Часть 11-2 Истечение под переменным напором

Задача (Куколевский И.И.) 11-24. Открытый цилиндрический сосуд (диаметром D = 1,5 м и высотой h = 1,6 м), внутри которого свободно помешается круглый, деревянный брус, плавает будучи погружен в воду на глубину h0 = 0,6 м. Диаметр бруса d = 0,8 м, его высота h1 = 0,8 м и относительный удельный вес б = 0,75. Определить время затопления сосуда с момента открытия донного отверстия диаметром h0 = 30 мм, коэффициент расхода которого равен 0,62. Влиянием толщины стенок сосуда пренебрегать. Указание. Затопление сосуда будет происходить при переменном напоре истечения через отверстие до момента всплытия- бруса, а затем - при постоянном напоре истечения.
Ответ

Условие к задаче 11-24 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-25. Тонкостенный открытый призматический сосуд (шириной а = 2 м, длиной b=5 м и высотой h=1,8м), плавает в воде, погруженный на глубину h0 = 0,8 м. Сосуд снабжен двумя вертикальными тонкостенными переборками, расстояние между которыми с =1,5 м. Рассмотреть процесс погружения сосуда после открытия в отсеке между переборками донного отверстия диаметром d0=40 мм (м = 0,62), определив: 1) новую глубину погружения сосуда и время, в течение которого сосуд будет дополнительно погружаться;, 2) предельное расстояние между переборками Cмакс, при котором сосуд с открытым донным отверстием может еще сохранять плавучесть.

Условие к задаче 11-25 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-26. Определить время затопления баржи, заполненной нефтью относительного удельного веса б=0,85 на высоту Н0 = 2 м после получения ею донной пробоины (диаметр отверстия d0 = 50 мм, м = 0,61). Размеры баржи: высота h = 3 м, площадь F=120 м2, ее начальное погружение а = 2 м.

Условие к задаче 11-26 (задачник Куколевский И.И.)

 

Скачать решение задачи 11-26 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-27. Тонкостенный колокол начинает погружаться в воду из показанного на чертеже начального положения вследствие того, что в верхней его части образовалось отверстие, через которое сжатый воздух выходит наружу. Определить без учета сжимаемости воздуха время полного погружения колокола при следующих данных: D = 1,5 м.; а=0,2 м; b = 2 м. Диаметр отверстия d0 = 6 мм, его коэффициент расхода 0,6. Удельный вес воздуха y = 1.2 кГ/м3.

Ответ. Т =55 мин.

Условие к задаче 11-27 (задачник Куколевский И.И.)


Задача (Куколевский И.И.) 11-28. Шестеренный насос откачивает бензин из двух баков одинаковой площади F=8 м2 по трубам одинакового диаметра d = 50 мм и длины (до точки их смыкания) l=13 м. Определить выработку из каждого бака за время Т =10 мин, если производительность насоса Q=4 л/сек, заполнение каждого бака равно Н. = 1,5 м и начальная разность уровней бензина H= 1,0 м. В трубах учитывать только потери на трение, принимая 0,025. Сопротивлением дренажных трубок пренебрегать, считая, что давление в баках равно атмосферному. Указание. В момент времени t расходы Q1 и Q2 п трубах и разность z уровней и баках (см. рис. к решению задачи) связаны соотношением

Условие к задаче 11-28 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-29. Пневматический аккумулятор диаметром D = 100 мм, заряженный избыточным давлением воздуха P0 = 50 атм, подключен к гидроцилиндру диаметром D1 =60 мм, по штоку которого приложена постоянная сила Р = 710 кГ. Определить время полного хода поршня цилиндра S=150 мм, предполагая режим движения в трубопроводе (l = 10 м, d = 6 мм) ламинарным и расширение воздуха в аккумуляторе изотермическим (a0 = 120 мм). Кинематический коэффициент вязкости жидкости V = 0,6 см2/сек, ее удельный вес у = 900 кГ/м3. Атмосферное давление Pат=1 кГ/см2.

Условие к задаче 11-29 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-30. Пневматический амортизатор шасси с диаметром цилиндра D=120 мм в начальном положении заряжен воздухом под давлением Pа = 32 атм, который занимает часть высоты цилиндра a0=150 мм. Определить время и величину осадки цилиндра под действием постоянной нагрузки G= 5000 кГ, внезапно приложенной к амортизатору, если перетекание жидкости происходит через отверстие диаметром d = 3 мм (коэффициент расхода 0,8). Удельный вес жидкости (спирто-гляцериновая смесь) у= 1100 кГ/м3. Указание. Дифференциальное уравнение процесса истечения

Условие к задаче 11-30 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-31. Вода, заполняющая цилиндр аккумулятора, находится под давлением, создаваемым предварительно сжатой пружиной, жесткость которой равна С = 2 кГ/см. Открытием крана К аккумулятор включается и жидкость благодаря действию пружины начинает вытекать через трубку, диаметр которой d=10 мм и суммарный коэффициент сопротивления С =4. Определить время выработки (опорожнения) цилиндра аккумулятора, если его диаметр D=110 мм и предварительное сжатие пружины в начальном положении поршня 2z = 60 мм. Высоты: а = 70 мм, b=30 мм.

