Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач УГГУ 2010

3.216 Во всасывающем трубопроводе центробежного насоса на входе установлен обратный клапан в виде диска диаметром d1 = 100 мм, который перекрывает входное отверстие диаметром d2 = 75 мм для пропуска воды (рис. 2.34). Трубопровод заглублён на уровень h1 = 1,0 м. Определить необходимый вакуум (рвак) на высоте h2 = 2,0 м для открытия клапана в момент пуска насоса.

Атмосферное давление ра = 740 мм рт. ст.Во всасывающем трубопроводе центробежного насоса на входе установлен обратный клапан в виде диска диаметром d1 = 100 мм, который перекрывает входное отверстие диаметром d2 = 75 мм для пропуска воды (рис. 2.34). Трубопровод заглублён на уровень h1 = 1,0 м. Определить необходимый вакуум (рвак) на высоте h2 = 2,0 м для открытия клапана в момент пуска насоса. Атмосферное давление ра = 740 мм рт. ст.

Ответ: рвак = 67 кПа.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.154 Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d = 150 мм, соединённого тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D = 400 мм.

При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается (рис. 3.5).

Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н = 4,0 м. Сила тяжести устройства G = 125 Н.Водонапорный бак оборудован устройством для ограничения уровня воды в виде полусферического клапана А диаметром d = 150 мм, соединённого тягой с цилиндрическим поплавком В диаметром D = 400 мм. При повышении уровня воды выше предельного значения погружение поплавка достигает такой величины, при которой выталкивающая сила для поплавка превышает силу давления воды на клапан и силу тяжести устройства. Клапан открывается, через донное отверстие сбрасывается часть воды. При снижении уровня воды клапан закрывается (рис. 3.5). Определить расстояние h от дна резервуара до низа поплавка, при котором будет обеспечена глубина заполнения Н = 4,0 м. Сила тяжести устройства G = 125 Н.

Ответ: h = 3,34 м.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


3.199 Закрытый резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³, имеет выпускную трубу диаметром D=600 мм, перекрытую дисковым затвором с осью поворота, проходящей горизонтально через точку О (рис. 2.8). На поверхности масла действует манометрическое давление рман=8 кПа. Уровень масла над нижней кромкой трубы Н=0,9 м. Определить равнодействующую давления на дисковый затвор и момент этой силы относительно оси поворота затвора. Закрытый резервуар, заполненный маслом плотностью ρмасл=900 кг/м³, имеет выпускную трубу диаметром D=600 мм, перекрытую дисковым затвором с осью поворота, проходящей горизонтально через точку О (рис. 2.8). На поверхности масла действует манометрическое давление рман=8 кПа. Уровень масла над нижней кромкой трубы Н=0,9 м. Определить равнодействующую давления на дисковый затвор и момент этой силы относительно оси поворота затвора.

Ответ: равнодействующая давления на дисковый затвор Rравн=3,748 кН, момент равнодействующей М=56,1 Н·м.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.172 Определить величину вакуумметрического давления (рвак) на поверхности масла в закрытом цилиндрическом резервуаре диаметром D = 0,9 м с полусферическим дном, если глубина заполнения резервуара Н = 1,9 м, сила давления масла на дно резервуара R = 6,0 кН (см. рис. 3.22). Плотность масла ρмас = 900 кг/м³.Определить величину вакуумметрического давления (рвак) на поверхности масла в закрытом цилиндрическом резервуаре диаметром D = 0,9 м с полусферическим дном, если глубина заполнения резервуара Н = 1,9 м, сила давления масла на дно резервуара R = 6,0 кН (см. рис. 3.22). Плотность масла ρмас = 900 кг/м³.

Ответ: вакуумметрическое давление на поверхности масла в резервуаре рвак = 0,06 ат.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.165 Определить величину равнодействующей давления воды (R) на секторный затвор АВ шлюзной камеры, а также линию действия силы, угол наклона к горизонту (α) и глубину центра давления для силы (hD).

Щит поворачивается относительно оси О и при открытии заходит в углубление – нишу флютбета. Длина шлюзной камеры L = 5,0 м, удерживаемый напор Н = 3,0 м; угол раствора щита φ = 45˚ (рис. 3.30).

При решении чертёж представить в масштабе в вертикальной плоскости. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³.Определить величину равнодействующей давления воды (R) на секторный затвор АВ шлюзной камеры, а также линию действия силы, угол наклона к горизонту (α) и глубину центра давления для силы (hD). Щит поворачивается относительно оси О и при открытии заходит в углубление – нишу флютбета. Длина шлюзной камеры L = 5,0 м, удерживаемый напор Н = 3,0 м; угол раствора щита φ = 45˚ (рис. 3.30). При решении чертёж представить в масштабе в вертикальной плоскости. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³.

