Метревели В. Н. Сборник задач по курсу гидравлики Москва 2008

5.22 Прямоугольная баржа размером l×b×H=60×8×3,5 м (рис. 1) наполнена песком относительной плотностью ρп=2,0 т/м³ и весом G=1440·104 Н. Определить осадку баржи h; объем песка, который необходимо отгрузить с баржи, чтобы осадка не превышала h=1,2 м ( ρв=1000 кг/м³).Прямоугольная баржа размером l×b×H=60×8×3,5 м (рис. 1) наполнена песком относительной плотностью ρп=2,0 т/м³ и весом G=1440·104 Н. Определить осадку баржи h; объем песка, который необходимо отгрузить с баржи, чтобы осадка не превышала h=1,2 м ( ρв=1000 кг/м³).

Ответ: h=3 м, Vп=288 м³.


5.53 Коническое тело с диаметром основания D и высотой Н плавает в жидкости плотностью ρ2 (рис. 4.2). Плотность тела ρ1. Определить глубину погружения конического тела z.Коническое тело с диаметром основания D и высотой Н плавает в жидкости плотностью ρ2 (рис. 4.2). Плотность тела ρ1. Определить глубину погружения конического тела z.

Ответ:

.


5.52 Свободная поверхность жидкости в резервуаре находится на расстоянии hʹ1+hʹ2 от его основания. После погружения цилиндра диаметром d расстояние до свободной поверхности стало равным h1+hʹ1+hʹ2. Определить диаметр d цилиндра, если h1=200 мм; h2=288 мм; D=60 мм (рис. 4.3).Свободная поверхность жидкости в резервуаре находится на расстоянии hʹ1+hʹ2 от его основания. После погружения цилиндра диаметром d расстояние до свободной поверхности стало равным h1+hʹ1+hʹ2. Определить диаметр d цилиндра, если h1=200 мм; h2=288 мм; D=60 мм (рис. 4.3).

Ответ: d=38 мм.


5.90 Стальной конический клапан диаметром D и высотой h служит для закрытия отверстия круглой формы, куда он опускается на 2/3h (рис. 4.13). Позиция свободной поверхности соответствует высоте Н. Определить силу F, необходимую для открытия клапана, если D = 0,5 h; Н = 5h; ρст = 7,8·10³ кг/м³; ρв = 10³ кг/м³; h = 0,5 м.Стальной конический клапан диаметром D и высотой h служит для закрытия отверстия круглой формы, куда он опускается на 2/3h (рис. 4.13). Позиция свободной поверхности соответствует высоте Н. Определить силу F, необходимую для открытия клапана, если D = 0,5 h; Н = 5h; ρст = 7,8·10³ кг/м³; ρв = 10³ кг/м³; h = 0,5 м.

Ответ: F = 1,73 кН.


7.91 Расход идеальной жидкости относительной плотности δ=0,860 в расширяющемся трубопроводе с диаметрами d1=480 мм (сечение 1-1) и d2=945 мм (сечение 2-2) равен Q=0,18 м³/с (рис. 5.1). Разница в позициях центра сечений равна 2 м. Показание манометра в сечении 1-1 равно р1=3·105 Н/м². Определить скорость жидкости в сечениях 1-1 и 2-2; давление р2 в сечении 2-2.Расход идеальной жидкости относительной плотности δ=0,860 в расширяющемся трубопроводе с диаметрами d1=480 мм (сечение 1-1) и d2=945 мм (сечение 2-2) равен Q=0,18 м³/с (рис. 5.1). Разница в позициях центра сечений равна 2 м. Показание манометра в сечении 1-1 равно р1=3·105 Н/м². Определить скорость жидкости в сечениях 1-1 и 2-2; давление р2 в сечении 2-2.

Ответ: υ1=0,995 м/c, υ2=0,257 м/c, р2=317,4 кПа.


7.31 Последовательно соединенные трубопроводы с водой имеют U-образный ртутный манометр (рис. 4). Рассчитать давления и скорости воды в двух сечениях данных трубопроводов, пренебрегая потерями напора, если Q=10 л/c; d1=5 см; d2=10 см; ρ=1000 кг/м³; ρрт=13,6·103 кг/м³; Δh=700 мм рт.ст.; Н=1 м.Последовательно соединенные трубопроводы с водой имеют U-образный ртутный манометр (рис. 4). Рассчитать давления и скорости воды в двух сечениях данных трубопроводов, пренебрегая потерями напора, если Q=10 л/c; d1=5 см; d2=10 см; ρ=1000 кг/м³; ρрт=13,6·103 кг/м³; Δh=700 мм рт.ст.; Н=1 м.

Ответ: υ1=5,1 м/c, υ2=1,27 м/c, р1изб=83500 Н/м², р2изб=90300 Н/м².


7.220 Через трубопровод диаметром d=100 мм движется вода с расходом Q=8 л/с (рис. 2). С помощью U-образного ртутного манометра между сечениями 1-1 и 2-2, расположенными на расстоянии l=50 м друг от друга, берется разность показаний h=52 мм. Относительная плотность ртути δ=13,6. Определить коэффициент потери напора на трение λ.Через трубопровод диаметром d=100мм движется вода с расходом Q=8 л/с (рис. 2). С помощью U-образного ртутного манометра между сечениями 1-1 и 2-2, расположенными на расстоянии l=50 м друг от друга, берется разность показаний h=52 мм. Относительная плотность ртути δ=13,6. Определить коэффициент потери напора на трение λ.

Ответ: λ=0,0247.


7.269 Расходомер Вентури расположен в наклонном трубопроводе с диаметрами d1 = 0,25 м, d2 = 0,1 м (рис. 5.6). В двух сечениях ртутным манометром производится замер разности давлений. Зная разницу давлений h = 0,1 м ртутного столба, определить расход воды (ρрт = 13600 кг/м³).Расходомер Вентури расположен в наклонном трубопроводе с диаметрами d1 = 0,25 м, d2 = 0,1 м (рис. 5.6). В двух сечениях ртутным манометром производится замер разности давлений. Зная разницу давлений h = 0,1 м ртутного столба, определить расход воды (ρрт = 13600 кг/м³).

Ответ: Q = 40 л/с.


7.219 Идеальная жидкость относительной плотностью δ=0,8 перетекает через систему трех трубопроводов с диаметрами d1=50 мм,        d2=70 мм, d3=40 мм под постоянным напором Н=16 м (рис. 3). Трубопроводы полностью заполнены жидкостью. Определить расход жидкости Q.

Ответ: Q=22,2 л/с.


7.318 Течение воды осуществляется из резервуара с постоянным уровнем Н = 16 м через короткий трубопровод, состоящий из отрезков труб с диаметрами d1 = 50 мм и d2 = 70 мм (рис. 5.13). На конце трубопровода помещено запорное устройство с коэффициентом местных потерь ζυ = 4. Другими потерями можно пренебречь. Определить расход воды Q.Течение воды осуществляется из резервуара с постоянным уровнем Н = 16 м через короткий трубопровод, состоящий из отрезков труб с диаметрами d1 = 50 мм и d2 = 70 мм (рис. 5.13). На конце трубопровода помещено запорное устройство с коэффициентом местных потерь ζυ = 4. Другими потерями можно пренебречь. Определить расход воды Q.

Ответ: Q = 15,5 л/с.