7 Режимы движения жидкости. Уравнение Бернулли.
7.1 Для размыва грунта в котловане применяется гидромонитор (рис.1). Диаметр выходного отверстия сопла d=0,06 м, диаметр трубопровода D=0,3 м, давление в трубопроводе рм=794,6 кПа. Определить скорость истечения воды и расход. Гидравлическими потерями пренебречь.
Ответ: V2=1,26 м/с, Q=0,0036 м³/с.
7.2 Определить предельную высоту установки насоса (рис.1) над поверхностью воды в колодце hв. Насос перекачивает воду с температурой t=20ºC в количестве Q=0,05 м³/с. Длина всасывающего трубопровода lв=45 м, его диаметр d=0,2 м. Предельное давление перед входом в насос р2=2,354 кПа. Коэффициенты местных сопротивлений равны 4,0.
Ответ: hc=8,543 м.
7.3 Определить гидравлический радиус потока жидкости в канале прямоугольного сечения, если ширина потока b=80 см, уровень жидкости h=830 мм.
Ответ: R=0,129 м.
7.4 Определить диаметр d трубопровода, по которому подается жидкость Ж с расходом Q из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима, если известны кинематическая вязкость и массовый расход жидкости.
Таблица 1 – Варианты и исходные данные к задаче 3
| Вариант | Q, м³/c | v⸱106, м²/c |
| 00 | 0,01 | 1 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Все задачи из: Бекетова Е.Б. Гидромеханика ПетрГУ 2014
7.5 Определить диаметр трубопровода, по которому подаётся жидкость Ж с расходом Q, из условия получения в нём максимально возможной скорости при сохранения ламинарного режима. Температура жидкости t=20ºC.
| Q, л/с | Жидкость |
| 3,5 | Бензин |
Ответ : d=2,7 м.
7.6 Определить направление движения реальной жидкости и вид местного сопротивления в наклонном трубопроводе при следующих исходных данных для сечений 1-1 и 2-2: геометрические высоты сечений z1, z2; манометрические давления p1, p2; диаметры трубопровода d1=200 мм, d2=120 мм; расход жидкости Q, кинематический коэффициент вязкости жидкости v=10·10-6 м²/c, которому соответствует жидкость с плотностью ρ=850 кг/м³.
Таблица 1 – Варианты и исходные данные к задаче 5
| Вариант | z1, м | z2, м | р1, МПа | р2, МПа | Q, м³/с |
| 00 | 2 | 6 | 0,1 | 0,05 | 0,003 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
Все задачи из: Бекетова Е.Б. Гидромеханика ПетрГУ 2014
7.7 По трубопроводу диаметром d и длиной l движется жидкость Ж (рис.10). Чему равен напор Н, при котором происходит смена ламинарного режима турбулентным? Местные потери напора не учитывать. Температура жидкости t=20 ºC.
Указание. Воспользоваться формулой для потерь на трение при ламинарном режиме (формула Пуазейля).
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | Ж | d, мм | l, м |
| 1 | Керосин | 20 | 500 |
Ответ: H=2,956 м.
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
Методичка: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990.pdf
Все задачи из: Гилинский И.А. Гидравлика Москва 1990
7.8 Истечение воды из бака A происходит по системе труб переменного сечения (рис.15). Пренебрегая сопротивлениями, определить скорость истечения, расход воды и построить пьезометрическую линию, если напор Н=5 м, а диаметры труб d1=100 мм, d2=150 мм, d3=125 мм, d4=75 мм. Напор сохраняется постоянным.
Рис.15
Ответ: Q=0,04372 м³/c, V1=5,6 м/c, V2=2,5 м/c, V3=3,6 м/c, V4=9,9 м/c.
7.9 Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при температуре t=40 ºC по новому стальному сифонному трубопроводу (рис.20) диаметром d=0,025 м, длиной l=14 м и расходом Q=5·10-4 м³/c. Расстояние от начала трубопровода до наивысшей точки сифона равно 4 м. Определить разность уровней Н в резервуарах и вакуум в наивысшей точке сифона при превышении ее отметки над уровнем воды в верхнем резервуаре h=2,5 м. Радиус закругления поворота Rп=d.
Рис.20
Ответ: Н = 0,732 м, рвак = 27 кПа.
7.10 Из напорного бака вода течет по трубе диаметром d1=20 мм и затем вытекает в атмосферу через насадок (брандспойт) с диаметром выходного отверстия d2=10 мм. Избыточное давление воздуха в баке р0=0,18 МПа; высота Н=1,6 м. Пренебрегая потерями энергии, определить скорости течения воды в трубе υ1 и на выходе из насадка υ2.
Ответ: υ1=4,96 м/c, υ2=19,8 м/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