Ответ: R = 228 кН, α = 15º, hD = 1,901 м.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


4.151 В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r = 0,3 м. Глубина заполнения резервуара Н = 2,0 м (рис. 3.32).

Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии: а) рабс = 91,3 кПа;        б) рабс = 81,8 кПа.

Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.В закрытом резервуаре, заполненном бензином, круглое донное отверстие закрыто полусферической крышкой радиусом r = 0,3 м. Глубина заполнения резервуара Н = 2,0 м (рис. 3.32). Определить величину, направление и точку приложения силы давления бензина на полусферическую поверхность при условии: а) рабс = 91,3 кПа;        б) рабс = 81,8 кПа. Принять плотность бензина ρбенз = 720 кг/м³.

Ответ: а) R = 1697 Н, уц.т. = 0,410 м, сила направлена вниз; б) R = 986 Н, уц.т. = 0,156 м, сила направлена вверх.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


10.166 При плавном сужении трубы от диаметра d1 до диаметра d2 при постоянном расходе (Q=const) (рис. 4.3) определить:

1) скорость движения воды (υ2)  в трубе  диаметром d2=50 мм, если в трубе диаметром d1=75 мм скорость υ1=1,2 м/с;

2) отношение диаметров d1:d2, если скорости υ1=0,4 м/с; υ2=2,5 м/с.При плавном сужении трубы от диаметра d1 до диаметра d2 при постоянном расходе (Q=const) (рис. 4.3) определить: 1) скорость движения воды (υ2) в трубе диаметром d2=50 мм, если в трубе диаметром d1=75 мм скорость υ1=1,2 м/с; 2) отношение диаметров d1:d2, если скорости υ1=0,4 м/с; υ2=2,5 м/с.

Ответ: 1) υ2 = 2,7 м/с; d1 : d2 = 2,5.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


10.222 В пневмотранспортной системе регулирование скорости и расхода воздуха осуществляется с помощью задвижки и контролируется по U-образному спиртовому мановакуумметру, установленному на входном участке коллектора. Определить, каким должно быть показание мановакуумметра (hсп) на трубе диаметром d = 100 мм при расходе воздуха Q = 180 л/с. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,2; плотность воздуха ρвозд  = 1,22 кг/м³; плотность спирта ρсп  = 880 кг/м³ (рис. 4.4).В пневмотранспортной системе регулирование скорости и расхода воздуха осуществляется с помощью задвижки и контролируется по U-образному спиртовому мановакуумметру, установленному на входном участке коллектора. Определить, каким должно быть показание мановакуумметра (hсп) на трубе диаметром d = 100 мм при расходе воздуха Q = 180 л/с. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,2; плотность воздуха ρвозд  = 1,22 кг/м³; плотность спирта ρсп  = 880 кг/м³ (рис. 4.4).

Ответ: показание U-образного мановакуумметра hсп = 45 мм.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


10.223 Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.5).

Определить расход воздуха (Q) в воздуховоде диаметром d = 100 мм, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп = 125 мм; синус угла наклона трубки микроманометра sinα = 0,4. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,1; плотность воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; плотность спирта ρсп = 890 кг/м³.Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.5). Определить расход воздуха (Q) в воздуховоде диаметром d = 100 мм, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп = 125 мм; синус угла наклона трубки микроманометра sinα = 0,4. Принять коэффициент сопротивления на входе в коллектор ζвх = 0,1; плотность воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; плотность спирта ρсп = 890 кг/м³.

Ответ: расход воздуха Q = 0,2 м³/с.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ


10.237 На водопроводной трубе длиной l = 100 м, диаметром d = 50 мм с абсолютной шероховатостью Δ = 0,5 мм в начале участка установлен манометр, показание которого рман1 = 1,2 ат. Определить режим движения воды, в случае турбулентного режима область сопротивления, а также показание манометра в конце трубы (рман2) при пропускной способности Q = 1,6 л/с. Принять плотность воды ρ = 10³ кг/м³; коэффициент кинематической вязкости воды ν = 1·10-6 м²/с.

Ответ: рман2 = 0,95 ат, режим движения воды турбулентный, область сопротивления доквадратичная.

Учебник: Часс С. И. Гидромеханика: сборник задач. УГГУ  2010.pdf

ВУЗ: УГГУ