8 Истечение жидкости через отверстия и насадки

8.181 Определить силу F, которую преодолевает шток гидроцилиндра диаметром d при движении его со скоростью V. Давление на входе в дроссель рд; давление на сливе рс = 0,2 МПа. Диаметр поршня гидроцилиндра D; диаметр отверстия дросселя dд = 1,5 мм: коэффициент расхода дросселя μ = 0,62; плотность рабочей жидкости ρ = 900 кг/м³. Силой трения в уплотнениях гидроцилиндра пренебречь.Определить силу F, которую преодолевает шток гидроцилиндра диаметром d при движении его со скоростью V. Давление на входе в дроссель рд; давление на сливе рс = 0,2 МПа. Диаметр поршня гидроцилиндра D; диаметр отверстия дросселя dд = 1,5 мм: коэффициент расхода дросселя μ = 0,62; плотность рабочей жидкости ρ = 900 кг/м³. Силой трения в уплотнениях гидроцилиндра пренебречь.

Вариант V, м/c рд, МПа D, мм d, мм
0 0,01 11 110 56

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

ВУЗ: УГЛТУ

Все задачи из:


8.182 Определить диаметр отверстия дросселя, установленного на сливе из гидроцилиндра, если шток движется под действием внешней нагрузки Р со скоростью V. Диаметры: цилиндра D, штока d, коэффициент расхода дросселя μ = 0,62, плотность жидкости ρ = 860 кг/м³, давление на сливе рс.Определить диаметр отверстия дросселя, установленного на сливе из гидроцилиндра, если шток движется под действием внешней нагрузки Р со скоростью V. Диаметры: цилиндра D, штока d, коэффициент расхода дросселя μ = 0,62, плотность жидкости ρ = 860 кг/м³, давление на сливе рс.

Вариант Р, кН V, м/с D, мм d, мм рс, МПа
0 10 0,01 40 20 0,1

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

ВУЗ: УГЛТУ

Все задачи из:


8.183 Из открытого резервуара при постоянном напоре Н1 = 6 м вода температурой t = 50°С вытекает с одной стороны в атмосферу по короткому трубопроводу диаметром d1 = 0,8·10-2 м и длиной l1 = 6 м с шероховатостью стенок Δ = 1 мм, задвижкой, коэффициент сопротивления которой ζз = 2,5 и на конце диффузором ζдиф = 0,9, площадь живого сечения которого за расширением S2 = 2S1, с другой стороны вода подается в другой резервуар через затопленный внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури). Разность уровней между ними H = 2 м. Насадок имеет диаметр dн = 1,0·10-2 м длину lн = 5dн, и коэффициент расхода насадки μн = 0,82. Определить:

  1. Скорость истечения υ2, расход воды Q2 и коэффициент гидравлического трения λ по короткому трубопроводу.
  2. Расход через насадок Qн.Из открытого резервуара при постоянном напоре Н1 = 6 м вода температурой t = 50°С вытекает с одной стороны в атмосферу по короткому трубопроводу диаметром d1 = 0,8·10-2 м и длиной l1 = 6 м с шероховатостью стенок Δ = 1 мм, задвижкой, коэффициент сопротивления которой ζз = 2,5 и на конце диффузором ζдиф = 0,9, площадь живого сечения которого за расширением S2 = 2S1, с другой стороны вода подается в другой резервуар через затопленный внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури). Разность уровней между ними H = 2 м. Насадок имеет диаметр dн = 1,0·10-2 м длину lн = 5dн, и коэффициент расхода насадки μн = 0,82. Определить: Скорость истечения υ2, расход воды Q2 и коэффициент гидравлического трения λ по короткому трубопроводу. Расход через насадок Qн.

Методические указания.pdf

ВУЗ: РГАЗУ


8.184 Ответить на теоретические вопросы:

  1. Объясните причины сжатия струи при истечении жидкости через отверстия. Какие бывают виды сжатия? Что такое инверсия струи и в каких случаях наблюдается это явление?
  2. Как определяются скорость и расход жидкости при истечении через отверстие? Связь между коэффициентами скорости, расхода и степени сжатия.

Решить задачу:

В бак, разделенный перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q (рис. 12). В перегородке имеется отверстие диаметром d1 = 75 мм. Из второго отсека вода вытекает в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром d2. Определить, на каких уровнях h1 и h2 установится вода в отсеках при достижении стационарного режима. Плотность воды 1000 кг/м³. Исходные данные для расчета приведены в таблице.Объясните причины сжатия струи при истечении жидкости через отверстия. Какие бывают виды сжатия? Что такое инверсия струи и в каких случаях наблюдается это явление? Как определяются скорость и расход жидкости при истечении через отверстие? Связь между коэффициентами скорости, расхода и степени сжатия. Решить задачу: В бак, разделенный перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q (рис. 12). В перегородке имеется отверстие диаметром d1 = 75 мм. Из второго отсека вода вытекает в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром d2. Определить, на каких уровнях h1 и h2 установится вода в отсеках при достижении стационарного режима. Плотность воды 1000 кг/м³.

