Контрольная работа №1

Задача 1

На свободную поверхность закрытого резервуара, наполненного нефтью, действует давление ризб. На глубине h от свободной поверхности жидкости к резервуару присоединены пружинный манометр М, пьезометр и U-образный манометр

 

Задача 2

Вертикальный вал, опирающийся на гидравлический подпятник, передает полезный момент М. Осевая сила Р, диаметр его пяты d. Определить момент на валу Mkp, если высота гидравлической манжеты h=1,2 d и коэффициент трения кожи о вал f=0,2.

Задача 3

Стальная бочка диаметром D и высотой Н заполнена водой. Определить:
а) силу избыточного давления Р1 на дно бочки и силу G1, передаваемую на пол, если масса пустой бочки равна m:
б) силу избыточного давления Р2 на дно бочки, если в крышке просверлить отверстие и к нему приварить вертикальную трубку диаметром d b длиной l, которую заполнить водой:
в) силу G2, передаваемую на пол, пренебрегая весом трубки.

Задача 4

Замкнутый резервуар с нефтью разделен на две части плоской перегородкой, имеющей квадратное отверстие со стороной а. Давление над нефтью в левой части резервуара определяется манометром ТМ, в правой части – вакуумметром В. Найти величину Р и плечо b результирующей силы давления на крышку, закрывающую отверстие.

Задача 5

Определить усилие, которое действует на крышку, закрывающую круглый люк, диаметром D, в сосуде с двумя несмешивающимися жидкостями плотностью ?1 и ?2 при давлении на свободной поверхности Ризб и высоте жидкости Н, если Н1=а • Н

Задача 6

Какую силу Р2 необходимо приложить к большему поршню, чтобы система пришла в равновесие? Система заполнена водой, весом поршней пренебречь.

Задача 7

Шаровый клапан закрывает круглое отверстие диаметром d в вертикальной стенке, расположенной на глубине от поверхности дихлорэтана. Определить минимальный вес груза G, уравновешивающего давление жидкости на клапан, если плечо рычага равно l1, расстояние от шарнира до центра шара l2, а избыточное давление над поверхностью жидкости Ризб. Собственным весом шара и рычагов пренебречь

Задача 8

Зазор А между валом заполнен маслом. Длина втулки L. К валу диаметр которого D, приложен крутящий момент М. При вращении вала масло постепенно нагревается и скорость вращения увеличивается. Определить частоту вращения вала при температуре масла t. При решение считать, что скорость в слое масла изменяется по прямолинейному закону.

Задача 9

В трубопроводе диаметром d и длиной l движется жидкость при t=20°C. Учитывая только путевые потери, определить значение критического напора, при котором происходит смена ламинарного режима на турбулентный

 

Задача 10

Определить режим течения воды при t=60°C, в трубе прямоугольного сечения со сторонами ахb, если расход воды Q, а заполнение трубы жидкостью h.
Построить график изменения гидравлического радиуса от высоты уровня жидкости в пределах 0,01 b < h < b

Задача 11

Теплообменник состоит из кожуха (внутренний диаметр D), в котором установлены n трубок с наружным диаметром d. Определить режим течения жидкости в межтрубном пространстве тепло теплообменника при продольном обтекании трубок жидкостью и количестве Q с температурой t.

Задача 12

Моделируется одновременно силы трения и силы тяжести. Какой должен быть взят геометрический масштаб модели, если в промышленном аппарате протекает рабочая жидкость при температуре 20°С, а в модели – модельная? Какую скорость нужно сообщить жидкости в модели, если скорость рабочей жидкости в промышленном аппарате v?

Задача 13

Определить скорость жидкости по оси трубопровода внутренним диаметром 75мм, при протекании по нему жидкости в количестве Q, при температуре t, °C.

Задача 14

Вода вытекает из за¬крытого сосуда с избыточным давлением ризб под напором h по горизонтальной трубе переменного сечения d1, d2, d3 оканчивающейся нормальным вентилем. Определить расход воды Q, построить линии пьезометрического, скоростного и полного напоров. При расчете учесть потери напо¬ра только на местные сопротивления.

 

Задача № 15

Вода перетекает из закрытого напорного бака, где избыточное давление воздуха поддерживается равным ризб, в открытый резервуар по короткому трубопроводу, составленному из трех участков различного диаметра.
Определить расход воды Q, если высота уровней в резервуарах h1 и h2, диаметры труб d1 и d2 иd3, атмосферное давление ратм. При расчете учесть потери напора только на местные сопротивления.

