Раздел 4 Динамика невязкой жидкости
4 У фонтана (рис. 4.1) вода вытекает из сопла, имеющего форму конического конфузора длиной l=0,4 м и диаметрами D=120 мм и d=50 мм. Считая воду невязкой жидкостью, вычислить необходимое давление перед соплом для обеспечения заданной высоты H=2,8 м струи.
Скачать решение задачи 4 (решебник АГМ) (цена 100р)
4-1-2 Определить скорость воздушного потока (рв =1,24кг/м3) в открытой рабочей части аэродинамической трубы диаметром d. Спиртовой (pсп = 820кг/м3) чашечный манометр подсоединен к входному сечению сопла диаметром D и показывает h. Воздух рассматривать как невязкую среду.
Задача 4-1 D = 2000мм, d = 1000мм, h = 120мм (цена 100р)
Задача 4-2 D = 2000мм, d = 1200мм, h = 140мм (цена 100р)
4-3-4. Определить показания чашечного манометра, заполненного водой и подсоединенного к входному сечению сопла размерами D и d аэродинамической трубы, если скорость воздушного потока (рв =1,24кг/м3) в открытой рабочей части трубы равна 40 м/с. Воздух рассматривать как невязкую среду.
Задача 4-3 D = 1800мм, d = 1000мм (цена 100р)
Задача 4-4 D = 1700мм, d = 1000мм (цена 100р)
4-5-6. Считая жидкость невязкой, определить скорость воды в сечении 1-1 при истечении ее в атмосферу через диффузор. Уровень воды в баке H и избыточное давление pизб =50 кПа постоянны. Отношение диаметров диффузора d:D=0,80.
Задача 4-6 Н = 4м, (цена 100р)
4-7-8. Вода вытекает из бака через диффузор в атмосферу. Пренебрегая потерями, определить, при каком избыточном давлении над свободной поверхностью воды в баке давление в узком сечении 1-1 диффузора станет теоретически равным нулю, если d:D=0,85, а уровень H постоянен?
Задача 4-7 Н = 5,2м, (цена 80р)
Задача 4-8 Н = 4,6м, (цена 100р)
4-9-10. Пренебрегая потерями, определить давление в узком сечении 1-1 диффузора при истечении бензина (рв = 750кг/м3) из бака через диффузор в атмосферу, если уровень бензина в баке H и избыточное давление pизб =24 кПа постоянны, а d:D=0,90.
Задача 4-9 Н = 4,8м, (цена 100р)
Задача 4-10 Н = 4м,
4-11-12. Дифференциальный ртутный (рт =13600 кг/м3) манометр, присоединенный к установленной горизонтально расходомерной трубе, показывает разницу уровней h. Определить расход воды по трубе, считая ее невязкой, если диаметры расходомерной трубы D и d.
Задача 4-11 D = 250мм, d = 100мм, h = 700мм (цена 100р)
Задача 4-12 D = 240мм, d = 120мм, h = 500мм (цена 80р)
4-13-14. Какую разность уровней h покажет дифференциальный манометр, заполненный водой, при расходе Q=2,0 м3/с воздуха (рв =1,24 кг/м3) через расходомерную трубу, если ее диаметры D и d?
Задача 4-13 D = 500мм, d = 200мм (цена 80р)
Задача 4-14 D = 400мм, d = 200мм (цена 80р)
4-15-16. Необходимо выбрать диаметр входного D сечения аэродинамической трубы (см. рис. к задачам 4-1-4), если диаметр выходного сечения сопла d, расчетная скорость воздушного (рв =1,24 кг/м3) потока в открытой рабочей части трубы 42 м/с, а избыточное давление при входе в сопло 103Па. Воздух рассматривать как невязкую среду.
Скачать решение задачи 14-15-16 (цена 80р)
4-17-18. Из открытого резервуара по трубе переменного сечения вытекает вода в количестве 15 л/с. Определить необходимый напор H, пренебрегая потерями, если диаметр входного участка трубы D, а d3 = 50 мм. Найти давление в точке M, расположенной на оси первого участка трубы.
