9 Гидравлические сопротивления
9.71 Поток воды движется по наклонной трубе диаметром 60×5 мм, длиной 50 м со скоростью 0,2 м/c. Разность высот трубы на входе и выходе воды составляет 10 м, температура воды 10 ºС. Определить перепад давления потока на входе и выходе из трубы.
9.72 Во время опытного фильтрования водной суспензии с содержанием 13,9% карбоната кальция, при 20 ºС и избыточном давлении 10,3·104 Па, на лабораторном фильтрпрессе с F=0,1 м² и толщиной осадка 50 мм были получены следующие результаты: собрано фильтрата 2,45 дм³ через 50 с и 9,80 дм³ через 660 с. Определить константы фильтрования: К (м²/ч) и С (м³/м²).
9.73 Определить диаметр отстойника для непрерывного уплотнения суспензии кварцевого песка. Производительность отстойника 15 т/ч начальной суспензии, содержащей 10% (масс) кварцевого песка. Диаметр наименьших частиц, подлежащих осаждению, 10 мкм. Температура суспензии 10 ºС, влажность шлама 80%. Плотность кварцевого песка 2600 кг/м³.
9.74 Найти верхний предел (т.е. наибольший диаметр частиц) применимости формулы Стокса к частицам кварца плотностью 2650 кг/м³, осаждающимися в воде при 20 ºС
9.75 Поршень (рис. 9.16) диаметром D=75 мм вытесняет жидкость плотностью ρ=850 кг/м³ через трубопровод длиной l=1,2 м, диаметром d=12 мм. Определить гидравлический уклон, если к поршню приложена сила F=160 Н, а скорость в трубопроводе υ=1,7 м/c. Трением поршня о стенки цилиндра и местными потерями напора пренебречь.
9.76 При каком предельном расходе в стальном трубопроводе диаметром d и длиной L потери напора не превысят Δh.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | L, м | Δh, м |
| 13 | 100 | 1000 | 14 |
9.77 Определить удельный расход q горизонтального водоносного пласта мощностью t при равномерном движении, зная, что разность отметок поверхности воды в скважинах, расположенных в направлении движения воды, h=42 м при расстоянии между ними L, если коэффициент фильтрации k.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | t, м | L, м | k, см/c |
| 13 | 4 | 1200 | 0,004 |
9.78 На участке горизонтального трубопровода диаметром D=120 мм, по которому движется вода с расходом Q=0,015 м³/c, имеются счетчик расхода жидкости, 4 поворота трубы на 90° (ζпов=1,3) и задвижка. Задвижка закрыта на три четверти a/D=0,75 (рис. 9.4). В конце участка установлен манометр, показания которого рм=45 кПа. Определить, какое манометрическое давление необходимо создать в начале участка для пропуска того же расхода, если задвижку поднять до половины диаметра трубопровода. Потерями напора по длине пренебречь.
9.79 Определить разность показаний пьезометров h (рис. 8.11), если по трубе протекает вода с расходом Q, а диаметры трубопровода соответственно равны d и D. Потери напора при внезапном расширении потока hW.
9.80 Определить, какую шероховатость необходимо придать стенкам трапецеидального канала (рис. 11.1) для пропуска расхода Q=4 м³/c при следующих данных: ширина канала по дну b=5 м, глубина наполнения h=125 см, коэффициенты заложения откосов m1=1,5, m2=1,75, уклон дна канала i=0,0001.
