Механика сплошных сред
Задачи по механике сплошных сред 1-20
Задача 1. Давление в кислородном баллоне на улице при температуре t1 = 15 °С равно p1 = 107 Па. Найти давление p2 в баллоне при внесении его в помещение с температурой t2 = 23С.
Ответ: p2 = 1,147•107 Па.
Указания к задаче 1 – для определения давления использовать уравнение состояния идеального газа Клайперона-Менделеева.
Скачать решение задачи 1 мсс (цена 100р)
Задача 2. Определить среднюю толщину солевых отложений pсол на внутренней поверхности бывшей в эксплуатации напорной трубы диаметром d = 500 мм и длиной L = 2 км. При выпуске воды в количестве V = 70 литров давление в водоводе уменьшилось на величину Δp = 106 Па. Отложения по диаметру и длине водовода распределены равномерно.
Ответ: бсол = 11,5 мм
Указания к задачам 2, 3, 4, 7 – значения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения взять из справочников.
Скачать решение задачи 2 мсс (цена 100р)
Задача 3. Определить изменение плотности воды при ее нагревании от t1 = 5 °С до t2 = 95 °С.
Ответ: p2/p1 = 0,963.
Указания к задачам 2, 3, 4, 7 – значения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения взять из справочников.
Скачать решение задачи 3 мсс (цена 100р)
Задача 4. Определить изменение плотности воды при ее сжатии от p1 = 105 Па до p2 = 107 Па.
Ответ: p2/p1 = 1,005.
Указания к задачам 2, 3, 4, 7 – значения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения взять из справочников.
Скачать решение задачи 4 мсс (цена 100р)
Задача 5. Определить показания U-образного манометра hрт, пьезометра Н1 и барометра Н2, присоединенных к напорному трубопроводу с нефтью, если пружинный манометр показывает pман = 0,2•105 Па (рис.1 ), h1 = 0,5 м; h2 = 1 м, относительная плотность нефти бн = 0,9, ртути рт = 13,6.
Ответ: hрт = 0,25 м.рт.ст.; Н1 = 2,67 м.неф.ст.; Н2 = 14,1 м.неф.ст.
Скачать решение задачи 5 мсс (цена 100р)
Задача 6. В отопительной системе небольшого дома содержится объем воды V1 = 500л при температуре t1 = 10 °С. Какой объем воды V поступит дополнительно в расширительный бак системы при нагреве воды до температуры t2 = 95°С.
Ответ: V = 19,6 л.
Указания к задаче 6 – значения плотности воды найти по справочникам.
Скачать решение задачи 6 мсс (цена 100р)
Задача 7. Трубопровод длиной L = 2000 м и диаметром d = 100 мм перед гидравлическими испытаниями заполнен водой, находящейся под атмосферным давлением. Температура воды t = 10С. Определить, сколько нужно добавить в трубопровод воды V, чтобы давление в нем повысить на величину p = 2000 кПа. Деформацией трубопровода пренебречь.
Ответ: V = 15,9 л.
Указания к задачам 2, 3, 4, 7 – значения коэффициентов объемного сжатия и температурного расширения взять из справочников.
Скачать решение задачи 7 мсс (цена 100р)
Задача 8. Определить тягу p через дымовую трубу высотой Н = 60 м (рис.2). Плотность дымовых газов p2 = 0,6 кг/м3, а температура наружного воздуха tН = 10 °С.
Ответ: p = 353,16 Па.
Указания к задаче 8 – значение плотности наружного воздуха взять из справочников. Влиянием барометрического давления и влажности пренебречь.
Скачать решение задачи 8 мсс (цена 100р)
Задача 9. Определить показания манометров p1, p2, p4 (рис.3), если давление p3 = 1,3•105 Па. Чему равно абсолютное давление в точке А? h1 = 3,0 м ; h2 = 3,1 м ; h3 = 2,7 м ; h = 1,1 м.
Ответ: p1 = 0,731•105 Па, p2 = 0,996•105 Па ; p4 = 1,59•105 Па ; pАабс = 1,104•105 Па.
Скачать решение задачи 9 мсс (цена 100р)
Задача 10. При помощи дифференциального манометра найти разность давлений в 2-х трубопроводах заполненных водой (рис.4). Высота столба ртути h = 30 см.
Ответ: pВ - pА = 34139 Па.
Указания к задачам 10, 11, 12, 14 – для решения необходимо составить уравнение равновесия давлений на произвольно выбранную плоскость сравнения (часто выбирают плоскость раздела между средами).