Условие к задаче 11-31 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-32. Для аварийной остановки поездов в тупиках применяют двухцилиндровый гидравлический тормоз, в котором кинетическая энергия поезда поглощается работой гидравлического трения при перетекании воды через малое отверстие в поршне.
Найти уравнение у =f(х) профиля клина, перекрывающего дросселирующее прямоугольное отверстие шириной b= 52 мм, если торможение поезда весом (7 = 500 т. подходящего со скоростью v0 = 7,2 км/ч, должно происходить на пути s = 0,8 м и процесс торможения желают осуществить равнозамедленным. Диаметр цилиндра D = 300 мм. Давление в левой полости поддерживается равным P0 = 3 атм. Коэффициент расхода дросселирующего отверстия принять постоянным и равным 0,60. Указание. При равнозамедленном движении поршня величина его замедления

Условие к задаче 11-32 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-33. Определить время опорожнения сосуда диаметром D = 300 мм, заполненного жидкостью на высоту H = 600 мм, при равномерно ускоренном движении сосуда в двух случаях: 1) ускорение сосуда а = 2,5 м/сек2 направлено вверх; 2) такое же по величине ускорение направлено вниз. Истечение происходит через отверстие d=25 мм (м= 0,62).
Ответ.T= 72,7 сек; Т= 94,2 сек.

Условие к задаче 11-33 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-34. Цилиндрический бак площадью F=0,5м2 свободно скользит без трения по наклонной плоскости под углом а = 30 к горизонту. В начальный момент бак содержит v0 = 0,6 м3 жидкости, которая вытекает при движении бака через донное отверстие площадью f= 5с-м2 (коэффициент расхода (м=0,6). Какой объем выльется из бака за время t = 60 сек?
Ответ. V = 80 л.

Условие к задаче 11-34 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-35. Цилиндрический сосуд, диаметр которого D=1 м и ширина B=0,4 м, вращается вокруг горизонтальной оси с числом оборотов n = 1000 об/мин, В сосуде содержится V = 0,25 м3 жидкости. Определить время опорожнения сосуда через четыре отверстия диаметром d = 10 мм, расположенные на боковой поверхности сосуда. Коэффициент расхода отверстий принять 0,65.
Ответ. Т = 52,5 сек.

Условие к задаче 11-35 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-36. Из сосуда диаметром D = 0,6 м, который вращается вокруг вертикальной оси с угловой скоростью w=10 1/сек и закрыт сверху поршнем весом G = 282 кГ, вытекает вода через четыре боковых отверстия (d =10 мм; м = 0,6). Определить, в течение какого времени будет продолжаться истечение, если в начальный момент отверстия расположены на глубине b=0,3 м под поршнем. Трением поршня пренебрегать.

Условие к задаче 11-36 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-37. Неподвижный призматический бак площадью F = 0,1 м2, заполненный жидкостью до уровня H= 1 м, опоражнивается через вращающуюся трубку сечением f=1 см2, выходное отверстие которой удалено от оси вращения на расстояние R= 20 см и расположено ниже дна бака на H = 0,5 м. Найти время опорожнения бака при неподвижной трубке и число ее оборотов, которое уменьшит время опорожнения в два раза. Коэффициент расхода трубки принимать независящим от числа ее оборотов и равным м = 0,4.
Ответ. Т = 5,5 мин; n = 305 об /мин.

Задача (Куколевский И.И.) 11-38. Найти время опорожнения цилиндрического сосуда площадью F = 0,1 м2 через неподвижную трубку площадью поперечного сечения f = 1 см2 (коэффициент расхода трубки 0,4), если сосуд, заполненный до начального уровня H0 = 1 м, приведен в равномерное вращение с угловой скоростью w=10 1/сек. Выходное сечение трубки расположено на радиусе R = 20 см и на глубине H = 0,5 м ниже дна бака. Какое количество У0 жидкости останется при этом в сосуде?
Ответ. 1) Т = 9 мин. 2) V0 = 10 л.

Условие к задаче 11-38 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11.39. Определить время затопления тонкостенного понтона призматической формы после получения им бортовой пробоины на глубине b = 0,5 м. Площадь пробоины f = 20 см2, ее коэффициент расхода 0,6. Размеры понтона: высота h = 2 м и площадь дна F = 25 м2. Начальное погружение понтона в воду а = 1 м. 

Условие к задаче 11-39 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11.40. Капиллярный вискозиметр имеет бачок диаметром D= 50 мм, из которого испытуемая жидкость вытекает в атмосферу по капилляру диаметром d = 1 мм и длиной l= 200 мм, расположенному горизонтально. Вязкость жидкости определяется по времени опускания уровня жидкости в бачке от начального положения Н0 = 50 мм на заданную величину dH= 25 мм. Определить кинематическую вязкость жидкости, если время опускания уровня Т = 75 мин. Потерей напора при входе в капилляр, влиянием его начального участка и скоростным напором выхода пренебречь.
Ответ. v = 4сСт.

Условие к задаче 11-40 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11.41, К цилиндру гидравлического амортизатора (где в качестве пружины используется сжимаемая под нагрузкой жидкость) приложена сила Р = 400 кН. Считая стенки цилиндра абсолютно жесткими, определить величину опускания x0 цилиндра относительно поршня амортизатора (прямой ход) и время t обратного хода при внезапном прекращении действия силы Р. Дроссельное отверстие в поршне имеет диаметр d0= 4 мм, его коэффициент расхода 0,6. Модуль упругости жидкости принять постоянным К = 12*10^8 Н/м2. Объем жидкости в ненагруженном цилиндре V = 5500 см3. Диаметр штока D= 100 мм. Силами инерции жидкости и цилиндра, а также силами трения пренебречь.

Условие к задаче 11-41 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11.42. Два одинаковых цилиндрических резервуара заполнены жидкостью до уровня h каждый и имеют донные отверстия площадью f1 и f2, коэффициенты расхода которых равны м1, и м2 соответственно. Отверстия открываются одновременно. Определить уровень у в нижнем резервуаре в тот момент, когда верхний резервуар будет полностью опорожнен.
Найти у в частном случае, когда м1=м2, f1=f2

Условие к задаче 11-42 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-42 (Куколевский И.И.)

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