Задача 16

Для измерения расхода серной кислоты, протекающей по трубопроводу диаметром d, установлено сопло диаметром d1. Разность уровней кислоты в пьезометрах h. Определить расход кислоты. Измениться ли перепад h, если вместо кислоты в трубе будет протекать другая жидкость при том же расходе?
Потерей напора между сечениями, в которых соединены пьезометрические трубки, пренебречь.

 

Задача 17

Метиловый спирт поступает самотеком из открытого напорного бака в ректификационную колонну, где давление Ризб.
На какой высоте h должен находиться уровень жидкости в напорном баке над местом ввода в колонну, чтобы скорость жидкости в трубе была v. Напор, теряемый по длине трубопровода и на местных сопротивлениях hn

Задача 18

Как изменяются путевые потери насоса, если при постоянном расходе жидкости уменьшить диаметр трубопровода в n раз? Задачу решить в двух вариантах, считая, что:
а) оба режима (старый и новый) находятся в области ламинарного течения;
б) оба режима находятся в области шероховатых труб.

Задача 19

Какое избыточное давление необходимо поддерживать в резервуаре, в котором находится вода, высотой h1=3м, чтобы через пробочный кран, расположенный на пятом этаже здания (h2=20м) проходило Q воды.
На длине l1=15м труба имеет диаметр d1, на длине l2=10м – диаметр d2. Повороты имеют R/d = 2. Температура воды t=15°C, трубопровод стальной, новый.

Задача 20

Определить скорость и расход керосина в вертикальной латунной трубе, имею¬щей длину l и диаметр d, если наполнение верхнего бачка h1, погружение нижнего конца труби под уровень жидкости a нижнем бачке a, показании ртутного манометра h2.

Задача 21

Водопровод внутренним диаметром d, длиной l проложен так, что его конечная точка расположена на h выше начальной. Определить необходимее давление насоса, установленного в начальной точке водопровода, чтобы при расхода воды Q ,было обеспече¬но избыточное давление Ризб конце трубопровода. Местные сопротивления оценить надбавкой 2% на длину трубопровода. Трубопровод стальной. Температура воды 20°С.

Задача 22

Цех химического завода потребляет Q воды, поступающей из подземного резервуара по чугунной трубе диаметром d, длиной l. Определить избыточное давление, которое должно поддерживаться в резервуаре, если средний уровень жидкости в нем на h ниже положения разборной задвижки в цехе. Местные сопротивления оценить над¬бавкой 3% на длину трубопровода. Температура вода 15°С.

Задача 23

Жидкость со дна сосуда через нормальный вентиль (C=5) вытекает в атмосферу. Определить какое количество жидкости необходимо подавать непрерывно в открытый сосуд, чтобы поддерживать в нем постоянный уровень Н. Условный проход вентиля d коэффициент местного сопротивления на входе ?в. Потерями по длине пренебречь.

Задача 24

Бензтин наливают в бочки из стальной трубы диаметром d1, длиной l, под напором h1, через воронку высотой h2, с диаметром трубки d2. Определить, не будет ли бензин при полном открытии нормального вентиля передвигаться через край воронки. Поворот имеет R/d=2. Трубопровод работает в квадратичной зоне.

Задача 25

На стальном трубопроводе с общим расходом Q имеется участок с двумя параллельно включенными ветвями. Определить распределение расхода жидкости по отдельным ветвям и потери напора hAB, действующий между точками разветвления. Местными сопротивлениями пренебречь. Трубопровод работает в квадратичной зоне.

Задача 26

По прямому горизонтальному трубопроводу длиной l, необходимо подвать ацетон в количестве Q. Допустимая потеря напора hn. Определить требуемый диаметр трубопровода d, принимая коэффициент путевых потерь ?=0,03.

Задача 27

Из сливного колодца вода, имеющая температуру 40°С, сбрасывается по сифонному чугунному трубопроводу в реку, уровень во¬ды в которой на Н ниже уровня жидкости в колодце. Определить пропускную способность трубы диаметром d, длиной l, имеющей один поворот на 90° я два поворота на 45° с радиусом закругления R/d. =2, если труба работает в квадратичной области сопротивления. Найти максимальную высоту поднятия верхней точки А сифона h, если длина участка трубы до сечения в верхней точке l1, Атмосферное давление принять равным 760 мм рт.ст.

Задача 28

Стальной трубопровод, имеющий диаметр d, толщину стенки б и длину l от напорного бака до затвора, пропускает расход воды Q. Определить, в течение какого времени надо закрыть вентиль (при линейном изменении скорости), чтобы максимальное повышение давленая в трубопровода было меньше в n раз, тем при мгновенном закрытии за¬твора.

Задача 29

Пренебрегая потерями напора, определить начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями двух различных дащкостей одинаковой высоты h. Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только од¬ной- жидкостью до уровня 2h.