Скачать решение задачи 10 мсс (цена 100р)
Задача 11. Какая высота столба ртути h установится в дифференциальном манометре (рис.5), если при разности давлений pВ - pА = 65000 Па, центр трубопровода А расположен на z = 34 см выше центра трубопровода В.
Ответ: h = 25,6 см.
Указания к задачам 10, 11, 12, 14 – для решения необходимо составить уравнение равновесия давлений на произвольно выбранную плоскость сравнения (часто выбирают плоскость раздела между средами).
Скачать решение задачи 11 мсс (цена 100р)
Задача 12. Найти давление воздуха p в резервуаре В (рис.6), если давление на поверхности воды в резервуаре А равно pА = 0,25 ат, разности уровней ртути в манометре h1 = 200 мм и h2 = 250 мм, а значение h = 0,5 м. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом (относительная плотность спирта hсп.= 0,8).
Ответ: pВман = 26058 Па.
Указания к задачам 10, 11, 12, 14 – для решения необходимо составить уравнение равновесия давлений на произвольно выбранную плоскость сравнения (часто выбирают плоскость раздела между средами).
Скачать решение задачи 12 мсс (цена 100р)
Задача 13. Найти силу Т, с которой нужно тянуть трос, прикрепленный к нижней кромке плоского квадратного затвора, закрывающего отверстие канала (рис.7). Затвор может вращаться вокруг оси А. Глубина воды над верхней кромкой щита Н = 5 м, сторона квадрата h = 2 м, трос направлен под углом 45 град к горизонту.
Ответ: Т = 124,07 кН.
Указания к задаче 13 – необходимо определить силу давления воды на затвор и точку ее приложения, а затем составить уравнение моментов сил относительно оси А.
Скачать решение задачи 13 мсс (цена 100р)
Задача 14. Определить абсолютное и манометрическое давления в резервуаре (рис.8) по показаниям батарейного ртутного манометра, если отметки жидкости в метрах от условного нуля z1 = 3,0 м; z2 = 1,5 м; z3 = 2,5 м; z4 = 1,2 м; z5 = 2,3 м.
Ответ: pабс = 352,71 кПа; pман = 252,71 кПа.
Указания к задачам 10, 11, 12, 14 – для решения необходимо составить уравнение равновесия давлений на произвольно выбранную плоскость сравнения (часто выбирают плоскость раздела между средами).
Скачать решение задачи 14 мсс (цена 100р)
Задача 15. Стенка резервуара имеет вид «ломаной» линии 1-2-3-4-5-6 (рис. 9). Определить давления в «характерных» точках и построить эпюру гидростатического давления воды на стенку. Найти графоаналитическим методом силу давления на стенку 3-4 и координату ее приложения pД, если h1 = 2 м, h2 = 3 м, h3 = 4 м, ширина стенки В = 3 м (на рисунке не показана).
Ответ: Р3-4 = 309,01 кН; ?Д = 1,28 м, p1 = 0; p2 = p3 = 19,62 кПа; Р3 = 19,62 кПа; p4 = p5 = 49,05 кПа; p6 = 88,29 кПа.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей.
Скачать решение задачи 15 мсс (цена 100р)
Задача 16. В сосуд налита ртуть, вода и масло (рис.10). Высота слоя ртути h1 = 20 см, воды h2 = 80 см и масла h3 = 1 м. Построить эпюру избыточного давления и найти графоаналитическим методом силу давления на боковую стенку сосуда, если ее ширина В= 2 м (на рисунке не показана), а плотность масла pм = 800 кг/м3.
Ответ: Р = 38,298 кН.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей.
Скачать решение задачи 16 мсс (цена 100р)
Задача 17. Закрытый бак частично заполнен водой (рис.11). Давление воздуха на поверхности воды p = 4,5 ат. Требуется: 1) построить эпюру давления на боковую стенку АС, если ее высота Н = 8 м, ширина В = 5 м (на рисунке не показана), глубина воды h = 6 м. 2) найти силу суммарного давления воздуха и воды на стенку и точку приложения (центр давления) этой силы.
Ответ: P = 188,83•105 Н; L = 2,094 м.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей. При решении воспользоваться также теоремой Вариньона.
Скачать решение задачи 17 мсс (цена 100р)
Задача 18. Какова сила давления воды на наклонную стенку АА/-СС/ открытого резервуара (рис. 12) и на какой глубине расположен центр давления, если h1 = 3 м, h2 = 2м, В = 4 м, α = 300.
