Елманова В.И. Гидравлика РГОТУПС 2004
3.6 В боковой вертикальной стенке резервуара есть прямоугольное отверстие с размерами a и b, перекрываемое плоским щитом, шарниром закрепленным верхней стороной на горизонтальной оси, вокруг которой он может вращаться против часовой стрелки (рис.4.1).
Требуется определить вес груза G на конце рычага длиной l, жестко прикрепленного к щиту, который позволил бы щиту открываться при достижении водой в резервуаре уровня H.
Таблица 1 — Исходные данные
| Вариант | а, м | b, м | Н, м | l, м |
| 0 | 0,4 | 0,5 | 2,0 | 1,0 |
Ответ: Р=3532 Н, G=731 Н.
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
4.2 В плоской вертикальной стенке резервуара, наполненного водой, есть прямоугольное отверстие высотой a и шириной b, перекрываемой полуцилиндрической крышкой ABC (рис.2). Верхняя кромка этого отверстия находится на глубине H под уровнем воды в резервуаре.
Определить величину и линию действия силы избыточного гидростатического давления, действующей на цилиндрическую поверхность крышки ABC.
Таблица 1 — Исходные данные для расчета
| Вариант | Н, м | R, м | b, м |
| 0 | 4 | 0,5 | 1,0 |
Ответ: P=45,2 кН.
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.
11.2 Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого показана на рис.1, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящим из двух линий длиной l1 и l2 и диаметром d1 и d2. В точках B, C и D заданы расходы воды QB, QC и QD.
Требуется:
1 Установить диаметры труб на участках AB и CD по предельным расходам.
2 Определить распределение расходов по 1-й и 2-й линиям параллельного соединения трубопроводов.
3 Определить необходимый напор в точке A для обеспечения заданных расходов QB, QC и QD при заданном свободном напоре (превышении пьезометрической линии над поверхностью земли) в конце трубопроводаHCB, если известны длины участков AB и CD.
4 Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.
Таблица 4.1 — Исходные данные
| Вариант | l1, м | l2, м | lAB, м | lCD, м |
| 0 | 300 | 400 | 600 | 600 |
Конец таблицы 4.1
| d1, мм | d2, мм | QB, л/с | QС, л/с | QD, л/с | НСB, м |
| 100 | 100 | 7 | 20 | 5 | 10 |
Ответ: dAB=200 мм, dCD=100 мм, Q1=0,022 м³/с, Q2=0,003 м³/с, НА=19,1 м.
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
8.9 Определить расход воды Q, проходящей через водоспускную трубу в бетонной плотине, если: напор над центром трубы H, диаметр трубы d, длина ее l (рис.6)
Таблица 1
| Вариант | Н, м | d, м | L, м |
| 0 | 12 | 1,0 | 7 |
Ответ: Q=7,4 м³/c.
7.182 Трапецеидальный канал с крутизной откосов m и коэффициентом шероховатости стенок n=0,025, имеющий ширину по дну b, проложен с уклоном дна i (рис. 7).
Требуется определить:
1. Глубину воды в канале при пропуске расхода Q.
2. Ширину канала по верху (по урезу воды) В.
3. Среднюю скорость движения воды V.
4. Состояние потока (спокойное или бурное).
5. Критический уклон дна канала iк.
6. Для найденного значения площади поперечного сечения найти гидравлически наивыгоднейшее сечение канала (отношение b/h, соответствующее гидравлически наивыгоднейшему сечению).
7. Пропускную способность найденного гидравлически наивыгоднейшего сечения.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | m | b, м | i | Q, м3/c |
| 0 | 1 | 2 | 0,0001 | 12 |
Ответ: h0=3,700 м, В=9,400 м, V=7,789 м/c, поток находится в спокойном состоянии, iк=0,0076, b/h=0,828, Qнг=9,934 м³/c.
Варианта задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
