Часть 11-1 Истечение под переменным напором

Задача (Куколевский И.И.) 11-1. Какое давление воздуха нужно поддерживать в баке, чтобы его опорожнение происходило в 2 раза быстрее, чем при атмосферном давлении над уровнем воды, каково будет при этом время опорожнения бака? Диаметр бака D=800 мм, его начальное заполнение Н = 900 мм. Истечение происходит через цилиндрический насадок диаметром d = 25 мм и высотой h=100мм, коэффициент расхода которого 0,82.
Ответ. М = 11,8 кПа; Т=3 мин 12 сек.

Условие к задаче 11-1 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-1 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-2. Определить время опорожнения составного цилиндрического резервуара (D1=1,5 м; D2 = 2,2 м; h1 = 1 м, h2= 1,5 м) через вертикальную трубу высотой h3 = 2 м и диаметром d = 60 мм при открытом вентиле с коэффициентом сопротивления С = 4. Коэффициент сопротивления трения в трубе принять равным 0,03.
Ответ. T = 14,8 мин.

Условие к задаче 11-2 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-2 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-3. Определить высоту сливной трубы г, при которой опорожнение цилиндрического бака будет происходить в 2 раза быстрее, чем через отверстие такого же диаметра. Начальное заполнение бака H0 = 4 м, диаметр отверстия d= 60 мм, его коэффициент расхода 0,6. Коэффициент сопротивления трения в трубе принять 0,03.
Ответ, z = 1,2 м.

Условие к задаче 11-3 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-4. Призматический бак А со стороной квадратного основания а = 2 м и высотой Н =1,6 м заполняется бензином из центрального бензохранилища В, уровень в котором постоянен (Н = 5 м). Заполнение происходит через гибкий шланг длиной l = 7 м, выходное сечение которого находится на середине высоты бака. Определить диаметр шланга d, при котором бак будет заполняться в заданное время Т = 15 мин, приняв коэффициент сопротивления трения в шланге равным 0,05; местными потерями в шланге пренебречь.
Ответ. d = 50 мм.

Условие к задаче 11-4 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-4 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-5. Определить время опорожнения конического сосуда (O = 30), если опорожнение происходит через трубу, диаметр которой d= 15 мм и суммарный коэффициент сопротивления С =2,5. Начальный уровень жидкости H0 = 0,85 м; D0= 1 м; вертикальное расстояние от выходного отверстия трубы до дна сосуда b = 0,6 м.
Ответ. Т = 21 мин 50 сек

Условие к задаче 11-5 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-5 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-6. Из емкости, имеющей постоянное по высоте сечение, площадью F= 20 м2 жидкость откачивается насосом с постоянным расходом QН = 4 л/сек, а также вытекает в атмосферу по горизонтальной трубе диаметром d = 50 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой С = 5. Определить время понижения уровня на величину а = 1 м.

Условие к задаче 11-6 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-7. Бак диаметром D = 600 мм заполняется водой из резервуара с неизменным уровнем H= 1,2 м. Заполнение происходит через трубу диаметром d=25 мм, суммарный коэффициент сопротивления которой равен С = 8. Определить: 1) Время заполнения бака до уровня в резервуаре. 2) На какую высоту г следует поднять уровень в резервуаре, чтобы заполнение бака на ту же высоту Н происходило в два раза быстрее
Ответ. Т = 14 мин 15 сек; z= 9/16Н.

Условие к задаче 11-7 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-7 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-8. Определить время опорожнения целиком заполненного шарового сосуда радиусом R = 0,8 через отверстие, диаметр которого d0 = 50 мм (коэффициент расхода 0,62). Давление на свободной поверхности жидкости во время опорожнения считать атмосферным. За какое время из сосуда вытечет половина содержащегося в нем объема воды?
Ответ. время половинного опорожнения T2 = 201 сек.
Время полного опорожнения

Условие к задаче 11-8 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-8 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-9. Сравнить время опорожнения полушарового сосуда, расположенного сферой вверх (I) со временем опорожнения полушарового сосуда того же радиуса R, располюженного сферой вниз (II). В обоих случаях истечение происходит через одинаковое отверстие d0. Давление на свободной поверхности жидкости при истечении считать атмосферным.

