Часть 2 Определить силу давления и точку ее приложения
Задача 2.1 Найти, через какой промежуток времени t уровень в баке В повысится с отметки Н1=20м, до отметки Н2=4м, если горизонт воды в баке А остается постоянным. Диаметр бака равен D=2000мм, длина трубопровода l=20м, и его диаметр d=200мм
Скачать решение задачи 2.1 (Решебник 13) (цена 60р)
Задача 2.2 Для поддержания постоянного расхода жидкости при исследовании гидравлических характеристик применяется сосуд Мариотта. После заполнения сосуда жидкостью кран 1 закрывается. Во время опорожнения сосуд соединен с атмосферой только трубкой 2. Начавшееся истечение приводит к снижению уровня жидкости и созданию вакуума. Уровень воды в трубке 2 понижается, и через нее в сосуд начинает поступать воздух. На уровне нижнего конца трубки 2 устанавливается атмосферное давление. Внутри сосуда на этом же уровне оно также будет равным атмосферному, так как горизонтальная плоскость 0 – 0 является поверхностью равного давления. Таким образом, сосуд опорожняется под постоянным напором Н и расходом Q. Определить, как изменяется давление Ро по мере опорожнения сосуда.
Скачать решение задачи 2.2 (Решебник 13) (цена 60р)
Задача 2.3 Для измерения малых отклонений давления от атмосферного или малых перепадов давления используются двухжидкостные чашечные микроманометры (рисунок к задаче 1.31). Определить давление газа в баллоне по показаниям двухжидкостного чашечного микроманометра, заполненного жидкостями, имеющими плотности р1 и р2, если задано отношение диаметров трубки и чашки прибора d/D.
Скачать решение задачи 2.3 (Решебник 13) (цена 60р)
Задача 2.4 Автоцистерна, имея начальную скорость V0 = 60 км/ч, после начала торможения останавливается на расстоянии 20 м. Построить эпюры давления на боковые стенки бака автоцистерны, полностью заполненного водой и имеющего размеры: длина l = 2 м, ширина b =1,2 м, высота h = 1 м. Определить силу, которая стремится сдвинуть бак, и величину давления в точках 0; 1; 2; 3 (рисунок к задаче 1.36)
Скачать решение задачи 2.4 (Решебник 13) (цена 60р)
Задача 2.5 Объединенный противопожарный водопровод (из чугунных раструбных труб) диаметром d = 300 мм имеет поворот под углом а = 60. Определить усилие R, на которое должен быть рассчитан упор, если давление в трубопроводе р = 343 кПа.
Скачать решение задачи 2.5 (Решебник 13) (цена 60р)
Задача 2.6 Для увеличения жесткости стенок металлический водонапорный бак, имеющий высоту Н = 4 м, снабжен пятью горизонтальными поясами жесткости из профильного железа. Как должны быть расположены эти пояса, чтобы каждый из них воспринимал одинаковую нагрузку?
Скачать решение задачи 2.6 (Решебник 13) (цена 60р)
2.7 Определить силу давления и точку ее приложения на цилиндрическую стенку цистерны, если Н = R = 1 м; длина цистерны b = 2 м.
Скачать решение задачи 2.7 (Решебник 13) (цена 60р)
2.8 Вода, находящаяся под давлением p = 24,5•10^4 Па, заполняет резервуар через трубу диаметром d = 15 мм. Определить минимально необходимый диаметр шарового поплавка, обеспечивающий автоматическое закрытие клапана при наполнении резервуара, если а = 100 мм, b = 500 мм. Собственной массой рычага, клапана и поплавка пренебречь.
Скачать решение задачи 2.8 (Решебник 13) (цена 60р)
2.9. Определить, на какую высоту поднимается вода в трубке Пито h?, если расход Q = 25 л/с, h = 10 мм. Срез трубки установлен на оси трубы.
