Часть 4 При испытаний прочности баллона гидравлическим
5.1 При испытаний прочности баллона гидравлическим способом он был заполнен водой при давлении 60*106 Па. Через некоторое время в результате утечки части воды через неплотности давление в баллоне снизилось вдвое. Диаметр баллона D = 350 мм, высота H = 1200 мм. Пренебрегая деформацией стенок баллона, определить объем воды, вытекшей за время испытания.
Скачать решение задачи 5.1 (Решебник 11) (цена 60р)
5.2 Стальной толстостенный баллон, объем которого 42 дм3, заполнен водой и плотно закрыт при температуре 20° С и давлении 1*105 Па. Определить давление в баллоне при температуре воды в нем 60° С. Плотность воды при температуре 20° С равна 998,23 кг/м3, а при температуре 60° С - 983,24 кг/м3.
Скачать решение задачи 5.2 (Решебник 11) (цена 60р)
5.3 Канал с водой прямоугольного сечения (рис. 1) шириной В = 3,5 м перегорожен подъемным щитом, который помещается в параллелях (пазах) боковых сторон канала. Определить равнодействующую силу давления Р на щит и подъемное усилие К, если коэффициент трения щита о параллели B = 0,35; вес щита G = 250 кгс, уровень воды слева щита h1 = 4 м, а справа h2 = 1,2 м.
Скачать решение задачи 5.3 (Решебник 11) (цена 60р)
5.4 Открытый вертикальный цилиндрический сосуд (рис. 2) радиусом Н = 0,5 м, наполненный до высоты Н = 1,5 м жидкостью, приведен в равномерное вращательное движение вокруг оси г; скорость вращения сосуда n = 100 об/мин. Вычислить глубину воронки Ни высоту Н1, на которой жидкость будет стоять у краев сосуда при его вращении.
Скачать решение задачи 5.4 (Решебник 11) (цена 60р)
5.5 Определить устойчивость плавающего в воде деревянного параллелепипеда длиной l = 600 мм, шириной b = 200 мм и высотой h1 = 300 мм (рис. 3). Плотность дерева рд = 800 кг/м3.
Скачать решение задачи 5.5 (Решебник 11) (цена 60р)
5.6 Определить силу давления жидкости на криволинейную поверхность АВ, представляющую собой часть круговой цилиндрической поверхности (рис. 28), если Н = 6 м, а = 60°, ширина поверхности b = 10 м.
Скачать решение задачи 5.6 (Решебник 11) (цена 60р)
5.7 Определить гидравлический радиус потока жидкости, показанного на рис. 36, если ширина потока b = 80 см, уровень жидкости h = 380 мм.
Скачать решение задачи 5.7 (Решебник 11) (цена 60р)
5.8 По трубопроводу, составленному из труб различного диаметра (рис. 37), перекачивается вода. Диаметр трубы в сечении 1-1 равен dг = 76 мм, в сечении 2-2 d2= 62 мм, средняя скорость в сечении 1-1 v = 80 см/сек. Определить среднюю скорость воды в сечении 2-2.
Скачать решение задачи 5.8 (Решебник 11) (цена 60р)
5.9 Из отверстия в боковой стенке сосуда по горизонтальной трубе постоянного сечения (рис. 38) вытекает вода. Предполагая уровень воды в сосуде постоянным и пренебрегая гидравлическими сопротивлениями, определить расход воды по трубопроводу при следующих данных: уровень воды над осью трубы Н = 1,8 м; диаметр трубопровода d = 62 мм.
Скачать решение задачи 5.9 (Решебник 11) (цена 60р)
5.10 По трубопроводу постоянного поперечного сечения перекачивается жидкость плотностью 950 кг/м3. Избыточное давление в начале трубопровода равно 3 * 105 Па. Пренебрегая потерями напора при движении жидкости, определить максимальный угол наклона трубопровода к горизонту, чтобы давление в конце трубопровода было равно атмосферному. Длина трубопровода равна 5 км.
