Закон Архимеда. Плавание тел. Движение жидкости

Закон Архимеда. Плавание тел.

2.16. Во избежание переполнения водой резервуар снабжен поплавковым клапаном, перекрывающим отверстие диаметром d = 50 мм в дне резервуара (рис. 2.20). Определить диаметр D цилиндрического поплавка высотой h = 100 мм, при котором максимальный уровень воды в резервуаре не будет превосходить Н = 1,0 м. Вес клапана G =10 Н, весом поплавка пренебречь.

Рисунок к задаче 2.16 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.16 (Маш гидравлика)

2.17. Определить избыточное давление бензина (р = 750 кг/м3), подводимого к поплавковой камере карбюратора от бензонасоса по трубке диаметром d = 5 мм, если в момент открытия отверстия, перекрываемого иглой, шаровой поплавок (R = 30 мм) погружен в жидкость наполовину (рис. 2.21). Масса поплавка т1 = 30 г, масса иглы m2 = 15 г, плечи рычага а = 45 мм, b = 20 мм. Трением в шарнире и массой рычага и архимедовой силой, действующей на иглу, пренебречь.

Рисунок к задаче 2.17 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.17 (Маш гидравлика)

2.18, Понтон (рис. 2.22) весом G = 8 кН имеет длину l = 5м, ширину b = 2,5 м и высоту h = 1 м. Проверить понтон на остойчивость при максимальной нагрузке G', при которой высота бортов над ватерлинией lh = 0,4 м, если центр тяжести понтона расположен на расстоянии hс = 0,5 м, а центр тяжести дополнительной нагрузки - на расстоянии hс = 2,5 м от днища понтона, плотность воды рв=1000 кг/м3.

Рисунок к задаче 2.18 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.18 (Маш гидравлика)

Относительный покой жидкости

2.19. Определить длину пути разгона L, автомобиля-самосвала от скорости v0 = 0 до V = 40 км/ч и максимальное ускорение а, при котором цементный раствор (р = 2200 кг/м3) не выплеснется из его кузова, длина которого l = 2,6 м, ширина b = 1,8 м и высота h = 0,8 м (рис. 2.26). Раствор заполняет кузов на 3/4 его высоты. С какой силой при этом ускорении цементный раствор действует на задний борт кузова? Движение автомобиля - прямолинейное, равноускоренное.

Рисунок к задаче 2.19 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.19 (Маш гидравлика)

2.20. Определить силы давления воды на плоскую и сферическую крышки цистерны, которая движется горизонтально с ускорением а = 1,5 м/с2. Радиус цистерны R = 0,75 м, ее длина. L = 3м, высота наполнения h = 1,0 м (рис. 2.27).

Рисунок к задаче 2.20 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.20 (Маш гидравлика)

2.21. Определить частоту вращения цилиндрического сосуда вокруг вертикальной оси, при которой сила давления воды на его верхнем днище Р = 6500 Н (рис. 2.28). До начала вращения уровень воды в открытых пьезометрах, установленных в верхнее днище на расстояниях R1 =150 мм и R2 = 300 мм от оси вращения цилиндра, был равен h = 700 мм. Радиус цилиндра R= 450 мм, диаметры пьезометров одинаковые.

Рисунок к задаче 2.21 маш гидравлика

Скачать решение задачи 2.21 (Маш гидравлика)

Основные понятия о движении жидкости. Уравнение расхода (неразрывности движения)

3.1 Определить расход, среднюю и максимальную скорость в поперечном сечении трубопровода диаметром d = 250 мм, если распределение местных скоростей по сечению описывается уравнением u= 50 (ro^2 - r2), где ro = 0,5d - внутренний радиус трубы, r - расстояние, м, от оси трубы до точки, в которой вычисляется скорость u. На каком расстоянии от стенки трубы местная скорость равна средней скорости?