Скачать решение задачи 2.9 (Решебник 13) (цена 60р)
2.10 Определить предельную высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в колодце h, зная расход насоса Q = 30 л/с, диаметр всасывающей трубы d = 150 мм, вакуум, создаваемый насосом, Pa/(p*g)=6 8м, потери напора во всасывающей трубе hп=1 м.
Скачать решение задачи 2.10 (Решебник 13) (цена 60р)
2.11 Воздухопровод с d1 = 150мм имеет переходный участок конической формы, с помощью которого он соединен с трубкой d2 = 300мм. Определить величину и направление силы, действующей в осевом направлении на переходный участок при течении воздуха с расходом 140кг/с. Давление на входе в переходник Р = 1,1 МПа, Температура Т=500К. Воздух считать идеальным газом, течение одномерным, сжимаемостью пренебречь. Наружное давление Рн = 1МПа, d1 = 0,15м, d2 = 0,3м.
Скачать решение задачи 2.11 (Решебник 13) (цена 60р)
2.12 Определить силу тяги, возникающую при взаимодействии ветра и вращающегося цилиндра на судне Vc = 70км/ч, Vв = 20м/с, вращение n = 760 об/мин, D = 1,4м, L = 7м, рв = 1,21 кг/м3
Скачать решение задачи 2.12 (Решебник 13) (цена 60р)
2.13 Каким должно быть давление над водой в резервуаре, измеряемое манометром М, чтобы при подъеме поршня со скоростью v до высоты h в системе не возникала кавитация h = 15м, р=1000кг/м3, D = 0,18м, Свх = 0,5, Сот=1, шероховатость 0,2мм, d = 0,05м, v=0,25 м/с
Скачать решение задачи 2.13 (Решебник 13) (цена 60р)
2.14 Емкость высотой Н=9,0 м заполнена нефтью на уровень, как показано на рисунке. Определить давление жидкости в точках А, В и С и построить эпюры гидростатического давления на боковые стенки и дно емкости, если h=1,5 м, l=2,0м, а=45
Скачать решение задачи 2.14 (Решебник 13) (цена 60р)
2.15 Сливное отверстие в плотине перекрыто затвором АВ высотой b=1,8 м, длиной l=2,8 м. Уровень воды над центром тяжести затвора Н=5,6 м. Определить силу давления воды на затвор и центр давления
Скачать решение задачи 2.15 (Решебник 13) (цена 60р)
2.16 Цилиндрическая горизонтальная емкость радиуса R=0,6 м и длиной l=16 м заполнена жидкостью, как показано на рисунке. Определить силу давления и центр давления на 1/4 часть обшивки АВ. h=0,8, жидкость – вода.
Скачать решение задачи 2.16 (Решебник 13) (цена 60р)
2.17 Вязкая жидкость под напором Н=3,6 м течет по трубопроводу диаметром d=150мм, длиной l=80 м, гидравлический коэффициент трения ?=0,027. Определить расход жидкости трубопроводе, местными потерями пренебречь.
Скачать решение задачи 2.17 (Решебник 13) (цена 60р)
2.18 Определить повышение давления от гидравлического удара в стальном трубопроводе, если по нему перекачивается вода в объеме Q=20 л/с, диаметр трубопровода d=170 мм, длина трубопровода l=1000 м, время перекрытия задвижки tз.=1,6 сек., скорость распространения ударной волны С=1000 м/с.
Скачать решение задачи 2.18 (Решебник 13) (цена 60р)
2.19 Определить мощность, потребляемую из сети электродвигателем, приводящим в работу центробежный насос. Насос подает воду в количестве Q=22 м3/ч по трубопроводам диаметрами: всасывающий dв.=120 мм, нагнетательный dн.=110мм. Показания манометра Рм.=52 кПа, вакуумметра Рвак.=500 кПа. Вертикальное расстояние от центра вакуумметра до центра манометра h=1 м. коэффициент полезного действия насоса 0,7. Коэффициент полезного действия электродвигателя 0,84.
