Бебенина Т.П. Гидромеханика 2019
4.123 Вертикальная цилиндрическая цистерна с полусферической крышкой до самого верха заполнена жидкостью с плотностью ρ=900 кг/м3, находящейся под давлением рман. (рис. 3.16).
Усилие, растягивающее болты А (вертикальная составляющая силы давления) составляет 8,55 кН. Определить показание манометра и горизонтальную силу, разрывающую цистерну по сечению 1-1, при следующих данных: r=1 м; h=4 м.
Ответ: рман=0, Rx1= Rx2=304,2 кН.
4.122 Определить величину и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды на стенку резервуара АКВ, состоящую из вертикальной плоской стенки АК и цилиндрической поверхности КВ с секторным углом 90º.
Ширина резервуара L=3,0 м, напоры воды соответственно Н1=2,0 м, Н2=1,0 м.
Ответ: R=156 кН; α=32º.
4.131 В вертикальной стенки резервуара сделано прямоугольное отверстие для выпуска воды. Отверстие перекрывается цилиндрическим затвором диаметром = 0,6 м и длиной = 2,0 м, установленным на цапфах.
Действующий напор на уровне оси затвора = 0,8 м (рис. 3.22).
Определить величину, линию действия, геометрическое положение и угол наклона к горизонту равнодействующей давления воды (R) на поверхность затвора . Плотность воды ρ = 10³ кг/м³.
Чертеж выполнить в масштабе.
10.133 Определить при каком значении H будет обеспечена подача воды по трубопроводу с расходом Q=20 л/с. Диаметр трубы d=100 мм, длины участков составляют l1=10 м, l2=4 м, l3=40 м. Показание манометра, установленного на напорном баке, соответствует pман=0,1 ат. Труба старая, сильно загрязненная, вентиль полностью открытый. При расчете учесть все местные сопротивления.
10.151 Определить, на каком расстоянии от водонапорного бака установлен манометр, показания которого рман = 48 кПа, если длина трубопровода l = 1000 м, диаметр d = 100 мм, Н = 10 м, Δэ = 0,2 мм; принять режим турбулентный, область сопротивления квадратичная, учесть местные сопротивления, в том числе полностью открытый вентиль.
10.152 Из напорного бака с избыточным давлением на поверхности рман=0,13 ат вода подается в зумпф по стальной умеренно заржавевшей трубе диаметром d=50 мм с абсолютной шероховатостью Δ=0,5 мм, длиной l=20,0 м (рис. 4.6). На расстоянии l1=8,0 м показание манометра рман1=0,19 ат. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α=20º. Потерями напора при входе в трубу пренебречь. Уровень воды в зумпфе ниже оси трубы на величину h=0,5 м.
Определить напор воды в баке (Н) и расход (Q).
Принять турбулентный режим движения, область квадратичного сопротивления. По окончании расчета проверить режим движения воды и область сопротивления.
Кинематический коэффициент вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
10.139 Из водоема с помощью центробежного насоса вода подается на горное предприятие (рис. 4.7).
Определить высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в водоеме (hнас), если расход воды Q=30 л/c, диаметр трубы d=200 мм, длина l=25 м, вакуумметрическое давление на входе в насос рвак=0,5 ат. На входе в трубу установлена сетка с обратным клапаном. Учесть потери напора в трех коленах при угле и в задвижке Лудло со степенью закрытия . Считать трубу водопроводной загрязненной.
10.136 Определить, какой должна быть разность уровней трансформаторного масла в резервуаре и отстойнике, чтобы по трубе диаметром d=50 мм и длиной l=25 м проходил расход Q=3,0 л/с. На трубе установлен пробковый кран с углом открытия α= 20º. Принять кинематический коэффициент вязкости масла ν=0,38·10-4 м²/с.
10.132 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности рман=0,8 ат вода подается в открытый резервуар на высоту Н. Для определения расхода воды на магистральном трубопроводе диаметром d1=100 мм и длиной l=100 м установлен расходомер Вентури с диаметром цилиндрической вставки d2=50 мм. Разность показаний пьезометров расходомера h=0,62 м (рис. 4.14).
Определить пропускную способность системы (Q) и высоту подъема воды (Н). Считать трубы водопроводные в нормальных условиях. Потерями напора в расходомере можно пренебречь. Учесть потери напора во всех местных сопротивлениях, принимая коэффициент сопротивления вентиля ζвент=14,5.
10.148 Из бака с постоянным напором (H=const) вода подается в зумпф, уровень воды в котором также постоянный и ниже оси трубы на величину h=2,0 м (рис. 4.14).
Определить напор воды (Н) в баке, чтобы расход воды, пропускаемый по трубопроводу диаметром d=100 мм и длиной l=80 м, был Q=14,0 л/с.
Труб водопроводная, чугунная с абсолютной шероховатостью Δ=1,0 мм. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α=30º.
Плотность воды ρ=10³ кг/м³; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