Ответ T(I)/T(II)=12/7

Условие к задаче 11-9 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-10. Определить, за какое время из резервуара площадью F0 = 300 м2 через прямоугольный вырез, в боковой стенке шириной B=1,6 м выльется объем воды W = 330 м3, если начальный уровень воды над порогом равен h0=1,2 м. Коэффициент расхода водослива принять m = 0,4.
Ответ. Т = 7,9 мин.

Условие к задаче 11-10 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-11. Определить время опорожнения целиком заполненного цилиндрического сосуда через сходящееся сопло (d1 =25 мм; м1 = 0,97), если в верхней крышке сосуда имеется отверстие (d2 = 3 мм, м2 = 0,6), через которое засасывается воздух по мере вытекания воды. Диаметр сосуда D = 1,2 м, его высота H= 1,5 м, вес единицы объема воздуха yвозд = 1,2 кГ/м3. Задачу решать, исходя из равенства объемных расходов воды и воздуха, пренебрегая сжимаемостью послед него. Высотой сопла Н пренебречь. Указание. Дифференциальное уравнение процесса истечения

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

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

Задача (Куколевский И.И.) 11-12. Сосуд с переменным по высоте сечением опоражнивается через донный сходящийся насадок. Определить:
1) Какова должна быть зависимость радиуса сосуда R от высоты сечения z над насадком, чтобы опускание уровня жидкости происходило равномерно?
2) Диаметр d насадка, при котором постоянная скорость опускания уровня при опорожнении сосуда такой формы будет равняться v=1 мм/сек, если начальные значения радиуса и заполнения сосуда равны R0~125мм и z0 = 310 мм. Коэффициент расхода насадка принимать постоянным и равным 0,95.

Условие к задаче 11-12 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-12 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-13. Открытая цистерна диаметром D= 2,4 м и длиной L= 6 м, целиком заполненная бензином, опоражнивается через сливную трубу, диаметр и длина которой равны d=50 мм и l = 7 м, а выходное сечение находится на уровне нижней точки сечения цистерны. Суммарный коэффициент местных сопротивлений в трубе С = 8, коэффициент сопротивления трения принять 0,025.Определить время опорожнения цистерны.

Условие к задаче 11-13 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-14. Определить время опорожнения цилиндрического резервуара, диаметр которого D=0,8 м, через два круглых отверстия каждое диаметром ^„=10 мм, расположенные на расстоянии а = 0,5 м по высоте друг от друга. Начальное положение уровня H0 = 1,5 м. Коэффициент расхода каждого из отверстий 0,62.
Ответ. Т = 1 ч 20 мин

Условие к задаче 11-14 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-15. Бак диаметром D = 600 мм заполняется водой из резервуара с постоянным уровнем b = 1,5 м через две короткие трубы одинакового диаметра b = 25 мм. Одна из труб примыкает к дну бака, другая - к его боковой стенке на высоте а = 0,6 м от дна. Определить время заполнения бака до уровня в резервуаре, учитывая в трубах только местные потери (коэффициент сопротивления каждого из колен С =1,2; коэффициент сопротивления входа Свх = 0,5).
Ответ. T = 245 сек.

Условие к задаче 11-15 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-16. Определить время выравнивания уровней в двух резервуарах при начальном напоре H0= 4 м. Диаметры резервуаров равны D1 = 1,6 м и D2 = 3,2 м; h0=1,5 м. Перетекание происходит через цилиндрический насадок диаметром d=100 мм с коэффициентом расхода 0,82. Ответ. T = 7,9 мин

Условие к задаче 11-16 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-17. Два резервуара с одинаковыми диаметрами D=0,8 м, заполненные маслом (v=1,4 см2/сек) с начальной разностью -уровней H0 = 1,2 м, соединены трубкой диаметром d=12 мм и длиной l = 6 м. Найти время, потребное для того, чтобы разность уровней уменьшилась до H = 0,1 м, учитывая в трубке только потери трения. Указание. Предварительно выяснить режим течения в трубке (см. введение гл. 9).
Ответ. Т =29,2ч.