Скачать решение задачи 2.19 (Решебник 13) (цена 60р)
2.20 Трапецеидальный канал с крутизной откосов m и коэффициентом шероховатости стенок n=0.025, имеющий ширину по дну b, проложен с уклоном дна i. Требуется определить : 1. Глубину воды в канале при пропуске расхода Q. 2. Ширину канала по верху (по урезу воды) B. 3. Среднюю скорость движения воды v.4. Состояние потока (спокойное или бурное).5. Критический уклон дна канала ik.6. Для найденного значения площади поперечного сечения найти гидравлически наивыгоднейшее сечение канала (отношение b/h, соответствующее гидравлически наивыгоднейшему сечению). 7. Определить пропускную способность найденного гидравлически наивыгоднейшего сечения. Дано : m=1.25 ; b=2.5 м ; i=0.0005 ; Q=14 м3/c.
Скачать решение задачи 2.20 (Решебник 13) (цена 60р)
2.21 Дорожная насыпь, имеющая высоту Hнас, ширину земляного полотна B=12 м и крутизну заложения откосов m=1.5, пересекает водоток с переменным расходом, для пропуска которого в теле насыпи укладывают с уклоном i, круглую железобетонную трубу, имеющей обтекаемый оголовок. Требуется.1. Подобрать диаметр трубы для пропуска максимального расчётного расхода Qmax в напорном режиме при допустимой скорости движения воды в трубе Vдоп=4 м/с и минимально допустимом расстоянии от бровки насыпи до подпорного уровня a=0.5 м. 2. Определить фактическую скорость движения воды в трубе Vф при пропуске максимального расхода и глубину H перед трубой, соответствующему этому расходу. 3. Рассчитать предельные расходы и соответствующие им глубины перед трубой, при которых труба будет работать в безнапорном и полунапорном режимах. Дано : Qmax=6 м3/с ; Hнас=2.6 м ; i=0.003 ; B=12 м ; m=1.5 ; vдоп=4 м/с ; a=0.5 м. Найти : d, vф, Qпн, Qбн.
Скачать решение задачи 2.21 (Решебник 13) (цена 60р)
2.22 Автоклав объёмом V=1.7 м3 наполнен водой и закрыт герметично. Определить повышение давление в нём ?p при увеличении температуры воды на ?t, если коэффициент температурного расширения bt=0.00018°C-1, а коэффициент сжимаемости bp=0.42*10-9 Па-1. Изменением объёма автоклава пренебречь.
Скачать решение задачи 2.22 (Решебник 13) (цена 60р)
2.23 Перемещение поршней гидроцилиндров с диаметром D=25 см осуществляется подачей рабочей жидкости (?=1.5 см2/с, ?=14000 Н/м3) по трубам 1 и 2 одинаковой эквивалентной длины l=20 м и диаметром d=5 см. определить силу F2, при которой скорость второго поршня была бы в два раза больше скорости первого поршня. Расход в магистрали Q, первый поршень нагружен силой F1.
Скачать решение задачи 2.23 (Решебник 13) (цена 60р)
2.24 Цилиндрический сосуд диаметром D и высотой a, заполненный водой, опирается на плунжер диаметром d. Определить показание манометра М и нагрузки на болтовые группы А и B, если масса верхней крышки сосуда m1, цилиндрической части сосуда m2 и нижней крышки сосуда m3. Дано : D=0.45 м ; a=0.65 м ; d=0.35 м ; m1=350 кг ; m2=200 кг ; m3=170 кг. Найти : pм ; FA ; FB
Скачать решение задачи 2.24 (Решебник 13) (цена 60р)
2.25 Жидкость Ж подаётся в открытый верхний бак по вертикальной труде длиной l и диаметром d за счёт давления воздуха в нижнем замкнутом резервуаре.Определить давление p воздуха, при котором расход будет равен Q. Принять следующие коэффициенты опротивления : вентиля Св=8 ; входа в трубу Свх=0.5 ; выхода в бак Свых=1. эквивалентная шероховатость стенок трубы kэ=0.2 мм. Дано : Ж – вода ; Q=10 л/с ; l=10 м ; d=80 мм.
