9 Гидравлические сопротивления
9.21 Вода сливается из бака А в бак Б по трубе диаметром d=50 мм и длиной l=4 м. Определить показание вакуумметра рв, если расход воды Q=1,2 л/c, глубина воды в баке A и расстояние от выхода из трубы до уровня воды в баке Б h=0,5 м, показание манометра рм=0,2 кг/см². Коэффициент сопротивления вентиля ζв=4, Δэ=1,2 мм.
9.22 Горизонтальная труба диаметром d = 5 см соединяет резервуары с водой, в которых поддерживаются постоянные уровни Н1 = 4,5 м и H2 = 2,5 м. Для регулирования расхода на трубопроводе установлен вентиль. Определить коэффициент сопротивления вентиля и потерю напора в нем, если расход воды Q = 12,5 л/с, а избыточное давление на поверхности воды в напорном баке ризб = 25 кПа. Другими потерями напора пренебречь (рис.6).
9.23 Вода течет по горизонтальной трубе, внезапно расширяющейся с d1 = 0,1 м до d2 = 0,15 м. Расход воды Q = 0,03 м³/с. Определить: а) потери напора при внезапном расширении трубы; б) разность давлений в узком и широком сечениях трубы; в) потери напора и разность давлений при изменении движения (из широкой трубы в узкую); г) разность давлений при постепенном расширении трубы (считая потери напора пренебрежимо малыми).
Ответ: а) hвн.р = 0,23 м; б) р1 – р2 = 3,59 кПа; в) hвн.с = 0,22 м, р2 – р1 = 8,0 кПа; в) р2 – р1 = 5,84 кПа.
9.24 При внезапном расширении трубопровода скорость жидкости в трубе меньшего диаметра равна υ1 (рис.12). Определить разность показаний пьезометров h, если отношение диаметров труб D:d=2, потерями напора пренебречь.
Таблица 2
| Предпоследняя цифра шифра | υ, м/c |
| 1 | 4,5 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
9.25 К концам участка длиной L воздухопровода прямоугольного сечения (a×b) подключен микроманометр, заполненный спиртом (удельный вес спирта γсп=7740 Н/м³). При угле наклона измерительной трубки α показание манометра l (рис 31). Расход воздуха Q, удельный вес воздуха γ. Определить коэффициент гидравлического трения трубопровода λ.
Таблица 2
| Предпоследняя цифра шифра 1 | ||||||
| L, м | α, º | l, мм | Q, м3/c | γ, Н/м3 | а, см | b, см |
| 5 | 30 | 12 | 0,2 | 12,7 | 10 | 20 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
9.26 Вода при температуре t, ºC протекает в количестве Q в горизонтальной трубе кольцевого сечения, состоящей из двух концентрических оцинкованных стальных труб. Внутренняя труба имеет наружный диаметр D1, а наружная труба имеет внутренний диаметр D2. Найти потери напора по длине L.
Таблица 2
| Предпоследняя
цифра шифра |
D1, см | D2, см | l, м | Q, м3/c | t, ºC |
| 1 | 10 | 12 | 100 | 0,01 | 20 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
9.27 Подача воздуха в количестве Q осуществляется по трубопроводу прямоугольного сечения (стороны a, b) длиной l. Как изменяться потери давления при замене трубы прямоугольного сечения на круглую, при сохранении неизменными расхода и скорости в трубе? Плотность воздуха ρ, кинематический коэффициент вязкости ν. Трубы стальные, не новые.
Таблица 2
| Предпоследняя цифра шифра 1 | |||||
| Q, м3/c | а, см | b, см | l, м | ν,м2/c | ρ, кг/м3 |
| 0,25 | 12 | 20 | 10 | 1,5·10-6 | 1,2 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
9.28 Определить расход воды, вытекающей из бака через короткую трубку (насадок) диаметром d=30 мм и коэффициентом сопротивления ζ=0,5, если показание ртутного манометра hрт=1,47 м; Н1=1 м; H0=1,9 м; l=0,1 м.
Ответ: υ=16,6 м/c, Q=11,7 л/c.
Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf
9.29 Во сколько раз увеличится потеря напора на трение при заданном расходе, если квадратное сечение трубы заменить прямоугольным сечением той же площади с отношением сторон h/b=0,1?
Задачу решить для ламинарного и турбулентного режима в квадратичной области.
Ответ: Потеря напора увеличится при ламинарном режиме в 4,5 раза, при турбулентном — в 2 раза.
Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf
9.30 Бензин плотностью ρ=750 кг/м³ сливается из цистерны по трубе диаметром d1, которая заканчивается краном с коэффициентом сопротивления ζкр (отнесен к скорости в трубе диаметром d1). К крану подсоединен гибкий шланг длиной l и диаметром d2. Определить расход бензина Q, если известны высоты H и h, а также вакуум рвак над жидкостью в цистерне. При решении учесть потери напора на входе в трубу (внезапное сужение), в кране, на поворот шланга ζ=0,3, на выходе из трубы в бак (внезапное расширение) и на трение по длине λ=0,02. Режим течения считать турбулентным. (Величины рвак, Н, h, l, d1, d2и ζкр взять из таблицы 2).
Таблица 2 – Численные значения величин, необходимые для решения задач.
| Вариант | Физические величины | ||||||
| h, м | Н, м | d1, мм | d2, мм | l, м | ζкр | рвак, МПа | |
| А | 2 | 7 | 8 | 16 | 15 | 5 | 0,03 |
Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.
ВУЗ: МАМИ