Ответ: Р = 627,84 кН; pД = 4,33 м.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей.
Скачать решение задачи 18 мсс (цена 100р)
Задача 19. На каком расстоянии от дна Х нужно расположить ось вращения О-О, чтобы плоский прямоугольный затвор АС (рис.13) открывался автоматически, как только глубина воды в верхнем бьефе будет превышать h1 = 2 м. Глубина в нижнем бьефе h2 = 0,9 м, ширина затвора В = 2 м (на рисунке не показана).
Ответ: Х = 0,76 м.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей. При решении воспользоваться также теоремой Вариньона.
Скачать решение задачи 19 мсс (цена 100р)
Задача 20. Определить начальное подъемное усилие Т для открытия плоского прямоугольного затвора, вращающегося вокруг шарнира О (рис.14). Расстояние от шарнира до уровня воды а = 1 м, глубина воды h = 3 м, ширина затвора В = 2 м (на рисунке не показана), масса m = 2 т.Угол наклона затвора к горизонту 60град. Трением в шарнире и архимедовой силой в начальный момент подъема пренебречь.
Ответ: Т = 194,62 кН.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей. При решении воспользоваться также теоремой Вариньона.
Скачать решение задачи 20 мсс (цена 100р)
Задачи по механике сплошных сред 21-34
Задача 21. Водораздельный плоский щит шириной В = 4 м (на рисунке не показана) наклонен на 60° (рис.15). Глубина воды h1 = 3 м; h2 = 1 м. Определить равнодействующую силу давления воды на щит R и расстояние от точки приложения силы до шарнира О - DR, если а = 0,5 м. Задачу решить аналитическим методом.
Ответ: R = 181,25 кН; DR = 2,79 м.
Указания к задачам 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 – использовать аналитический или графоаналитический способ решения для плоских поверхностей. При решении воспользоваться также теоремой Вариньона.
Скачать решение задачи 21 мсс (цена 100р)
Задача 22. Определить силу давления воды Р и направление ее действия на секторный затвор (рис.16) при следующих данных: R = 3 м, a = 45, R = 4,24 м, ширина затвора В = 1 м.
Ответ: Р = 45,58 кН;.
Указания к задачам 22, 23, 24, 25 – при решении воспользоваться формулами определения сил суммарного давления для цилиндрических поверхностей.
Скачать решение задачи 22 мсс (цена 100р)
Задача 23. Сегментный щит АN радиусом R = 7 м, поддерживает воду при ее глубине h = 4,5 м (рис.17). Центральный угол сектора 45град. Горизонтальная проекция щита СN = а = 3 м. Ширина щита В = 6,5 м. Определить силу гидростатического давления воды на щит P и координату центра давления zц.д..
Ответ: Р = 905,45 кН; zц.д .= 4,9 м.
Указания к задачам 22, 23, 24, 25 – при решении воспользоваться формулами определения сил суммарного давления для цилиндрических поверхностей.
Скачать решение задачи 23 мсс (цена 100р)
Задача 24. Для хранения воды используется бак, имеющий фасонную часть АС в виде четверти поверхности цилиндра (рис.18). Радиус цилиндра R = 2 м, ширина В = 3 м, глубина воды Н = 5 м. Определить величину суммарного давления на криволинейную фасонную часть и направление ее действия.
Ответ: Р = 310,12 кН; R = 40040.
Указания к задачам 22, 23, 24, 25 – при решении воспользоваться формулами определения сил суммарного давления для цилиндрических поверхностей.
Скачать решение задачи 24 мсс (цена 100р)
Задача 25. Криволинейная цилиндрическая стенка АС CA, опирающаяся на опоры (рис. 19), имеет размеры R = 3 м, В = 5 м. Найти силу давления воды на цилиндрическую стенку, направление действия этой силы и построить эпюру гидростатического давления. Заглубление верха криволинейной стенки h = 1 м.
Ответ: Р = 615,45 кН; P = 53020
Указания к задачам 22, 23, 24, 25 – при решении воспользоваться формулами определения сил суммарного давления для цилиндрических поверхностей.
Скачать решение задачи 25 мсс (цена 100р)
Задача 26. Понтон с размерами a х Н х В = 10 х 2,5 х 4 м частично погружен в воду (рис.20). Построить эпюру гидростатического давления воды на торцевые стенки АС и ЕД и дно понтона СД, если его осадка Т = 3 м, а угол наклона α = 10°. Найти силы давления воды на указанные поверхности, используя графоаналитический метод решения.