Скачать решение задачи 2.25 (Решебник 13) (цена 60р)
2.26 Центробежный насос с известной характеристикой откатывает воду из сборного колодца в бассейн с постоянным уровнем H по трубопроводам l1, d1 и l2, d2. При работе насоса с постоянным числом оборотов n=1450 мин-1 определить глубину h, на которой установится уровень воды в колодце, если приток в него Q. При расчётах принять коэффициенты гидравлического трения 0.03 и 0.035 и суммарные коэффициенты местных сопротивлений С1=6 и С2=10. Дано : H=14 м ; l1=5 м ; d1=130 мм ; l2=11 м ; d2=80 мм ; Q=7 л/с. Найти : h
Скачать решение задачи 2.26 (Решебник 13) (цена 60р)
2.27 Вал гидродвигателя Д, рабочий объём которого V0, нагружен крутящим моментом Мк. К двигателю подводится поток рабочей жидкости – масло Ж, температура которого 60°С, с расходом Q. КПД гидродвигателя : объёмный ?0=0.96, гидромеханический ?гм. Определить частоту вращения вала гидродвигателя и показание манометра М, установленного непосредственно перед двигателем, если потери давления в обратном клапане Коб составляют ?pкл=15 кПа. Длина линии равна lc, а диаметр dc. Эквивалентная шероховатость ?э=0.05 мм. Дано : Ж – индустриальное 20 ; Q=28 л/мин ; V0=40 см3 ; Mk=25 Н•м ; ?гм=0.9 ; lc=2.8 м ; dc=14 мм. Найти : n, pм
Скачать решение задачи 2.27 (Решебник 13) (цена 60р)
2.28 Определить давление, создаваемое насосом, если длины трубопроводов до и после гидроцилиндра, равны l ; их диаметры d ; диаметр поршня D ; диаметр штока dш ; сила на шток F ; подача насоса Q ; вязкость рабочей жидкости ?=0.5 см2/с ; плотность ?=900 кг/м3.Потери напора в местных сопротивлениях не учитывать.Дано : l=13 м ; d=12 мм ; D=70 мм ; dш=40 мм ; F=2 кН ; Q=1.7 л/с ; ?=0.5 см2/с ; ?=900 кг/м3. Найти : pн.
Скачать решение задачи 2.28 (Решебник 13) (цена 60р)
2.29 Колокол 1 газгольдера диаметром D=6,1м весит G=32,5 кН (рис. 2). Определить разность уровней Н под колоколом газгольдера и в его станине 2.
Скачать решение задачи 2.29 (Решебник 13) (цена 60р)
2.30 Определить высоту вытяжной трубы вентиляционной системы, осуществляемой за счет разности веса теплового газа в сети и веса атмосферного воздуха. Газ вытесняется через трубу 1, а воздух притекает через зазоры крышки колодца 2 (рис. 4). Разность напоров dh = 4,2 м.водст. Определить количество и диаметр d приемных отверстий 3, если скорость газа в трубе w = 0,18м/с, диаметр D = 0,14м. Температура газа в сети t1=19,5С, температура воздуха t2 =11С.
Скачать решение задачи 2.30 (Решебник 13) (цена 60р)
2.31 Щит, перекрывающий канал, расположен под углом а = 60° к горизонту и закреплен шарнирно к опоре над водой (рис. 3). Определить усилие, которое необходимо приложить к тросу для открытия щита, если ширина щита b=1,85м, глубина воды перед щитом Н1 =2,3м, а после щита Н2 = 1,5м. Шарнир расположен над высоким уровнем воды на расстоянии Н3 = 1,03м. Весом щита и трением в шарнире пренебречь.
Скачать решение задачи 2.31 (Решебник 13) (цена 60р)
2.32 Определить величину и направление силы суммарного давления на секторный затвор, и ее направление (рис. 6). Глубина воды перед затвором Н = 0,4м, ширина затвора b = 0,7м а=60°.