Скачать решение задачи 5.10 (Решебник 11) (цена 60р)
5.11 Подобрать диаметр нефтепровода с таким расчетом, чтобы средняя скорость движения нефти в нем была близкой 1,2 м/сек. По трубопроводу необходимо перекачивать 600 т/сутки нефти плотностью 885 кг/м3 при работе насосов 8ч в сутки.
Скачать решение задачи 5.11 (Решебник 11) (цена 60р)
5.12 Определить диаметр газопровода для перекачки газа с расходом Q = 1 600 000 м3/сутки при давлении в начале газопровода P1 = 50 ат, давлении в конце газопровода р2 = 36 ат и длине газопровода L = 1200 м. Относительная плотность газа равна 0,62, температура газа t = 27° С, коэффициент сжимаемости k = 0,92.
Скачать решение задачи 5.12 (Решебник 11) (цена 60р)
5.13 В бак, разделенный на две секции перегородкой с отверстием (рис. 65) с острой кромкой, поступает вода в количестве 50 дм3/сек. Из каждой секции вода вытекает через цилиндрический насадок. Диаметры и отверстия в перегородке и насадок равны 50 мм. Определить расход воды через каждый насадок.
Скачать решение задачи 5.13 (Решебник 11) (цена 60р)
5.14 Из открытого резервуара через донное отверстие с острыми кромками вытекает вода при высоте ее над центром отверстия 3 м. Определить, каким должно быть избыточное давление в баке, чтобы расход воды через отверстие того же размера увеличить в два раза?
Скачать решение задачи 5.14 (Решебник 11) (цена 60р)
5.15 Определить расход воды Q при истечении ее из отверстия в тонкой стенке и внешнего цилиндрического насадка, если давление в сосуде на уровне центра отверстия равно 0,45 атм, диаметр отверстия d0 = 9,1 см, площадь стенки, в центре которой расположено отверстие, s = 5000 см2, температура воды t = 40° С.
Скачать решение задачи 5.15 (Решебник 11) (цена 60р)
5.16 Бензин из топливного бака перетекает в находящийся перед карбюратором бачок при постоянном уровне Н = 35 см через диафрагму с отверстием d0 = 2,4 мм (рис. 66). Кинематический коэффициент вязкости бензина v = 0,8*10-2 Ст. Определить расход бензина через отверстие диафрагмы.
Скачать решение задачи 5.16 (Решебник 11) (цена 60р)
5.17 Определить скорость распространения ударной волны и величину повышения давления при мгновенном закрытии крана на трубопроводе из стальных труб диаметром 62 мм при толщине стенки 5 мм и средней скорости движения жидкости 1,8 м/сек. По трубопроводу движется нефть плотностью 840 кг/м3, модуль упругости которой равен 1325*106 Па.
Скачать решение задачи 5.17 (Решебник 11) (цена 60р)
5.18 Определить продолжительность закрытия задвижки стального трубопровода, необходимую для предотвращения повышения давления воды в нем при гидравлическом ударе свыше 2 ат. Диаметр трубопровода 100 мм, толщина стенки 5,5 мм, длина 16 км, расход воды 5400 м3/ч.
Скачать решение задачи 5.18 (Решебник 11) (цена 60р)
5.19 На стальном трубопроводе, диаметр которого 200 мм и толщина стенки 10 мм, установлена задвижка, время закрытия которой 8,2 сек. Определить повышение давления в трубопроводе на расстоянии 5 км, если по трубопроводу перекачивается вода со скоростью 1,8 м3/мин.
Скачать решение задачи 5.19 (Решебник 11) (цена 60р)
6.1 Определить результирующие силы давления и точки их приложения на верховой откос плотины АВ и АD на 1 пог.м длины и плоский вертикальный затвор ВС при а = 2 м, h1 = 5 м, h2 = 1,5 м, a=45°, ширине b = 3 м, а также начальное подъемное усилие Т, если толщина конструкции затвора t = 0,1 м и плотность его материала pм=1200 кг/м3, а коэффициент трения затвора о пазы f = 0,3 (рис. 1.7).