Ответ: Р1 = 173,5 кН; Р2 = 835 кН; Р3= 31,7 кН.
Скачать решение задачи 26 мсс (цена 100р)
Задача 27. Определить плотность дерева, которая необходима для изготовления плота при перевозке 12 человек массой по 75 кг каждый, если плот состоит из 10 бревен диаметром d = 30 см и длиной L = 8 м. Бревна наполовину погружены в воду.
Ответ: pдер.= 337,55 кг/м3.
Указания к задаче 27 – вес людей и бревен уравновешивается выталкивающей силой воды, определяемой по закону Архимеда.
Скачать решение задачи 27 мсс (цена 100р)
Задача 28. Бетонная плита имеет массу в воздухе 125 кг, а в воде 75 кг. Определить плотность бетона.
Ответ: бет.= 2500 кг/м3.
Указания к задачам 28, 29, 30, 31 – при решении использовать закон Архимеда.
Скачать решение задачи 28 мсс (цена 100р)
Задача 29. Определить диаметр поплавка D , который при слое воды Н = 90 см обеспечивал бы автоматическое открытие сливного клапана d = 4 см. (рис. 21). Длина тяги H = 85 см, вес клапана и тяги Gкл.= 1,5 н, масса поплавка mп.= 250 г.
Ответ: D = 0,19 м.
Указания к задачам 28, 29, 30, 31 – при решении использовать закон Архимеда.
Скачать решение задачи 29 мсс (цена 100р)
Задача 30. Прямоугольная баржа размером 18 х 9 м, когда ее загрузили песком, погрузилась в воду на 0,5 м по сравнению с первоначальным состоянием до загрузки. Определить объем загруженного песка, если его относительный вес равен 2.
Ответ: Wп = 40,5 м3.
Указания к задачам 28, 29, 30, 31 – при решении использовать закон Архимеда.
Скачать решение задачи 30 мсс (цена 100р)
Задача 31. Определить глубину погружения плавающего в воде деревянного бруса и его остойчивость при следующих данных: ширина 0,3 м, высота 0,2 м, длина 4 м (на рисунке не показана), плотность дерева pдер.= 600 кг/м3.
Ответ: hо = 0,12 м, брус остойчив.
Указания к задачам 28, 29, 30, 31 – при решении использовать закон Архимеда. В задаче 31 для определения остойчивости баржи найти соотношение между метацентрической высотой и метацентрическим радиусом.
Скачать решение задачи 31 мсс (цена 100р)
Задача 32. Определить критическую скорость перехода от ламинарного течения к турбулентному для трубы диаметром 200 мм при движении в ней: а) воды с температурой 10 °С; б) воздуха с температурой 15 °С; в) глицерина с температурой t = 20 °С.
Ответ: Vкр.воды = 0,015 м/с; Vкр.возд. = 0,176 м/с; Vкр.глиц = 4,76 м/с.
Указания к задачам 32, 33, 34 – значения кинематической вязкости взять из справочников.
Скачать решение задачи 32 мсс (цена 100р)
Задача 33. Конденсатор паровой турбины, установленной на тепловой электростанции, оборудован n = 8150 охлаждающими трубками диаметром 35 мм. Расход циркуляционной воды, проходящей через конденсатор 15000 м3/час, температура воды 15 °С. Определить, будет ли при этом обеспечен турбулентный режим движения в трубах.
Ответ: Rе = 16272 > Rекр.- турбулентный режим движения.
Указания к задачам 32, 33, 34 – значения кинематической вязкости взять из справочников.
Скачать решение задачи 33 мсс (цена 100р)
Задача 34. Определить потери напора по длине в новом стальном трубопроводе диаметром 200 мм и длиной 3 км, если по нему транспортируется вода с расходом 20 л/с и температурой t = 15 °С. Как изменятся потери напора, если по тому же трубопроводу будет транспортироваться веретенное масло при температуре t = 20 °С?
Ответ: hводы = 6,2 м.вод.ст., Рмас.= 14,1 м.мас.ст.
Указания к задачам 32, 33, 34 – значения кинематической вязкости взять из справочников.
Скачать решение задачи 34 мсс (цена 100р)
Задачи по механике сплошных сред 35-48
Задача 35. Определить расход масла, пропускаемый самотечным маслопроводом диаметром 150 мм и длиной 8 км, если кинематический коэффициент вязкости масла 50,1•10-6 м2/с, а разность отметок начальной и конечной точек трубопровода составляет 20 м.
