Гидравлика и гидропривод часть 1-1
1.1. Канистра (сосуд), наполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце до температуры t2 = 55 °С. Определить приращение давления внутри канистры при условии, что она абсолютно жёсткая. Начальная температура бензина t1 =15 °С. Модуль объёмной упругости бензина Е6 = 1300 МПа, коэффициент температурного расширения 8*10-4 °С-1
1.2. Определить модуль объёмной упругости жидкости Е, если под действием груза А массой 250 кг поршень переместился на расстояние Ah = 5 мм. Начальная высота положения поршня (без груза) Н =1,5 м, диаметр поршня d = 80 мм, резервуара D = 300 мм, высота резервуара H = 1,3 м. Весом поршня можно пренебречь. Резервуар считать абсолютно жёстким (рис. 1.8).
1.3. Сосуд заполнен водой, занимающей объём V = 2,5 м3. На сколько уменьшится этот объём при увеличении давления на P = 3 МПа, коэффициент объёмного сжатия bр =0,475*10-9 Па-1.
1.4. При гидравлическом испытании трубопровода длиной L = 1000м, диаметром d -100 мм давление поднималось от P1 = 1 МПа до P2 = 1,5 МПа. Определить объём жидкости V, который был дополнительно закачан в трубопровод. Коэффициент объёмного сжатия bр =4,75*10-10 Па-1.
1.5. Сосуд заполнен водой, занимающей объём V = 2 м3. Как изменится этот объём при увеличении давления на P = 3 МПа? Коэффициент объёмного сжатия принять равным р = 4,75*10-10 Па-1.
Скачать решение задачи 1.5 (решебник 19) (цена 80р)
1.6. При гидравлическом испытании трубопровода диаметром d = 0,4 м и длиной L = 20 м давление воды сначала было P1 = 5,5 МПа. Через час давление упало до P2 = 5,0 МПа. Определить, пренебрегая деформацией трубопровода, сколько воды вытекло при этом через неплотности. Коэффициент объёмного сжатия принять равным рр = 4,75-10-10 Па-1.
1.7. Резервуар наполнен до краёв нефтью при температуре t1 =15 °С. Определить, какой объём V нефти выльется при повышении температуры до t2 =30 °С. Объём резервуара VP =1 м3. Коэффициент температурного расширения нефти βt = 0,00064 °С-1, а её плотность р = 950 кг/м3.
Скачать решение задачи 1.7 (решебник 19) (цена 90р)
1.8. Как изменится объём воды в системе отопления, имеющей вместимость V = 100 м3, после подогрева воды от начальной температуры t1 =15 °С до t2 =95 °С. Коэффициент температурного расширения воды принять βt =6*10-4 °С-1.
1.9. В вертикальном цилиндрическом резервуаре диаметром D = 4 м хранится нефть, масса которой М =100000 кг, а плотность р = 950 кг/м3 при температуре t1 = 0 °С. Определить колебания уровня Ah нефти в резервуаре при изменениях температуры до t2 = +30 °С. Деформацию материала резервуара не учитывать. Коэффициент температурного расширения βt= 0,00072 °С-1
1.10. Автоклав вместимостью V = 0,01 м3 наполнен водой и герметически закрыт. Определить, пренебрегая деформацией материала автоклава, повышение давления в нём при изменении (увеличении) температуры на t = 40 °С, если коэффициент температурного расширения воды bt = 0,00018 °С-1, а коэффициент объёмного сжатия bр = 4,19*10-10 Па-1.
1.11. Автоклав с диаметром цилиндрической части d =1,5 ми длиной L = 3,5 м имеет днище и крышку в форме полусферы. Определить объём воды V, который требуется дополнительно закачать в него для того, чтобы давление возросло от 0 до 100 МПа. Коэффициент объёмного сжатия воды bр =4,19*10-10 Па-1. Деформацией автоклава пренебречь.