Рис. 1.7. Расчетная схема.
Расчет сил давления и точек их приложения выполнить двумя способами.
Скачать решение задачи 6.1 (Решебник 11) (цена 60р)
6.2 Глубина воды перед вертикальным плоским затвором h=6,0 м (рис.1.9).
Рис.1.9. Расчетная схема.
Требуется расположить четыре горизонтальные балки (ригеля) так, чтобы на каждый ригель приходилась одинаковая сила давления воды Fi, которая передается на ригели через обшивку плоского затвора. Расчет произвести на 5 м ширины затвора. Задачу решить аналитическим, графоаналитическим и графическим способами.
Скачать решение задачи 6.2 (Решебник 11) (цена 60р)
6.3 Прямоугольная плоскодонная металлическая баржа шириной в=10 м, высотой h=4 м и длиной l=60 м загружена мокрым песком плотностью p=2000 кг/м3. Определить объем песка, который можно загрузить в баржу, чтобы после загрузки возвышение ее борта над водой составляло а=0,6 м (рис.1.17), а также остойчивость баржи в груженом состоянии. Для упрощения расчетов принять, что баржа имеет прямоугольное очертание, а вес переборок, конструктивных элементов и оборудования условно отнесено к весу ее стенок, толщина которых составляет t=0,01 м, а плотность материала их pм=7500 кг/м3.
Скачать решение задачи 6.3 (Решебник 11) (цена 60р)
6.4 Определить диаметр D1 гидравлического цилиндра, необходимый для подъема задвижки при избыточном давлении воды ри=294,3 кПа, если диаметр трубопровода D2=200 мм и масса подвижных частей устройства М=48 кг, коэффициент трения задвижки в направляющих поверхностях f=0,5, сила трения в цилиндре равна 10% от веса подвижных частей. Давление за задвижкой равно атмосферному. Площадью сечения штока пренебречь.
Скачать решение задачи 6.4 (Решебник 11) (цена 60р)
6.5 Определить силу F, которую нужно приложить к поршню насоса диаметром D = 200 мм, чтобы подавать в напорный резервуар постоянный расход бензина Q =3л/с при температуре t=15°C, если высота подъема бензина в установке h = 15 м, а избыточное давление на свободной поверхности в резервуаре ри = 120 кПа. Трубопровод новый стальной длиной l = 50 м, диаметром d = 50 мм имеет два плавных поворота под углом 90º с Rо/d = 1,5, задвижку со степенью открытия а/d = 0,5 (рис.2.2). Трением поршня в цилиндре пренебречь.
Скачать решение задачи 6.5 (Решебник 11) (цена 60р)
6.6 . Для нового стального трубопровода переменного сечения с размерами м и м, диаметрами d1 = 40 мм и d2=80мм, показанного на рис. 2.3, определить среднюю скорость истечения потока и величину расхода Q, если напор Н = 12,0 м, степень открытия задвижки а/d = 0,4, а температура воды t =14°C.Построить пьезометрическую линию и линию полной удельной энергии.
Рис.2.3. Расчетная схема и построение линий полной и потенциальной удельной энергии.
Скачать решение задачи 6.6 (Решебник 11) (цена 60р)
6.7 Струя жидкости, вытекаемая из малого незатопленного отверстия в тонкой стенке при постоянном напоре, достигает горизонтального пола на расстоянии х = 1,2 м от сжатого сечения отверстия (рис.2.5). Высота расположения отверстия над полом у =1,0 м, диаметр отверстия d = 50 мм. Определить величину расхода вытекаемой струи.
Рис. 2.5. Расчетная схема.
Скачать решение задачи 6.7 (Решебник 11) (цена 60р)
6.8 В тонкой стенке, разделяющей призматический резервуар на два отсека, имеется отверстие диаметром d1 = 20 мм (рис.2.6).