Рисунок к задаче 3.1 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.1 (Маш гидравлика)

3.2. Подача шестеренного насоса объемного гидропривода (рис. 3.2) Q=80 л/мин. Подобрать диаметры всасывающей, напорной и сливной гидролиний, принимая следующие расчетные скорости: для всасывающей гидролинии vвс = 0,6..1,4 м/с, для напорной vн= 3,0...5,0,
для сливной - vс = 1,4...2,0 м/с

Рисунок к задаче 3.2 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.2 (Маш гидравлика)

Уравнение Бернулли

3.3. По горизонтальной трубе диаметром d1= 100 мм, имеющей сужение d2 = 40 мм, движется вода (расход (Q = 6 л/с). Определить абсолютное давление в узком сечении, если уровень воды в открытом пьезометре перед сужением h1 = 1,5 м (рис. 3.4). При каком расходе воды ртуть в трубке, присоединенной к трубопроводу в узком сечении, поднимется на высоту h = 10см, если при этом h1= 1,2 м? Потерями напора пренебречь.

Рисунок к задаче 3.3 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.3 (Маш гидравлика)

3.4. Выходное сечение жиклера карбюратора (рис. 3.5) расположено выше уровня бензина в поплавковой камере па lh = 5мм, вакуум в диффузоре Рвак = 12 кПа. Пренебрегая потерями напора, найти расход бензина Q, если диаметр жиклера d=1 мм. Плотность бензина р = 680 кг/м3.

Рисунок к задаче 3.4 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.4 (Маш гидравлика)

3.5. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3), подаваемого по горизонтальной трубе диаметром D = 25 мм, в которой установлено сопло диаметром d = 10 мм и дифференциальный ртутный манометр, показания которого h = 100 мм. Потерями напора пренебречь (рис. 3.6).

Рисунок к задаче 3.5 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.5 (Маш гидравлика)

3.6. На рис. 3.7 показана принципиальная схема струйного насоса. Жидкость под давлением подается к насадку 1 в камеру смешения 2, переходящую в диффузор 3, за которым следует отводящий (напорный) трубопровод 4. Выходное сечение сопла и входное сечение камеры смешения находятся в замкнутой камере 5, к которой примыкает всасывающий трубопровод 6.
Между выходом из насадка и входом в горловину камеры 2 струя имеет минимальное поперечное сечение, наибольшую скорость и (согласно уравнению Бернулли) самое низкое давление. Она увлекает за собой в горловину часть жидкости из камеры 5, вследствие чего там создается вакуум, под действием которого жидкость из приемного резервуара 7 по трубопроводу 6 всасывается в камеру 5. Требуется определить вакуум в камере 5, если расход рабочей жидкости Qр = 0,4 л/с, расход всасываемой жидкости Qвс = 0,6 л/с, диаметр горловины d = 12 мм, диаметр напорного трубопровода 4 D = 25 мм. Потерями напора пренебречь. Плотность жидкости р = 1000 кг/м3.

Рисунок к задаче 3.6 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.6 (Маш гидравлика)

3.7. Определить расход воды, вытекающей из трубки диаметром d = 25 мм и длиной l = 400 мм под напором h = 1,0 м, если она вращается вокруг вертикальной оси с частотой п = 120 мин-1 (рис. 3.8). Каким будет расход воды из неподвижной трубки? Потерями напора пренебречь.

Рисунок к задаче 3.7 маш гидравлика

Скачать решение задачи 3.7 (Маш гидравлика)

Режимы движения жидкости

3.8. Индустриальное масло ИС-30, температура которого 20 °С, поступает от насоса в гидроцилиндр по трубопроводу d = 22 мм. Определить режим течения масла, а также температуру, при которой ламинарный режим сменяется турбулентным, если подача насоса Q= 105 л/мин.

Скачать решение задачи 3.8 (Маш гидравлика)

ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ

4.1. При прокачке бензина (р=700 кг/м3) по трубе длиной l = 5,5 м и диаметром d = 15 мм падение давления в трубопроводе P = 0,11 МПа. Принимая закон сопротивления квадратичным, определить эквивалентную шероховатость трубы, если расход Q = 0,9 л/с.

Скачать решение задачи 4.1 (Маш гидравлика)

4.2, По трубопроводу диаметром d = 12 мм перекачивается масло индустриальное ИС-20 (р = 890 кг/м3) с температурой 30 °С. Определить показание h ртутного дифференциального манометра, присоединенного к трубопроводу в двух точках, удаленных друг от друга на расстояние l == 3 м, если расход масла Q= 0,3 л/с (рис. 4.2).