1.12. В автоклав вместимостью V = 0,05 м3 под давлением закачено V = 0,0505 м3 эфира. Определить, пренебрегая деформацией стенок автоклава, повышение давления др, если коэффициент объёмного сжатия эфира bр = 1,95*10-9 Па-1.
1.13. Определить падение давления масла в напорной линии гидропривода вместимостью V = 0,15 м3, если утечки масла V = 5*10-3 м3, а коэффициент объёмного сжатия bр = 7,5*10-10 Па-1. Деформацией элементов гидропривода пренебречь.
1.14. Определить повышение давления, при котором начальный объём воды уменьшится на 3 %. Коэффициент объёмного сжатия воды bр = 4,85*10-10 Па-1.
1.15. При испытании гидравлической системы давление в ней повысилось от P1 = 1 МПа до P2 = 10 МПа. Вместимость системы 0,250 м3, коэффициент объёмного сжатия Рр = 7,5*10-10 Па-1. Определить, какой объём был закачен дополнительно в гидросистему. Деформацией элементов гидросистемы пренебречь.
1.16. При гидравлических испытаниях (проверке герметичности) подземного трубопровода длиной L = 500м, диаметром d = 0,10 м давление в нём повысилось от P1 = 0 до P2 = 1,0 МПа. Пренебрегая деформацией стенок трубопровода, определить объём воды, которую необходимо дополнительно закачать в трубопровод. Модуль объемной упругости воды принять равным Е - 2000 МПа.
1.17. Водопровод лесного посёлка длиной L = 1500 м и диаметром d = 150 мм испытывается на прочность гидравлическим способом. Определить объём воды, который необходимо дополнительно закачать в трубопровод за время испытаний для подъёма давления от P1 = 0,1 МПа до P2 = 5 МПа. Деформацию стенок трубопровода не учитывать. Модуль объёмной упругости воды Е = 2060 МПа.
1.18. В трубопровод вместимостью 50 м3 во время испытаний было дополнительно закачено 0,05 м3 воды. Определить приращение давления в трубопроводе, если модуль объёмной упругости воды Е = 2*109 Па.
Скачать решение задачи 1.18 (решебник 19) (цена 80р)
1.19. Вязкость нефти, определённая вискозиметром, составила 4 °ВУ, а её плотность рн =880 кг/м3. Определить кинематический и динамический коэффициенты вязкости нефти.
1.20. Вязкость трансформаторного масла, определённая вискозиметром, составила 4 °ВУ. Плотность масла рм = 910 кг/м3. Определить кинематический и динамический коэффициенты вязкости масла.
1.21. При экспериментальном определении вязкости минерального масла вискозиметром получено: время истечения 200 см3 дистиллированной воды при температуре 20 °С t1 = 51,2 с, время истечения 200 см3 масла t2 =163,4 с. Определить кинематический коэффициент вязкости масла.
1.22. Динамический коэффициент вязкости масла плотностью р = 900 кг/м3 при температуре t = 50 °С равен м = 0,06 Па*с. Определить его кинематический коэффициент вязкости.
1.23. Кинематический коэффициент вязкости нефти при температуре t = 10 °С составляет v = 12*10-6 м2/с. Определить динамический коэффициент вязкости нефти плотностью р = 890 кг/м3.
1.24. Определить плотность жидкости, если пикнометр (прибор для определения плотности) обладает массой Мп=100г, а с налитой в него жидкостью М =1100 г. Объём налитой жидкости V = 1000 см3.
1.25. Винтовой плунжерный пресс (рис. 1.9) для тарировки манометров работает на масле с коэффициентом объёмного сжатия bр =0,625*10-9 Па-1. Определить, на сколько оборотов надо повернуть маховик винта, чтобы поднять давление внутри пресса на P = 0,1 МПа, если начальный объём рабочей камеры пресса V = 628 см3, диаметр плунжера d = 20 мм, шаг винта h = 2 мм. Стенки рабочей камеры считать недеформируемыми.