Условие к задаче 11-17 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-18. В первоначально пустой бак квадратного сечения (а = 800 мм) подается постоянное количество воды q=2 л/сек. Одновременно происходит вытекание поступающей воды через донное отверстие диаметром d0= 30 мм. Принимая коэффициент расхода отверстия 0,61, определить: 1) Каков предельный уровень Qмакс отвечающий установившейся работе системы? 2) Какое время требуется для того, чтобы разность между zмакс и текущим уровнем z стала равной dz = 0,1 м?
Ответ. 1) zмакс = 1,1 м. 2) t = 36 мин 20 сек.

Условие к задаче 11-18 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-19. Шлюзовая камера заполняется из водохранилища с неизменным уровнем путем подъема ворот на высоту S = 2,0 м, производимого с постоянной скоростью v = 10 мм/сек в течение всего времени заполнения камеры. Определить: 1) Высоту H1, на которую поднимается горизонт воды в камере за время подъема ворот, а также время полного заполнения камеры, если длина камеры L=180 м и начальная разность уровней H0=10 м. 2) Какова должна быть скорость подъема ворот, чтобы камера заполнилась целиком к моменту их подъема на заданную высоту S? Коэффициент расхода отверстия под нижней кромкой ворот считать постоянным и равным 0,6. Указание. Для первого этапа заполнения камеры (во время подъема ворот) дифференциальное уравнение процесса имеет вид:

Условие к задаче 11-19 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-20. Шит А, опускаясь с постоянной скоростью v = 0,05 м/сек, перекрывает квадратно? отверстие (а = 1 м) в вертикальной стенке. Считая уровень воды постоянным (Н = 3 м), определить, сколько воды вытечет за время закрытия отверстия. Коэффициент расхода отверстия принять в процессе закрытия постоянным и равным 0,59.

Условие к задаче 11-20 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-21. Шлюзовая камера площадью F= 800 м2 имеет перепускное прямоугольное отверстие высотой s=2 м и шириной B = 4 м, которое начинает закрываться щитом, движущимся с постоянной скоростью v = 0,05 м/сек. Определить понижение у уровня в шлюзовой камере за время закрытия отверстия, истечение через которое происходит под постоянный уровень. Начальный напор H= 5 м. Коэффициент расхода отверстия принять постоянным и равным 0,65.
Ответ, у = 1,2 м.

Условие к задаче 11-21 (задачник Куколевский И.И.)

Скачать решение задачи 11-21 (Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-22. Квадратный ящик со стороной основания а = 3 м, высотой h= 1,2 м и толщиной стенок б = 150 мм плавает, погруженный в воду на глубину h0 = 0,6 м. Определить время затопления ящика с момента открытия донного отверстия диаметром d = 30 мм, (коэффициент расхода у = 0,82).

Условие к задаче 11-22 (задачник Куколевский И.И.)

Задача (Куколевский И.И.) 11-23. Определить время затопления тонкостенного сосуда после открытия донного отверстия диаметром d0 = 25 мм. Сосуд имеет два цилиндрических участка, диаметры которых D1 = 1,2 м и D2 = 0,6 м, а высоты h1 = = 0,8 м и h2 = 0,5 м. Начальное погружение сосуда h0 = 0,85 м. Коэффициент расхода отверстия принять 0,6. Указание. Затопление сосуда происходит в два этапа: 1) погружение при переменном напоре истечения через отверстие до момента времени, когда сосуд заполнится водой на высоту h2 2) погружение при постоянном напоре истечения I равном z=

Условие к задаче 11-23 (задачник Куколевский И.И.)

 

Скачать решение задачи 11-23 (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