Задача 4-17 D = 180мм
Задача 4-18 D = 160мм (цена 150р)
4-19-20. Из открытого резервуара по трубе переменного сечения вытекает вода под постоянным напором H. Пренебрегая потерями, определить расход воды, если диаметр второго участка трубы d, а d3 =40 мм. Найти давление в точке K, расположенной на оси второго участка трубы.
Задача 4-19 d = 75мм, Н = 2,5м (цена 100р)
Задача 4-20 d = 80мм, Н = 2,4м (цена 100р)
4-21-22. Для измерения скорости воздушного потока (pв =1,26кг/м3) использована скоростная трубка с двумя отверстиями – динамическим, расположенным в критической точке K, и статическим - в точке C, где коэффициент давления равен нулю. Определить скорость воздушного потока, если показание дифференциального манометра, присоединенного к ним и залитого водой, равно h.. Воздух рассматривать как невязкую жидкость.
Задача 4-21 h = 100мм (цена 100р)
Задача 4-22 h = 120мм (цена 100р)
4-23-24. Для измерения скорости самолета использована скоростная трубка с двумя отверстиями – динамическим, расположенным в критической точке К, и статическим – в точке C, где коэффициент давления равен нулю. Определить показания дифференциального манометра, присоединенного к ним и залитого ртутью (рт =13600 кг/м3), если скорость самолета составляет 720 км/ч. Воздух считать невязкой жидкостью с плотностью pв =1,22 кг/м3.
Скачать решение задачи 4.23 (решебник АГМ) (цена 100р)
Скачать решение задачи 4.24 (решебник АГМ) (цена 100р)
4-25-26. Расход жидкости в трубопроводе измеряется с помощью расходомера Вентури. Показание присоединенного к нему ртутного (рт =13600 кг/м3) дифференциального манометра h. Размеры расходомера D и d. Определить расход воды, считая ее невязкой.
Задача 4-25 D = 120мм, d = 75мм, h = 300мм (цена 100р)
Задача 4-26 D = 120мм, d = 80мм, h = 240мм (цена 100р)
4-27-28. Определить расход воздуха (pв =1,22 кг/м3) в трубопроводе при использовании расходомера Вентури. Показание присоединенного к нему спиртового (рсп = 820кг/м3) дифференциального манометра h. Размеры расходомера D и d. Воздух рассматривать как невязкую среду.
Задача 4-27 D = 400мм, d = 250мм, h = 200мм (цена 100р)
Задача 4-28 D = 360мм, d = 200мм, h = 180мм (цена 100р)
4-29-30. Вода вытекает из резервуара по расширяющейся трубе – диффузору в атмосферу. Пренебрегая потерями, определить, при каком уровне воды Н1 в резервуаре давление в узком сечении диффузора станет теоретически равным нулю, если его размеры D, d, H известны?
Задача 4-29 D = 150мм, d = 100мм, Н = 1м (цена 100р)
Задача 4-30 D = 120мм, d = 80мм, Н = 1,2м (цена 100р)
4-31-32. Вода вытекает из резервуара по расширяющейся трубе – диффузору в атмосферу. Уровень воды в резервуаре Н1=1,2 м. Считая жидкость невязкой, определить скорость в узком сечении резервуара, если размеры диффузора D, d, H известны.
Задача 4-31 D = 140мм, d = 100мм, Н = 0,9м (цена 100р)
Задача 4-32 D = 100мм, d = 70мм, Н = 1м (цена 100р)
4-33-34. Керосин (рк = 810кг/м3) вытекает из резервуара по расширяющейся трубе – диффузору в атмосферу. Уровень жидкости в резервуаре Н1 =0,8 м. Считая жидкость невязкой, определить давление в узком сечении диффузора, если его размеры D, d, H заданы.