Исходные данные к задаче

Таблица №7

Вариант d2, мм Q, л/с
00 70 27


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.

Методические указания.pdf

Пример оформления


8.185 Подобрать необходимый размер цилиндрического насадка с таким расчётом, чтобы через него вытекало 80 т/ч маловязкой жидкости удельного веса γ = 880 кг/м³. Напор постоянен и равен h = 10 м. Определить условия бескавитационной работы насадка.


8.186 Пренебрегая потерями напора, определить начальную скорость истечения воды из сосуда, заполненного слоями воды и масла (ρ = 800 кг/м³) одинаковой высоты h = 1м. Определить начальную скорость истечения при заполнении сосуда только маслом до уровня 2h (рис. 10.21).Пренебрегая потерями напора, определить начальную скорость истечения воды из сосуда, заполненного слоями воды и масла (ρ = 800 кг/м³) одинаковой высоты h = 1м. Определить начальную скорость истечения при заполнении сосуда только маслом до уровня 2h (рис. 10.21).

Учебник: Суров Г.Я. Гидравлика в примерах и задачах Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет 2010.pdf


8.187 Общая емкость разделена на два бака перегородкой с отверстием dо. Определить направление истечения воды через отверстие и величину расхода Q* при этом, если разность уровней в баках H, показание вакуумметра pвак, показание манометра pм = pн. При решении принять коэффициент расхода отверстия μ = 0,62. (Величины Н, pвак, pн, и dо взять из таблицы 3).Общая емкость разделена на два бака перегородкой с отверстием dо. Определить направление истечения воды через отверстие и величину расхода Q* при этом, если разность уровней в баках H, показание вакуумметра pвак, показание манометра pм = pн. При решении принять коэффициент расхода отверстия μ = 0,62.

Таблица 3 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
Н, м рвак, МПа рн, МПа d0, мм
А 5 0,06 8 6

Варианты задачи: БВГДЕЖЗИК.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ


8.188 Вода с расходом Q движется по трубопроводу и преодолевает ограничительную шайбу с отверстием диаметром dо. Определить коэффициент расхода μ при истечении через отверстие, если известны давления до шайбы pн и после нее pсл. (Величины Q, pн, pсл и dо взять из таблицы 3).Вода с расходом Q движется по трубопроводу и преодолевает ограничительную шайбу с отверстием диаметром dо. Определить коэффициент расхода μ при истечении через отверстие, если известны давления до шайбы pн и после нее pсл.

Таблица 3 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
Q, л/с рн, МПа рсл, МПа d0, мм
А 0,4 8 1,5 6

Варианты задачи: БВГДЕЖЗИК.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ


8.189 Вода движется по трубопроводу с расходом Q, последовательно преодолевает три ограничительные шайбы и вытекает в атмосферу. Определить показание манометра pм*, если диаметры всех отверстий одинаковы и равны dо. При решении принять коэффициенты расхода одинаковыми для всех отверстий μ = 0,64. Считать, что взаимное влияние шайб отсутствует, а полная потеря давления распределяется между ними поровну. (Величины Q и dо взять из таблицы 3).Вода движется по трубопроводу с расходом Q, последовательно преодолевает три ограничительные шайбы и вытекает в атмосферу. Определить показание манометра pм*, если диаметры всех отверстий одинаковы и равны dо. При решении принять коэффициенты расхода одинаковыми для всех отверстий μ = 0,64. Считать, что взаимное влияние шайб отсутствует, а полная потеря давления распределяется между ними поровну.

Таблица 3 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
Q, л/c do, мм
А 0,4 6

Варианты задачи: БВГДЕЖЗИК.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ


8.190 В левую полость гидроцилиндра от насоса через дроссель Д подводится жидкость (масло), а из правой полости она вытесняется в бак. Поршень движется вправо, преодолевая силу F, приложенную к штоку. Определить площадь отверстия в дросселе Sдр*, при которой обеспечивается скорость движения поршня Vп. Кроме того заданы: сила на штоке F, диаметры поршня D и штока dш, а также давление pн и pсл. При решении принять коэффициент расхода μ = 0,62, а плотность масла ρ = 900 кг/м³. (Величины Vп, F, pн, pсл, D и dш взять из таблицы 3).В левую полость гидроцилиндра от насоса через дроссель Д подводится жидкость (масло), а из правой полости она вытесняется в бак. Поршень движется вправо, преодолевая силу F, приложенную к штоку. Определить площадь отверстия в дросселе Sдр*, при которой обеспечивается скорость движения поршня Vп. Кроме того заданы: сила на штоке F, диаметры поршня D и штока dш, а также давление pн и pсл. При решении принять коэффициент расхода μ = 0,62, а плотность масла ρ = 900 кг/м³.

Таблица 3 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Вариант Физические величины
Vп, см/с F, Н рн, МПа рсл, МПа D, мм dш, мм
А 4 3,5 8 1,5 50 30

Варианты задачи: БВГДЕЖЗИК.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