Ответ: Q = 6,1 л/с.
Указания к задаче 35 – при решении использовать уравнение Бернулли. Предположив, что режим движения масла ламинарный, определить расход, затем подтвердить правильность первоначального предположения.
Скачать решение задачи 35 мсс (цена 100р)
Задача 36. Определить расход воды в стальной трубе диаметром 300 мм бывшей в эксплуатации, если скорость на оси трубы, измеренная трубкой Пито-Прандтля равна 4 м/с, а температура воды 16 °С.
Ответ: Q = 235 л/c.
Указания к задаче 36 – предположив, что движение воды происходит в области квадратичного закона сопротивления, найти значение коэффициента Дарси ?. Среднюю скорость определить по формуле:
V/U = 1 + 1,35(0,5)
Значения эквивалентной шероховатости стенки трубы и кинематическую вязкость воды взять из справочников. Подтвердить правильность первоначального предположения.
Скачать решение задачи 36 мсс (цена 100р)
Задача 37. Наклонная труба диаметром d1 = 76 мм плавно сужается до диаметра d2 = 50 мм (рис.22). Давление воды в сечении І-І p1 = 1,5•105 Па, центр тяжести первого сечения на z = 50 см выше центра тяжести второго сечения. Потери напора между сечениями h = 0,4 м. При каком расходе воды давление в сечении ІІ-ІІ будет равно атмосферному?
Ответ: Q = 1,12 л/с.
Указания к задачам 37, 38 – при решении использовать уравнение Бернулли. В задаче 38 величину вакуума в узком сечении определить из уравнения равновесия для трубки “а“.
Скачать решение задачи 37 мсс (цена 100р)
Задача 38. Пренебрегая потерями напора определить диаметр сужения d2 (рис. 23), чтобы при пропуске расхода Q = 7 л/с вода в трубке “a“ подсасывалась на высоту h = 60 см. Диаметр трубопровода d1 = 100 мм, а манометрическое давление в широком сечении p1ман = 3,9 кПа.
Ответ: d2 = 44 мм.
Указания к задачам 37, 38 – при решении использовать уравнение Бернулли. В задаче 38 величину вакуума в узком сечении определить из уравнения равновесия для трубки “а“.
Скачать решение задачи 38 мсс (цена 100р)
Задача 39. Вода в количестве Q = 12 л/с перекачивается по стальному трубопроводу диаметром d = 125 мм, длиной L = 1000 м. Определить потери напора по длине при возрастающем значении шероховатости в процессе старения трубы К1 = 0,1мм, К2 = 0,2 мм, К3 = 1,2 мм. Температура воды 20 °С.
Ответ: hL1 = 7,86 м; hL2 = 8,87 м; L = 14,71 м.
Указания к задаче 39 – при определении коэффициента Дарси λ воспользоваться графиком Мурина Г.А.
Скачать решение задачи 39 мсс (цена 100р)
Задача 40. Из отверстия в боковой стенке сосуда по горизонтальной трубе переменного сечения вытекает вода в атмосферу (рис.24). Определить расход воды Q, а также средние скорости и гидродинамические давления в сечениях трубопровода 1-1 и 2-2, предполагая уровень воды в сосуде постоянным и пренебрегая потерями напора при следующих данных: Н = 2 м; d1 = 7,5 см; d2 = 25 см; d3 = 10 см.
Ответ: Q = 49,1 л/с; V1 = 11,13 м/с; V2 = 1,0 м/с; V3 = 6,26 м/с, p1 = 5,88•104 Па; p2 = 11,96•104 Па.
Указания к задаче 40 – для определения расхода составить уравнение Бернулли для сечений, проходящих по поверхности воды в сосуде и на выходе из трубы. При определении давлений в сечения І-І и ІІ-ІІ повторно применить уравнение Бернулли.
Скачать решение задачи 40 мсс (цена 100р)
Задача 41. Вода протекает по горизонтальной трубе, внезапно сужающейся от d1 = 15 см до d2 = 0,08 м (рис. 25). Расход воды Q = 0,018 м3/с. Определить какую разность уровней ртути hpm покажет дифференциальный манометр?
Ответ: hрт = 0,067 м.
