Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
10.258 С помощью насоса вода подаётся на высоту Н с истечением в атмосферу по водопроводной трубе в нормальных условиях (рис. 4.29).
Диаметр трубы d, длина трубы l, пропускная способность системы Q. В системе установлена задвижка Лудло со степенью закрытия а/d. Трубопровод имеет два колена с углом поворота α = 90º и одно колено с углом поворота α1 = 60º, для которого коэффициент сопротивления ζкол = 0,7.
Определить показание манометра М (рман), установленного после насоса, а также показание мановакуумметра МВ (рм.в.), установленного в верхней точке трубопровода на высоте h от выхода воды из трубопровода.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Н, м | h, м | Q, л/с | а/d |
| а | 200 | 50,0 | 10,0 | 4,0 | 40,0 | 5/8 |
Ответ: рман = 1,11 ат; рм.в = рвак = 0,34 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.259 Для определения коэффициента кинематической вязкости масла “Турбинное 30” производится прокачка его через трубку диаметром d (рис. 4.30). На расстоянии l подключен U-образный ртутный манометр, показание которого hрт. Расход масла Q, плотность масла ρмасл = 900 кг/м³, плотность ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³.
Предположить режим движения масла ламинарным. По окончании расчета проверить режим движения.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | hрт, мм | Q, л/c |
| а | 12,5 | 1,5 | 50 | 0,10 |
Ответ: ν = 0,3·10-4 м²/с.
ВУЗ: УГГУ
10.131 Из водонапорного бака А вода поступает в нижний зумпф В по двум трубам диаметрами и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно. Уровень воды в баке постоянный с глубиной наполнения h (рис. 4.31).
Определить расход воды Q, вытекающей из трубы, а также показание манометра М (рман) на расстоянии l1/2. Считать трубы водопроводные в нормальных условиях. Коэффициент местного сопротивления при внезапном сужении принять равным ζв.с.
Методическое указание: следует дважды составить уравнение Бернулли: для сечения по свободной поверхности в баке и на выходе из второй трубы, затем по свободной поверхности в баке и в месте установки манометра.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | h, м | ζв.с |
| а | 75 | 10,0 | 50 | 6,0 | 2,0 | 0,28 |
Ответ: Q = 13,9 л/c, рман = 0,50 ат.
10.260 Сифонный водосброс диаметром d и длиной l сбрасывает воду из водохранилища в водоем, уровень которого на Н ниже уровня воды в водохранилище (рис. 4.32).
Определить пропускную способность сифона Q, л/с, если труба водопроводная загрязненная имеет водозаборную сетку с обратным клапаном, два колена: одно с углом закругления α1 = 90º и отношением r/Rзакр.; второе без закругления с углом α2 = 60º; вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент и выход из трубы в резервуар больших размеров. Рассчитать, показание вакуумметра В (рвак в ат) в конце горизонтального участка сифона, если длина трубы до этого сечения l1, высота сифона hсиф.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Н, м | ζвент | l1, м | hсиф, м | r/Rзакр. |
| а | 200 | 10,0 | 2,5 | 5,0 | 4,0 | 1,5 | 0,5 |
Ответ: Q = 51,8 л/с, рвак = 0,38 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.261 На горизонтальном трубопроводе на расстоянии l выведен U-образный дифференциальный пьезометр, заполненный ртутью для определения потерь напора по длине hl (рис. 4.33). Разность уровней ртути в U-образной трубке h; диаметр трубопровода d; расход воды Q.
Определить коэффициент Дарси λ, вычислить гидравлический уклон I. Плотности жидкостей: воды ρ = 10³ кг/м³; ртути ρрт = 13,6·10³ кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | h, м | Q, л/c |
| а | 100 | 40,0 | 70 | 9,0 |
Ответ: λ = 0,032, I = 0,024.
ВУЗ: УГГУ
10.242 В плотине сделан водоспуск в виде железобетонной трубы с весьма хорошей бетонировкой диаметром d и длиной l (рис. 4.34). Напор над водоспуском при истечении в атмосферу Н.
Определить пропускную способность трубы Q, м³/с, при истечении в атмосферу, если труба имеет водозаборную сетку без обратного клапана.
Как изменится пропускная способность трубы, если за водосливом напор поднимается до величины, равной h.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Н, м | h, м |
| а | 800 | 5,0 | 4,0 | 2,5 |
Ответ: в первом случае Q1 = 1,44 м³/с, во втором — Q2 = 1,02 м³/с.
ВУЗ: УГГУ
10.185 Из водоема по трубе диаметром d1 и длиной l1 вода подается в водоприемник (рис. 4.35). Разность уровней воды в водоеме и в водоприемнике равна Н. Из водоприемника по трубе диаметром d2 и длиной l2 вода поступает в зумпф.
Определить расход воды Q в системе, также величину разностей уровней воды h в водоприемнике и зумпфе.
Принять трубы водопроводные загрязненные. Учесть потери напора в сетках без обратного клапана, установленных на входе в трубы, а также потери напора в одном колене и на выходе воды из трубы в резервуар больших размеров.
Считать подачу воды при постоянных напорах.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | Н, м |
| а | 300 | 100 | 200 | 30 | 0,5 |
Ответ: Q = 63,6 л/c, h = 1,84 м.
11.28 Из водонапорной башни А с отметкой уровня горизонта воды 20,0 м вода подается потребителям В и С с расходами QB и QC по трубам диаметром и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно (рис. 5.1).
Определить отметки в пунктах B и C, на уровне которых будут обеспечены заданные расходы. Построить пьезометрическую линию, показать эпюру потерь напора. Трубы водопроводные нормальные. Потерями напора в местных сопротивлениях принять равными 5% от потерь по длине.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | QB, л/c | QС, л/c | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м |
| а | 15,0 | 10,0 | 150 | 500 | 125 | 400 |
Ответ: zB=14,646 м, zC=11,219 м.
11.58 Из водонапорной башни А по трем последовательно соединенным трубам вода поступает в напорный бак D с отметкой горизонта воды 12,0 м (рис. 5.2). Расход воды в системе равен Q. Диаметры и длины участков трубопровода: d1, l1; d2, l2; d3, l3. Система работает при постоянном напоре.
Определить отметку горизонта воды в водонапорной башне Нбаш, а также напоры в пунктах В (НВ) и С (НС). Построить пьезометрическую линию, показать эпюру потерь напора.
Трубы водопроводные нормальные. Потери напора в местных сопротивлениях принять равными 10% от потерь по длине.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| Q, л/c | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | d3, мм | l3, м |
| 18,4 | 200 | 600 | 150 | 500 | 125 | 400 |
Ответ: Нбаш=31,5 м, НВ=30,0 м, НС=24,2 м.
11.128 Водонапорная башня А с отметкой 22,0 м питает два потребителя – В и С – через систему двух последовательно соединенных труб (рис. 5.3). Пьезометрический напор в конце первого участка hp.
Определить расход воды на первом участке Q1 и расход потребителя С (QC), а также отметку потребителя С. Принять расход потребителя В равным QB.
Диаметры и длины участков водопроводной системы соответственно равны: d1, l1 и d2, l2. Трубы водопроводные нормальные. Местные потери напора принять равными 5% от потерь по длине. Построить пьезометрическую линию и эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | hp, м | QB, л/с |
| а | 150 | 600 | 125 | 500 | 15,0 | 10,0 |
Ответ: Q1 = 19,0 л/c; QС = 9,0 л/c; НС = 11,5 м.
ВУЗ: УГГУ