Рисунок к задаче 4.2 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.2 (Маш гидравлика)

4.3. Определить утечку рабочей жидкости (масло МГ-30) через радиальный зазор (б = 80 мкм) между цилиндром и неподвижным поршнем (рис. 4.1), если давление с одной стороны поршня Р1 = 4 МПа, с другой - Р2 = 0,5 МПа, ширина поршня l = 40 мм, диаметр поршня D = 60 мм, температура жидкости 50 °С.

Рисунок к задаче 4.3 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.3 (Маш гидравлика)

4.4. Рабочая жидкость - масло ИС-20 (температура 50 °С) подводится в поршневую полость гидроцилиндра (рис. 4.3). Определить давление P1 и расход масла Q, при котором скорость перемещения vp = 2 см/с, если утечка рабочей жидкости через кольцевой зазор (б = 60 мкм) между цилиндром и поршнем q = 5 см3/с, диаметр поршня D= 100 мм, ширина поршня l= 70мм, P2 = 80 кПа. Чему будет равно усилие па штоке R, если диаметр штока d= 50 мм? Трением в гидроцилиндре пренебречь.

Скачать решение задачи 4.4 (Маш гидравлика)

4.5. Расход масла (V = 10 мм2/с, р = 895 кг/м3), которое подводится к коренному подшипнику коленчатого вала (рис. 4.4) автомобильного двигателя, Q0= 20 см3/с. Принимая режим движения масла ламинарным и пренебрегая вращением вала, определить потери давления в подшипнике, если его длина L = 60 мм, диаметр вала d = 50 мм, ширина кольцевой канавки а = 6 мм, радиальный кольцевой зазор б = 0,06 мм.

Рисунок к задаче 4.5 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.5 (Маш гидравлика)

4.6 Определить потери давления на трение в трубопроводе диаметром d = 250 мм и длиной l=1,5 км, по которому перекачивается бензин (р = 700 кг/м3, V = 0,75 мм2/с) с расходом Qт = 65,5 т/ч. Как изменятся эти потери при уменьшении диаметра трубы на 20 %? Шероховатость стенок трубопровода принять равной 0,2 мм.

Скачать решение задачи 4.6 (Маш гидравлика)

4.7 Определить коэффициент сопротивления вентиля, установленного в конце трубопровода диаметром d = 50 мм, если показание манометра перед вентилем Pман = 3,7 кПа, а расход воды Q = 2,5 л/с.

Скачать решение задачи 4.7 (Маш гидравлика)

4.8. Определить потери напора в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания (рис. 4.5), включающей в себя центробежный насос, радиатор (з1 = 5), термостат (з2 = 3), трубопроводы (з3 = 1,5) и водяную рубашку "двигателя (з4 = 4,5), если расход воды Q = 4,2 л/с. Все коэффициенты местных сопротивлений отнесены к скорости в трубе диаметром d= 50 мм. Потерями напора на трение пренебречь.

Рисунок к задаче 4.8 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.8 (Маш гидравлика)

4.9. Определить расход воздуха, засасываемого двигателем вутреннего сгорания из атмосферы, при котором вакуум в горловине диффузора составляет Pвак= 15 кПа, если диаметр трубы D = 40 мм, диаметр диффузора d = 20 мм, коэффициенты сопротивления воздухоочистителя з1= 6, колена з2 = 0,3, воздушной заслонки з3 = 0,5 отнесены к скорости в трубе, а коэффициент сопротивления диффузора з4 = 0,04 отнесен к скорости движения воздуха в его горловине (рис. 4.6). Плотность воздуха р = 1,23 кг/м3. Потерями напора на трение пренебречь.

Рисунок к задаче 4.9 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.9 (Маш гидравлика)

4.10. Определить расход бензина (р = 700 кг/м3) через жиклер карбюратора диаметром d = 1 мм (рис. 3.5), если расход засасываемого воздуха Qв = 50 л/с, Диаметр всасывающей трубы D = 50 мм, диаметр горловины диффузора d0 = 23 мм, коэффициент сопротивления входа в трубу звх= 0,5, коэффициент сопротивления сужения зс= 0,06, коэффициент сопротивления жиклера зж = 0,4, плотность воздуха рв = 1,28 кг/м3. Потерями напора в трубке, подводящей бензин к жиклеру, пренебречь. Атмосферное давление Ра = 100 кПа.