Указания к задаче 41 – для решения использовать уравнение Бернулли с учетом потерь напора на внезапное сужение потока. Коэффициент сжатия струи ? определить по таблицам, приведенным в справочниках или по формуле:
е = 0,57+0,043/(1,1-n)
n=w2/w1
Скачать решение задачи 41 мсс (цена 100р)
Задача 42. Определить напор Н, который необходимо поддерживать в резервуаре (рис.26), чтобы расход воды пропускаемый по наклонному трубопроводу диаметром d = 100 мм и длиной L1+L2 = 35 +15= 50 м, равнялся Q = 19 л/с. Выходное сечение трубы расположено на z = 1 м ниже входного сечения. Температура воды t = 20С, задвижка открыта наполовину, труба стальная, новая. Построить пьезометрическую и напорную линии.
Ответ: Н = 2,78 м
Указания к задаче 42 – для решения использовать уравнение Бернулли. Значения коэффициентов местных сопротивлений, эквивалентной шероховатости и кинематической вязкости взять из справочников. Вопрос построения пьезометрических и напорных линий рассмотрен в [2,3,4,6] (смотри список литературы).
Скачать решение задачи 42 мсс (цена 100р)
Задача 43. Вода с расходом Q подается по трубопроводу переменного сечения из закрытого бака А в открытый резервуар В (рис. 27). Определить напор Н2, который установится в резервуаре В при следующих данных: расход воды Q = 6 л/с; манометрическое давление на поверхности жидкости в баке А pман.= 90000 Па, диаметры трубопроводов d1 = 100 мм, d2 = 50 мм, длины участков L1 = 3 м; L2 = 15 м; L3 = 4 м; L4 = 7 м; напор Н1 = 1,5 м, температура воды t = 20 °С. Шероховатость стенок труб принять КЭ1 = КЭ2 = 0,1 мм.
Ответ: Н2 = 3,23 м.
Указания к задаче 43 - при решении использовать уравнение Бернулли. Значение коэффициента внезапного сужения трубопровода определить с учетом указаний к решению задачи 41. Для нахождения коэффициента гидравлического трения Дарси необходимо определить область сопротивления.
Указания к задаче 44 – смотри указания к решению задач 42, 43.
Скачать решение задачи 43 мсс (цена 100р)
Задача 44. Насос забирает воду из колодца по новой чугунной трубе в количестве 25 л/с (рис 28). Определить максимальную высоту установки насоса над поверхностью воды Рнас и диаметр всасывающей трубы dвс при условии, что скорость движения в трубе не превышает 0,6 м/с, а абсолютное давление перед насосом равно 50 кПа. На всасывающем трубопроводе общей длиной 30 м имеется приемный клапан, колено 900, задвижка, открытая на 0,25. Температура воды 20 °С. Построить пьезометрическую и напорную линии.
Ответ: hнас = 4,72 м; dвс = 250 мм.
Скачать решение задачи 44 мсс (цена 100р)
Задача 45. Сифонный водосброс длиной L1 + L2 = 5 + 100 м и диаметром d = 250 мм перепускает воду из верхнего водоема в нижний (рис.29). Разность уровней воды постоянна и равна Н = 3 м. Наивысшая точка сифона А находится над уровнем воды верхнего водоема на h = 2 м. Труба стальная, умеренно заржавевшая, на ней имеется поворот на 90 и решетка. Температура воды t = 15 °С. Требуется найти подачу Q сифонного водосброса и величину вакуума в точке А. Построить напорную и пьезометрическую линии.
Ответ: Q = 76 л/с; pвак= 76616 Па.
Указания к задаче 45 – смотри указания к решению задач 42, 43. Предварительно принять, что движение соответствует квадратичной области сопротивления. Затем подтвердить правильность первоначального предположения. Для определения вакуума в точке А вторично составить уравнение Бернулли, приняв одно из сечений, проходящим через верхнюю точку сифона.
Скачать решение задачи 45 мсс (цена 100р)
Задача 46. Определить расход воды в чугунной водопроводной трубе (бывшей в эксплуатации) диаметром 200 мм, длиной 1 км при располагаемом напоре Н = 8 м.
Ответ: Q = 29,2 л/с.
Указания к задачам 46, 47, 48 – для решения использовать формулы расчета простого трубопровода предварительно предположив, что трубопроводы работают в квадратичной области сопротивления. Значения удельного сопротивления трубопроводов найти в справочниках. Если первоначальное предположение не подтвердится, поправку на «неквадратичность» движения принять по справочнику.
