конце трубопровода диаметром d = 50 мм, если показание манометра перед вентилем Pман = 3,7 кПа, а расход воды Q = 2,5 л/с.
Скачать решение задачи 4.7 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.8. Определить потери напора в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания (рис. 4.5), включающей в себя центробежный насос, радиатор (ξ1 = 5), термостат (ξ2 = 3), трубопроводы (ξ3 = 1,5) и водяную рубашку двигателя (ξ4 = 4,5), если расход воды Q = 4,2 л/с. Все коэффициенты местных сопротивлений отнесены к скорости в трубе диаметром d= 50 мм. Потерями напора на трение пренебречь.
Скачать решение задачи 4.8 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.9. Определить расход воздуха, засасываемого двигателем вутреннего сгорания из атмосферы, при котором вакуум в горловине диффузора составляет Pвак= 15 кПа, если диаметр трубы D = 40 мм, диаметр диффузора d = 20 мм, коэффициенты сопротивления воздухоочистителя ξ1= 6, колена ξ2 = 0,3, воздушной заслонки ξ3 = 0,5 отнесены к скорости в трубе, а коэффициент сопротивления диффузора ξ4 = 0,04 отнесен к скорости движения воздуха в его горловине (рис. 4.6). Плотность воздуха р = 1,23 кг/м3. Потерями напора на трение пренебречь.
Скачать решение задачи 4.9 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.10. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3) через жиклер карбюратора диаметром d = 1 мм (рис. 3.5), если расход засасываемого воздуха Qв = 50 л/с, Диаметр всасывающей трубы D = 50 мм, диаметр горловины диффузора d0 = 23 мм, коэффициент сопротивления входа в трубу ξвх= 0,5, коэффициент сопротивления сужения ξс= 0,06, коэффициент сопротивления жиклера ξж = 0,4, плотность воздуха рв = 1,28 кг/м3. Потерями напора в трубке, подводящей бензин к жиклеру, пренебречь. Атмосферное давление Ра = 100 кПа.
Скачать решение задачи 4.10 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.11. К горизонтальной трубе переменного сечения (D= 150 мм, d = 50 мм), по которой прокачивается бензин (р = 750 кг/м3), присоединен дифференциальный манометр, разность уровней ртути в котором h = 120 мм (рис. 4.7). Определить расход бензина Q, а также показание манометра h1 при пропуске этого расхода
Скачать решение задачи 4.11 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.12. Для регулирования расхода воды, перетекающей из резервуара А В резервуар Б по короткой трубе прямоугольного поперечного сечения (b = 150 мм, а = 100 мм), на входе в трубу установлен затвор, открытие которого h можно изменять (рис. 4.8). Пренебрегая потерями напора па трение по длине, найти: 1) формулу для определения расхода воды в зависимости от перепада уровней в резервуарах lН и величины открытия затвора h 2) величину h, при которой расход Q = 7 л/с и lH = 120 мм; 3) давление в сжатом сечении с-с при h = 60 мм, lH = 0,5 м, Н = 0,65 м. Коэффициент сопротивления затвора 0,05, выхода из трубы 1, коэффициент сжатия струи ε = 0,63, атмосферное давление Pа = 100 кПа. Уровни в резервуарах А и Б постоянны.
Скачать решение задачи 4.12 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.13 Определить напор H, при котором расход воды в короткой горизонтальной трубе переменного сечения (D = 50 мм, d = 25 мм) равен (Q = 3,2 л/с, если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре Pо = 10 кПа (рис. 4,9). Потерями напора на трение по длине пренебречь. Коэффициент сопротивления вентиля 5. Построить пьезометрическую линию.
Скачать решение задачи 4.13 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.14. Определить потери напора и коэффициент сопротивления радиатора системы охлаждения автомобильного двигателя (рис. 4.10), который состоит из верхнего и нижнего коллекторов и 60 трубок длиной l= 700 мм каждая и диаметром d = 10 мм (шероховатость 0,05 мм). Подача насоса Q = 3,9 л/с, температура воды 50 °С (V = 0,55 мм2/с), диаметры верхнего и нижнего патрубков D = 40 мм. Потерями напора в коллекторах пренебречь.
Скачать решение задачи 4.14 (Маш гидравлика) (цена 60р)
4.15, В системе смазки двигателя внутреннего сгорания одна из секций шестеренного насоса нагнетает масло по 1 трубопроводу 1 в масляный радиатор 3, из которого оно, охладившись, сливается в поддон по трубопроводу 2 (рис. 4.11). Определить необходимое давление насоса, пренебрегая потерями давления во всасывающей трубе, если его подача Q = 0,4 л/с, размеры трубопровода l1 = 1,8 м, d1 = 10 мм, l2 = 1,1 м, d2 = 15мм, кинематическая вязкость масла в трубопроводе 1- V1 = 8 мм2/с, в трубопроводе 2 - v2 = 11 мм2/с (после охлаждения), плотность масла р = 900 кг/м3. Трубопровод 1 имеет пять колен (0,3), трубопровод 2-три колена. Радиатор 3 рассматривать как местное сопротивление с коэффициентом 2, отнесенным к скорости в трубопроводе 2, коэффициент сопротивления входа в трубу 0,5, коэффициент сопротивления выхода из трубы 2 - равен 1. Трубы - гладкие.
Скачать решение задачи 4.15 (Маш гидравлика) (цена 60р)