Задача 4-33 D = 120мм, d = 90мм, Н = 1,2м (цена 100р)
Задача 4-34 D = 120мм, d = 80мм, Н = 0,9м
4-35-36. Центробежный насос перекачивает воду из открытого резервуара. На какой высоте Н нужно установить насос, чтобы максимальная вакуумметрическая высота на входе в насос не превышала 5 м вод. ст., если подача насоса Q=16,0 л/с и диаметр всасывающего трубопровода d? Гидравлическими потерями пренебречь.
Задача 4-35 d = 80мм
Задача 4-36 d = 100мм (цена 100р)
4-37-38. Центробежный насос установлен на высоте Н над уровнем воды в расходном резервуаре. Пренебрегая гидравлическими потерями, определить вакуум перед входом в насос, если его подача равна Q=30,0 л/с, а диаметр всасывающего трубопровода d.
Задача 4-37 d = 100мм, Н = 4м (цена 100р)
Задача 4-38 d = 90мм, Н = 4,2м (цена 100р)
4-39-40. При закрытом вентиле ртутный (рт =13600 кг/м3) манометр показывает h. Определить расход воды, протекающей по трубопроводу диаметром d после открытия вентиля, если показание манометра упало до h2 =520 мм и гидравлическими потерями можно пренебречь
Задача 4-39 d = 80мм, h = 550мм
Задача 4-40 d = 75мм, h = 560мм
4-41-42. Центробежный вентилятор засасывает воздух из атмосферы через трубу. К цилиндрической части трубы, диаметр которой d, присоединена стеклянная трубка, нижним концом опущенная в сосуд с водой. Определить расход засасываемого воздуха (pв =1,24кг/м3), если вода в трубке поднялась на высоту h.
Задача 4-41 d = 200мм, h = 140мм (цена 100р)
Задача 4-42 d = 180мм, h = 120мм (цена 100р)
4-43-44. Найти скорость течения воды в трубе, если показание ртутного (рт =13600 кг/м3) дифференциального манометра, присоединенного к динамической трубке и к статическому отверстию, равно h. Распределение скоростей по сечению трубы можно считать равномерным.
Задача 4-43 h = 300мм (цена 100р)
Задача 4-44 h = 320мм (цена 100р)
4-45-46. Для определения расхода воздуха (pв =1,26 кг/м3) в трубе диаметром D на ее оси установлена динамическая трубка. Найти значение h показания спиртового (рсп = 800кг/м3) дифференциального манометра при максимальном расходе Q=70 м3/с. Распределение скоростей по сечению трубы считать равномерным.
Задача 4-45 D = 150мм (цена 100р)
Задача 4-46 D = 160мм (цена 100р)
4-47-48. Трубка Пито установлена на оси газопровода, имеющего диаметр D, по которому перекачивается газ с удельным весом 10 Н/м3. Показания спиртового (pсп = 800 кг/м3) дифференциального манометра h. Считая газ невязкой жидкостью, определить расход газа Q.
Задача 4-47 D = 400мм, h = 36мм
Задача 4-48 D = 360мм, h = 40мм
4-49-50. Определить избыточное гидродинамическое давление в носовой точке А тела вращения, движущегося в морской воде (б = 1,02) поступательно с постоянной скоростью v м/с. Вдали от тела (на бесконечности) жидкость покоится.
Задача 4-49 v = 9 м/с (цена 100р)
Задача 4-50 v = 10 м/с (цена 100р)
4-51-52. Канал прямоугольного сечения с постоянным уклоном дна имеет местное сужение. Перед сужением ширина канала В1 =12,0 м, глубина потока H, средняя скорость течения воды 0,60 м/с. Пренебрегая потерей напора, определить глубину потока и скорость в узкой части канала шириной В2 = 6,0м.
Задача 4-51 Н = 3 м
Задача 4-52 Н = 2,8 м (цена 100р)