Скачать решение задачи 2.32 (Решебник 13) (цена 60р)
2.33 Определить отрывающее и сдвигающее усилия и полную силу давления жидкости на полусферическую крышку радиуса R = 0,4м, если заданы пьезометрический напор воды Н =1,4м над центром крышки и угол наклона стенки бака к горизонту (рис. 7) а = 60°.
Скачать решение задачи 2.33 (Решебник 13) (цена 60р)
2.34 Определить расход воды в трубопроводе диаметром d1 =320мм, при помощи водомера Вентури, если диаметр горловины d2 =160 мм и разность показаний пьезометров h = 470мм (рис. 8).Температура воды t = 32°С.
Скачать решение задачи 2.34 (Решебник 13) (цена 60р)
2.35 Сифонный бетонный водосброс внешним диаметром d = 0,6м общей длиной l = 45м сбрасывает воду из водохранилища в реку, уровень которой на Н = 1,4 м ниже уровня водохранилища (рис. 9). Определить подачу сифонного водосброса, если он имеет два поворота: а1 = 90°, а2 = 40° с радиусами закругления R. Длина горизонтального участка lг =2,2м, толщина стенок водосброса б = 30мм. Температура воды в водохранилище t=20°С. Определить также вакуум в верхней точке сифона R = 2,3м, z1 = 2,8м, z2 = 1,4м
Скачать решение задачи 2.35 (Решебник 13) (цена 60р)
2.36 По короткому трубопроводу, участки которого имеют диаметры d1 = 60мм и d2 = 90 мм, вода перетекает из закрытого бака с избыточным давлением воздуха рм в открытый бак при постоянной разности уровней Н = 3,9м (рис. 10). Ось трубопровода заглублена под уровень в правом баке на h = 2м. Определить расход (пренебрегая потерями по длине) для случая, когда задвижка полностью открыта и ее коэффициент сопротивления Сз = 16, и для случая, когда она открыта на 0,25 и Сз. Рм = 190 кПа
Скачать решение задачи 2.36 (Решебник 13) (цена 60р)
2.37 По трубопроводу, состоящему из двух участков труб (см. Рис.) диаметрами d1 = 25мм и d2 = 52мм и длиной l1 = 7,8м и l2 = 6,8м подаётся бензин (рбенз = 750 кг/м3) из бака с избыточным давлением Рм = 92кПа в расположенный выше бак, где поддерживается вакуумметрическое давление Рвак = 26 кПа. Разность уровней в баках h = 6,4м. Коэффициент сопротивления трения для труб 0,02, коэффициенты местных сопротивлений Свент = 4; Свх = 0,5; Свых = 1. Требуется определить расход бензина.
Скачать решение задачи 2.37 (Решебник 13) (цена 60р)
2.38 Известны следующие величины простейшего гидравлического подъёмного устройства (см. Рис.): масса груза m = 11кг, длина стрелы l = 1,6м, максимальный угол а = 20°, давление нагнетания насоса Р = 16МПа, подача насоса Q = 1,2 л/с
Требуется определить: 1) Диаметр поршня гидроцилиндра; 2) Скорость движения штока при рабочем ходе; 3) КПД гидропривода при рабочем ходе, если КПД насоса 0,8.
Скачать решение задачи 2.38 (Решебник 13) (цена 60р)
2.39 Известны следующие величины гидравлической лебёдки: рабочий объём гидромотора qM = 9см3; КПД гидромотора 0,93; механический КПД гидромотора 0,98; частота вращения вала гидромотора nM = 15 об/с; крутящий момент на валу гидромотора Mkp = 1,5Нм. Диаметр барабана лебёдки Dб = 300мм; масса груза m = 0,35, скорость подъёма v = 0,75 м/с. Требуется определить: 1) перепад давления на гидромоторе; 2) потребную подачу насоса; 3) КПД гидропривода.
Скачать решение задачи 2.39 (Решебник 13) (цена 60р)