Рисунок к задаче 4.10 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.10 (Маш гидравлика)

4.11. К горизонтальной трубе переменного сечения (D= 150 мм, d = 50 мм), по которой прокачивается бензин (р = 750 кг/м3), присоединен дифференциальный манометр, разность уровней ртути в котором h = 120 мм (рис. 4.7). Определить расход бензина Q, а также показание манометра h1 при пропуске этого расхода

Рисунок к задаче 4.11 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.11 (Маш гидравлика)

4.12. Для регулирования расхода воды, перетекающей из резервуара А В резервуар Б по короткой трубе прямоугольного поперечного сечения (b = 150 мм, а = 100 мм), на входе в трубу установлен затвор, открытие которого h можно изменять (рис. 4.8). Пренебрегая потерями напора па трение по длине, найти: 1) формулу для определения расхода воды в зависимости от перепада уровней в резервуарах lН и величины открытия затвора h 2) величину h, при которой расход Q = 7 л/с и lH = 120 мм; 3) давление в сжатом сечении с-с при h = 60 мм, lH = 0,5 м, Н = 0,65 м. Коэффициент сопротивления затвора 0,05, выхода из трубы 1, коэффициент сжатия струи е = 0,63, атмосферное давление Pа = 100 кПа. Уровни в резервуарах А и Б постоянны.

Рисунок к задаче 4.12 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.12 (Маш гидравлика)

4.13 Определить напор H, при котором расход воды в короткой горизонтальной трубе переменного сечения (D = 50 мм, d = 25 мм) равен (Q = 3,2 л/с, если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре Pо = 10 кПа (рис. 4,9). Потерями напора на трение по длине пренебречь. Коэффициент сопротивления вентиля 5. Построить пьезометрическую линию.

Рисунок к задаче 4.13 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.13 (Маш гидравлика)

4.14. Определить потери напора и коэффициент сопротивления радиатора системы охлаждения автомобильного двигателя (рис. 4.10), который состоит из верхнего и нижнего коллекторов и 60 трубок длиной l= 700 мм каждая и диаметром d = 10 мм (шероховатость 0,05 мм). Подача насоса Q = 3,9 л/с, температура воды 50 °С (V = 0,55 мм2/с), диаметры верхнего и нижнего патрубков D = 40 мм. Потерями напора в коллекторах пренебречь.

Рисунок к задаче 4.14 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.14 (Маш гидравлика)

4.15, В системе смазки двигателя внутреннего сгорания одна из секций шестеренного насоса нагнетает масло по 1 трубопроводу 1 в масляный радиатор 3, из которого оно, охладившись, сливается в поддон по трубопроводу 2 (рис. 4.11). Определить необходимое давление насоса, пренебрегая потерями давления во всасывающей трубе, если его подача Q = 0,4 л/с, размеры трубопровода l1 = 1,8 м, d1 = 10 мм, l2 = 1,1 м, d2 = 15мм, кинематическая вязкость масла в трубопроводе 1- V1 = 8 мм2/с, в трубопроводе 2 - v2 = 11 мм2/с (после охлаждения), плотность масла р = 900 кг/м3. Трубопровод 1 имеет пять колен (0,3), трубопровод 2-три колена. Радиатор 3 рассматривать как местное сопротивление с коэффициентом 2, отнесенным к скорости в трубопроводе 2, коэффициент сопротивления входа в трубу 0,5, коэффициент сопротивления выхода из трубы 2 - равен 1. Трубы - гладкие.

Рисунок к задаче 4.15 маш гидравлика

Скачать решение задачи 4.15 (Маш гидравлика)

Создание качественных сайтов любой степени сложности RODC: Сайт создать | Создание сайтов | Сделать сайт | Продвижение сайтов | Раскрутка сайта | Дизайн сайтов
Яндекс.Метрика Rambler's Top100