Есин А.И. Гидрогазодинамика ФГБОУ ВО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова 2016
2.118 Определить глубину воды Н в резервуаре (рис. 1), если на поверхность воды действует абсолютное давление р0, а показание пьезометра h. Удельный вес воды γ=9,81 кН/м³. Атмосферное давление рат=98,1 кПа.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | р0, кПа | h, м |
| 5 | 90,5 | 2,9 |
Ответ: Н=3,675 м.
3.49 Выход воды из резервуара перекрывает прямоугольный затвор, вращающийся вокруг горизонтальной оси (рис. 2). Глубина воды в резервуаре Н, высота затвора а, ширина затвора b. Определить силу Р давления воды на затвор и центр давления. Построить эпюру гидростатического давления на затвор.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | а, м | b, м |
| 5 | 6 | 2 | 2,5 |
Ответ: Р=245,3 кН, hD=5,067 м.
9.47 По трубопроводу диаметром d протекает керосин с расходом Q. Коэффициент кинематической вязкости керосина ν=0,023 см²/с. Абсолютная шероховатость стенок трубы Δ=0,15 мм. Установить режим движения жидкости, определить гидравлический коэффициент трения λ и потери напора на длине l.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Q, л/c | l, м |
| 5 | 175 | 35 | 150 |
Ответ: режим движения турбулентный, λ=0,0215, hl=2,0 м.
8.41 Определить скорость и расход воды, вытекающей из малого отверстия в тонкой стенке открытого резервуара (рис. 9).
Диаметр отверстия d, а напор над центром отверстия равен H. Как изменится расход воды, если к отверстию приварить цилиндрический насадок длиной lн?
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Н, м | lн, мм |
| 5 | 28 | 3,6 | 110 |
Ответ: Qотв=3,2 л/с, Qн=4,3 л/с.
7.45 Между двумя сечениями расширяющейся части сверхзвукового сопла (рис. 11) число М увеличивается от М1 до М2. Найти отношение скоростных напоров в рассматриваемых сечениях сопла.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | М1 | М2 |
| 5 | 1,55 | 3 |
Ответ: (u12/2)/(u22/2)=0,51.
8.42 Газ (воздух) истекает из баллона в атмосферу через конфузор с диаметром d (рис. 12). Температура газа в баллоне t0. При каком давлении в баллоне p0 массовый секундный расход составит Q?
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Q, кг/c | t0, ºС | d, мм |
| 5 | 0,24 | 100 | 40 |
Ответ: р0=1,1 ат.
12.20 Перед поршнем (рис. 13) движущемся в трубе с постоянной скоростью Vn, возникла ударная волна (S-S). Правый конец трубы открыт в атмосферу. Найти скорость ударной волны V относительно стенок трубы и скорость ударной волны относительно поршня Vотн.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Vп=149 м/c |
| 5 | 425 |
Ответ: V=574 м/c, Vотн=149 м/c.
8.43 Найти длину l. теплоизолированной трубы диаметром D (рис. 14), из которой воздух будет истекать в атмосферу со скоростью звука, если на входе в трубу безразмерная скорость λ1, а коэффициент сопротивления по длине λдл.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | D, мм | λ1 | λдл |
| 5 | 490 | 0,50 | 0,02 |
Ответ: l.=33,3 м.
8.44 Определить скорость газа (воздух) при его изотермическом истечении в атмосферу через круглоцилиндрическую трубу (рис. 15) диаметром D, если ее длина l; коэффициент сопротивления по длине λдл; температура газа t; число Маха в начальном сечении M1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | λдл | l, м | D, мм | М1 | t, ºС |
| 5 | 0,023 | 10,5 | 290 | 0,46 | 26 |
Ответ: u2=171 м/c.