Скачать решение задачи 46 мсс (цена 100р)
Задача 47. Определить общие потери напора Н при движении воды в системе последовательно соединенных трубопроводов (рис. 30). Расход воды Q = 15 л/с. Трубы стальные, новые. Диаметры трубопроводов d1 = 100 мм, d2 = 200 мм, d3 = 150 мм; длины участков L1 = 200 м, L2 = 400 м; L3 = 450 м.
Ответ: H = 17,76 м.
Указания к задачам 46, 47, 48 – для решения использовать формулы расчета простого трубопровода предварительно предположив, что трубопроводы работают в квадратичной области сопротивления. Значения удельного сопротивления трубопроводов найти в справочниках. Если первоначальное предположение не подтвердится, поправку на «неквадратичность» движения принять по справочнику.
Скачать решение задачи 47 мсс (цена 100р)
Задача 48. Какой диаметр d3 необходимо принять, чтобы в конце системы последовательно соединенных стальных труб (рис.31) давление равнялось p2 = pат ? Расход воды Q = 16 л/с, давление в начале системы p1 = 304 кПа. Диаметры труб d1 = 150 мм; d2 = 125 мм, длины участков L1 = 200 м; L2 = 300 м; L3 = 150 м.
Ответ: d3 = 100 мм.
Указания к задачам 46, 47, 48 – для решения использовать формулы расчета простого трубопровода предварительно предположив, что трубопроводы работают в квадратичной области сопротивления. Значения удельного сопротивления трубопроводов найти в справочниках. Если первоначальное предположение не подтвердится, поправку на «неквадратичность» движения принять по справочнику.
Скачать решение задачи 48 мсс (цена 100р)
Задачи по механике сплошных сред часть 2
Задача 1
Определить расходы Q1 и Q2 в двух параллельно соединенных участках нового стального трубопровода (рис. 1) и потери напора в них, если суммарный расход воды Q = 100 л/с, диаметры участков d1 = 150мм, d2 = 200мм, а их длины L1 = 120м, L2 = 180м.
Скачать задачу 1 (механика сплошных сред)
Задача 2
Два резервуара с разностью уровней воды Н = 18м соединены стальным трубопроводом диаметром d1 = 200мм и длиной L = 1500м (рис. 2). Определить необходимый диаметр второй чугунной трубы d2, проложенной параллельно первой, при условии пропуска обеими трубами расхода Q = 100 л/с. Трубы не новые, местными сопротивлениями пренебречь.
Скачать задачу 2 (механика сплошных сред)
Задача 3
Расход воды Q = 75 л/с протекает по трубопроводу из 3-х параллельно соединенных труб (рис. 3). Найти расходы Q1, Q2, Q3 по отдельным линиям и потерю напора hL между узловыми точками А и В расхождения и соединения потока, если L1 = 700м, L2 = 450м, L3 = 900м, d1 = 150 мм, d2 = 125 мм, d3 = 200 мм. Трубы стальные, бывшие в эксплуатации («нормальные»)
Скачать задачу 3 (механика сплошных сред)
Задача 4
Определить потери напора на участке стального перфорированного трубопровода длиной L = 80м, на котором происходит непрерывная раздача воды по пути давления, если диаметр трубопровода d = 150мм, расход воды в начале участка Q1 = 40 л/с, а в конце Q2 = 25 л/с. Как изменяться потери, если весь расход вытечет на линию L (Q2 = 0)?
Скачать задачу 4 (механика сплошных сред)
Задача 5
Расход воды Q = 12 л/с распределяется в виде непрерывной раздачи по пути на участке трубопровода ВС (рис. 4). Диаметр d = 125 м постоянный по всей длине трубопровода АВС. Длина участков LAB = 510 м, LBC = 340м. Трубы стальные, нормальные. Определить потерю напора от напорного бака А до точки С.
Скачать задачу 5 (механика сплошных сред)
Задача 6
Определить потери давления по длине в новом стальном перфорированном воздуховоде длиной L = 15м и диаметром d = 0,6м, который собирает расход воздуха Q = 6000 м3/ч при температуре t = 15°C
Скачать задачу 6 (механика сплошных сред)
Задача 7
По стальному трубопроводу диаметром d = 200мм и длиной L = 600м проходит расход воды Q = 20 л/с. Определить величину повышения давления в трубопроводе при закрытии установленной на нем задвижки. Время закрытия задвижки tз = 0,5с, толщина стенок трубы δ = 6мм, температура воды 15 °C.