1.26. Минеральное масло сжималось в стальной цилиндрической трубке (рис. 1.10). Пренебрегая деформацией трубки, определить коэффициент объёмного сжатия рр и модуль упругости масла Е, если ход поршня составил h = 3,7 мм, а давление в жидкости возросло на р = 5 МПа, высота налива масла l = 1000 мм.
Скачать решение задачи 1.26 (решебник 19) (цена 90р)
1.27. Резервуар заполнен жидкостью, объём которой F = 8,0 м3. Определить коэффициент температурного расширения жидкости b, если при увеличении температуры от t1 =10 °С до t2 = 20 °С, объем жидкости увеличился на 6 л.
1.28. Цилиндрический резервуар, поставленный вертикально, заполнен минеральным маслом на высоту H1 = 3 м. Определить изменение высоты АН уровня масла при изменении его температуры от t1 = 0 до t2 =35°С. Температурный коэффициент расширения масла b =0,0008 °С-1. Деформацией стенок резервуара пренебречь.
1.29. Сосуд, заполненный водой и не содержащий воздуха, герметически закрыт. Давление в сосуде р1 =0,03 МПа при температуре t1 = 20 °С. Определить давление в сосуде р2 при повышении температуры воды до t2 = 50 °С. Деформацией стенок и изменением плотности жидкости от температуры пренебречь. Модуль объемной упругости воды принять равным Е = 2000 МПа, коэффициент температурного расширения b =0,2-10-4 °С-1.
1.30. Определить плотность жидкости р, полученной смешиванием объёма жидкости V1 =0,02 м3 плотностью P1 =910 кг/м3 и объёма жидкости V2 = 0,03 м3 плотностью P2 = 850 кг/м3.
1.31. В системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания при температуре t1 =10 °С содержится V = 10 л воды. Определить объем воды, который дополнительно войдёт в расширительный бачок при повышении температуры до t2 = 90 °С. Коэффициент температурного расширения b =4,2*104 °С-1.
1.32. Определить изменение плотности воды при увеличении давления от P1 =100 кПа до P2 =10000кПа. При изменении давления температура воды не изменяется, коэффициент объёмного сжатия bр =5*10-10 Па-1.
Скачать решение задачи 1.32 (решебник 19) (цена 80р)
1.33. Определить изменение плотности воды при изменении температуры от t1 =5 °С до t2 =95 °С.
1.34. Как изменится объём воды при увеличении высоты подъёма его над уровнем моря от Н1 = 50 м до Н1 = 95 м. Коэффициент объёмного сжатия воды Рр = 5*10-10 Па-1.
1.35. В отопительной системе дома содержится F = 0,4м3 воды при температуре t1 =20 °С. Определить объем воды, который дополнительно войдёт в расширительный бачок при повышении температуры до t2 = 90 °С.
1.36. Определить плотность топливной смеси (по весу) при следующем составе: керосин (рк = 775 кг/м3) - 40 %, мазут (рм = 870 кг/м3) - 60 %.
1.37. Определить плотность топливной смеси (по объёму) при следующем составе: керосин (рк =775 кг/м3) - 40 %, мазут (рм =870 кг/м3) - 60 %.
1.38. По металлическому стержню, установленному вертикально и смазанному минеральным маслом, скользит вниз равномерно под действием собственного веса втулка. Диаметр стержня d = 118 мм, внутренний диаметр втулки D = 120 мм, длина втулки l = 100 мм. Определить вес втулки при условии, что скорость движения втулки по стержню не должна превышать 0,6 м/с.
1.39. Кольцевая щель между двумя цилиндрами d =192 мм и D = 200 мм залита трансформаторным маслом рм =915 кг/м3. Внутренний цилиндр вращается равномерно с частотой n = 110 мин-1 (рис. 1.5). Определить касательные напряжения в жидкости, если момент, приложенный к внутреннему цилиндру, М = 0,06 Н*м, а высота столба жидкости в щели между цилиндрами h = 100 мм. Трением основания внутреннего цилиндра пренебречь.