Рис. 2.6. Расчетная схема.
К отверстию в дне второго отсека присоединена короткая труба диаметром d2 = 16 мм и длиной l = 64 мм. 1. Определить расход воды Q, вытекаемой из трубы, если общий напор Н = 3,5 м, а уровни в отсеках резервуара постоянны. 2. При полученных напорах Н1 и Н2 определить время выравнивания уровней воды в отсеках резервуара (на схеме показан пунктиром), если короткая труба будет закрыта, а площади сечения отсеков соответственно равны S1 = 3,0 м2 , S2 = 2,0 м2.
Скачать решение задачи 6.8 (Решебник 11) (цена 60р)
6.9 Два призматических резервуара А и В (рис.2.7) с площадями поперечных сечений А = 4,5 м2 и В = 1,5 м2 соединены новым стальным трубопроводом длиной l = 42 м и диаметром d = 40 мм, на котором установлена задвижка со степенью открытия а/d = 0,50. Определить время, в течение которого объем воды W = 9,0 м3 перетечет из резервуара А в резервуар В. Первоначальные отметки уровней воды в резервуарах составляют: НА = 12,5 м; НВ = 1,5 м; оси трубы Нс=3,5 м. Считать, что движение воды в трубопроводе происходит в квадратичной области сопротивления.
Скачать решение задачи 6.9 (Решебник 11) (цена 60р)
6.10 Определить повышение давления р в стальном трубопроводе при закрытии запорного устройства за время t3 = 5,0 с, если диаметр трубопровода d = 300 мм, его длина l = 3250 м, расход транспортируемой воды Q > 145 л/с, толщина стенок б = 6 мм.
Скачать решение задачи 6.10 (Решебник 11) (цена 60р)
6.11 Определить толщину стенок чугунного трубопровода так, чтобы напряжение в них от дополнительного давления при гидравлическом ударе при мгновенном закрытии запорного устройства не превышало [σ] = 14700 кПа. Диаметр трубопровода d = 300 мм, средняя скорость движения воды до закрытия запорного устройства V0=1,50 м/с.
Скачать решение задачи 6.11 (Решебник 11) (цена 60р)
6.12 По горизонтальному новому чугунному трубопроводу, состоящему из трех последовательно соединенных участков труб разных диаметров: d1 = 200 мм; d2 = 150 мм; d3 = 100 мм и длине l1 = 250 м; l2 = 200 м; l3 = 180 м, показанных на рис. 3.1,а, подается вода от водонапорной башни к потребителям в виде непрерывной раздачи на участках АВ – Qp1 = 10л/с и CD – Qp2 = 12л/с, а также транзитных расходов в узловые точки В – Q1 = 6 л/с; С – Q2 = 4 л/с; D – Q3 = 7 л/с.
Определить отметку пьезометрической линии водонапорной башни ?Бп, если отметка пьезометрической линии в конце трубопровода ?Dп = 15,0 м; как распределятся транзитные расходы на каждой линии трубопровода и изменится отметка пьезометрической линии в пункте А, если трубы соединить параллельно, а непрерывная раздача остается, как при последовательном соединении?
Скачать решение задачи 6.12 (Решебник 11) (цена 60р)
6.13 Для расчетной схемы, показанной на рис. 3.2, выполнить гидравлический расчет разомкнутой водопроводной сети, являющейся составной частью проектируемой автономной системы сельскохозяйственного водоснабжения. Определить экономически наивыгоднейшие диаметры труб из условия пропуска расчетных расходов и обеспечения свободного напора в узловых точках Нсв = 12,0 м, а также отметку уровня воды в водонапорной башне или пьезометрического напора в гидроаккумуляторе водоподъемной установки. Расчеты выполнить для условий, если трубы чугунные новые, базовые величины Q = 4,0 л/с и l = 150 м, отметки заложения оси трубопровода в узловых точках показаны на схеме (см. рис.3.2).
Скачать решение задачи 6.13 (Решебник 11) (цена 60р)