Скачать задачу 7 (механика сплошных сред)
Задача 8
Через какое время t после закрытия затвора на трубопроводе повышенное давление Р распространиться до сечения, находящегося на расстоянии L = 600м от затвора? Какова величина этого давления, если толщина стенок трубопровода δ = 5 мм, диаметр d = 250 мм, расход воды Q = 81 л/с. Трубопровод стальной, время закрытия затвора tз = 0,3с, температура воды 15 °С.
Скачать задачу 8 (механика сплошных сред)
Задача 9
По стальному трубопроводу диаметром d = 125мм и длиной L = 200м проходит сжатый воздух при манометрическом давлении Рман = 800 кПа. Скорость воздуха в начале трубопровода v1 = 25 м/с, температура t = 20?C, эквивалентная шероховатость стенок трубы kэ = 0,2мм. Определить массовый расход воздуха М и давление в конце воздуховода Р2.
Скачать задачу 9 (механика сплошных сред)
Задача 11
Определить потери давления на прямом участке газопровода длиной L = 150м и диаметром d = 50 мм, транспортирующего газ в количестве Q = 30 м3/час. Среднее манометрическое давление в газопроводе Рср = 2750 Па, температура газа t = 15 °C. Коэффициент гидравлического трения 0,02.
Скачать задачу 11 (механика сплошных сред)
Задача 12
Найти давление Р2 в конце газопровода, имеющего длину L = 3000м и диаметр d = 500 мм, по которому подается расход газа Q = 30000 м3/ч с температурой t = 20°C. Давление по манометру в начале газопровода Рман = 1,7*105 Па, эквивалентная шероховатость стенок трубы Кэ = 0,1 мм
Скачать задачу 12 (механика сплошных сред)
Задача 13
Через дымовую трубу диаметром d = 2 м и высотой Н = 50м проходят дымовые газы, в количестве Q = 90000 м3/ч, имеющие температуру t = 500°C определить скорость Umax на оси трубы U на расстоянии у = 0,3м от стенки, если полная потеря давления на трение составляет 13 Па. Плотность газов принять равной рс = 0,455 кг/м3. Охлаждение газов в трубе не учитывать
Скачать задачу 13 (механика сплошных сред)
Задача 16
Определить расход Q и скорость вытекания воды v из малого круглого отверстия диаметром 0,02м в боковой стенке резервуара больших размеров. Напор над центральным отверстием равен 2 метрам, температура воды 10°С
Скачать задачу 16 (механика сплошных сред)
Задача 17
Определить расход и скорость истечения нефти из бака через отверстие с острыми краями диаметром d = 1см, а также через внешний цилиндрический насадок того же диаметра, если напор в баке выдерживается постоянным и равным Н = 5м. Кинематический коэффициент вязкости нефти 2*10-5 м2/с
Скачать задачу 17 (механика сплошных сред)
Задача 18
Подобрать диаметр коноидального насадка для пропуска воды из резервуара, если напор над центром насадка поддерживается постоянным и равным Н = 4м, а необходимый расход Q = 2,5 л/с
Скачать задачу 18 (механика сплошных сред)
Задача 19
Цилиндрический резервуар диаметром D = 2 м заполнен водой на глубину Н = 1,7м (рис. 6) В дне резервуара сделано круглое отверстие диаметром d = 1см. Определить объем воды W вытекающей из резервуара в течении первого часа после открытия отверстия в дне. Коэффициент расхода принять μ = 0,62.
Скачать задачу 19 (механика сплошных сред)
Задача 20
Найти через какой промежуток времени t уровень в баке В (рис. 7) повысится с отметки Н1 = 10м, до отметки Н2 = 8м, если горизонт воды в баке А остается постоянным. Диаметр бака В равен D = 2м, длина трубопровода L = 20м, а его диаметр d = 200мм. Шероховатость стенок трубопровода Кэ = 0,1 мм.
Скачать задачу 20 (механика сплошных сред)
Задача 21
Определить среднюю скорость, а также расход воздуха в сечении струи, расположенном на расстоянии 3 м от края круглого конически расходящегося сопла, если выходное отверстие сопла имеет диаметр d = 0,2м, а скорость выхода воздуха из сопла u0 = 12,5 м/с
Скачать задачу 21 (механика сплошных сред)
Задача 23
Опора моста шириной В = 2м и длиной L = 10м имеет обтекаемую форму. Определить силу гидростатического давления воды на опору, если глубина воды перед опорой Н = 4м, средняя скорость течения v = 2 м/с. Коэффициент сопротивления давления принять ξ = 0,1.
Скачать задачу 23 (механика сплошных сред)