9 Гидравлические сопротивления
9.1 Для ограничения расхода воды в водопроводной линии устанавливается дроссельная диафрагма. Избыточное давление в трубе до и после диафрагмы постоянно и равно соответственно p1=63,8 кПа и р2=20,6 кПа. Диаметр трубы D=0,076 м. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы d с таким расчетом, чтобы расход в линии был равен Q=5,83·10-3 м³/с.
Ответ: d=0,0342 м.
9.2 Жидкость Ж подается в открытый верхний бак по вертикальной трубе длиной l и диаметром d за счет давления воздуха в нижнем резервуаре (рис.8). Определить давление p воздуха, при котором расход будет равен Q. Принять коэффициенты сопротивления: вентиля ξв=8,0; входа в трубу ξвх=0,5; выхода в бак ξвых=1,0. Эквивалентная шероховатость стенок трубы кэ=0,2 мм.
Таблица 2 – Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | Жидкость | Q, л/с | l, м | d, мм |
| 1 | Вода | 4 | 6 | 50 |
Ответ: р=26,9 кПа.
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
9.3 Из бака A, в котором поддерживается постоянный уровень, вода протекает по цилиндрическому насадку диаметром d в бак B, из которого сливается в атмосферу по короткой трубе диаметром D, снабженной краном (рис.13). Определить наибольшее значение коэффициента сопротивления крана ξ, при котором истечение из насадка будет осуществляться в атмосферу. Потери на трение в трубе не учитывать.
Таблица 2 — Числовые значения величин
| Предпоследняя цифра шифра | d, мм | D, мм | h, см | Н, см |
| 1 | 15 | 19 | 35 | 98 |
Ответ: ξкр=5,8.
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
9.4 Определить потерю напора hтр в трубопроводе диаметром d1=0,257 м, длиной l=1000 м при эквивалентной шероховатости кэкв=0,15 мм, если весовой расход нефти, перекачиваемой по трубопроводу G=545 H/c, плотность нефти ρ=880 кг/м³ и вязкость v=0,276·10-4 м²/с. Обосновать выбор расчетной формулы.
Ответ: hтр=9,1 м.
9.5 Увеличение давления происходит при внезапном расширении трубы от d до D (рис.2), которому соответствует разность показаний пьезометров Δh, установленных в сечениях трубы 1-1 и 2-2. Учитывая местные потери hм на внезапное расширение трубы, определить скорости υ1, υ2 и расход жидкости Q.
Таблица 2 – Варианты и исходные данные к задаче 2
| Вариант | d, мм | D, мм | Δh, мм |
| 00 | 50 | 150 | 80 |
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
9.6 При ламинарном режиме движения жидкости по горизонтальному трубопроводу диаметром d расход жидкости равен Q (рис.4). Падение пьезометрической высоты на участке трубопровода длиной l составляет h. Определить кинематическую v и динамическую μ вязкости жидкости.
Таблица 1 – Варианты и исходные данные к задаче 4
| Вариант | d, м | l, м | h, м | Q, м³/с | ρ, кг/м³ |
| 00 | 0,5 | 1000 | 1 | 0,1 | 1000 |
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
9.7 Вычислить эквивалентную длину местного сопротивления в стальной трубе, бывшей в употреблении, если коэффициент местного сопротивления в формуле Вейсбаха равен ξ=1,65, диаметр трубы d=0,05 м, средняя скорость движения воды в ней V=1 м/c, температура воды t=10 ºС.
Ответ: lэкв=2,714 м.
9.8 По горизонтальному трубопроводу, на котором установлено сопло (рис. 9.18), движется вода с расходом Q = 1,8 л/с. Диаметр трубопровода D = 50 мм, сопла d = 30 мм. Определить показания ртутного дифференциального манометра, если коэффициент сопротивления сопла ζ = 0,15. Сжатие струи на выходе из сопла отсутствует.
Ответ: h = 340 мм.
9.9 Из открытого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень, по стальному трубопроводу (эквивалентная шероховатость kэ=0,1 мм), состоящему из труб различного диаметра d и различной длины l, вытекает в атмосферу вода, расход которой Q, температура t, ºC (рис.1).
Требуется:
1. Определить скорости движения воды и потери напора (по длине и местные) на каждом участке трубопровода.
2 Установить величину напора H в резервуаре.
3. Построить напорную и пьезометрическую линии на всех участках трубопровода.
Таблица 1 — Исходные данные
| Вариант 0 | |||||||
| Q, л/c | d1, мм | d2, мм | d3, мм | l1, м | l2, м | l3, м | t, ºC |
| 0,5 | 20 | 15 | 20 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 10 |
Ответ: υ1=1,59 м/c, υ2=2,83 м/c, υ3=1,59 м/c, Н=1,029 м.
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Все задачи из: Елманова В.И. Гидравлика РГОТУПС 2004
9.10 В закрытом резервуаре поддерживается при постоянном уровне постоянное избыточное давление р0и = 0,5·105 Па, под воздействием которого вода при температуре t = 50°С поступает по трубе диаметром d = 50 мм на высоту h = 3,0 м (рис. 8.19). Потери напора в трубе hw = 1,5 м. Определить расход воды в трубе, если на выходе из трубы давление атмосферное. Изменением плотности воды при изменении давления пренебречь.
Ответ: Q = 7,1 л/с.
