Раинкина Л. Н. Гидромеханика РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина 2005

10.293 1. При условии задачи 9 и известном избыточном давлении на входе рм определить диаметр трубопровода.

2. Определить диаметр выходного сечения сопла.

Задача 9

По трубопроводу (длина l, диаметр d, трубы стальные, сварные, умеренно заржавленные, Σξ = Σξ0) вода при t °C подается к пожарному брандспойту с расходом Q. Превышение обреза сопла над осью трубопровода равно h.

Определить необходимый диаметр сопла dc и избыточное давление в начальном сечении трубопровода ри, исходя из условия, что струя воды должна достигать высоты H. Сопротивлением воздуха пренебречь.При условии задачи 9 и известном избыточном давлении на входе рм определить диаметр трубопровода. Определить диаметр выходного сечения сопла. Задача 9 По трубопроводу (длина l, диаметр d, трубы стальные, сварные, умеренно заржавленные, Σξ = Σξ0) вода при t °C подается к пожарному брандспойту с расходом Q. Превышение обреза сопла над осью трубопровода равно h. Определить необходимый диаметр сопла dc и избыточное давление в начальном сечении трубопровода ри, исходя из условия, что струя воды должна достигать высоты H. Сопротивлением воздуха пренебречь.

Таблица исходных данных

Вариант h, м Σξ0 l, м Q, дм³/с Н, м t °C рм, кПа
0 2 25 300 30 15 20 550

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.294 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа.

Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба - длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа. Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.

Таблица исходных данных

Вариант z0, м D, мм d, мм l, м t, ºС Жидкость
0 2 60 25 8 20 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.295 При условии задачи 12 и известном расходе жидкости определите минимальный диаметр трубопровода по условию кавитации.

Задача 12

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа.

Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.При условии задачи 12 и известном расходе жидкости определите минимальный диаметр трубопровода по условию кавитации. Задача 12 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба - длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа. Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.

Таблица исходных данных

Вариант z0, м D, мм Q, л/с l, м t, ºС Жидкость
0 2 60 1,1 8 20 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.296 При условии задачи 12 и известном расходе жидкости определите высоту z0 по условию кавитации.

Задача 12

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа.

Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.При условии задачи 12 и известном расходе жидкости определите высоту z0 по условию кавитации. Задача 12 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба - длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа. Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.

Таблица исходных данных

Вариант D, мм d, мм Q, л/с l, м t, ºС Жидкость
0 60 25 1,1 8 20 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.297 При условии задачи 12 и известной силе F определите высоту z0 . Проверьте, имеет ли место явление кавитации в сечении 2-2. Расход задан в задаче 14.

Задача 12

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа.

Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.При условии задачи 12 и известной силе F определите высоту z0 . Проверьте, имеет ли место явление кавитации в сечении 2-2. Расход задан в задаче 14. Задача 12 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно, всасывает жидкость из открытого бака с атмосферным давлением рат на поверхности жидкости. Высота всасывания равна z0. Всасывающая труба - длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t°C. Атмосферное давление равно 100 кПа. Определить максимально возможную скорость ϑп поршня и силу F, приложенную к нему, по условию кавитации в цилиндре.

Таблица исходных данных

Вариант D, мм d, мм Q, л/с l, м t, ºС F, Н Жидкость
0 60 25 1,1 8 20 225 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.262 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0.

Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная.

Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС.

Определить силу F, приложенную к поршню.Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0. Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС. Определить силу F, приложенную к поршню.

Таблица исходных данных

Вариант 0
рм,

МПа

z0,

м

D,

мм

d,

мм

l,

м

ϑп,

см/с

t

ºС

Жидкость
0,1 2 60 25 18 10 20 вода

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.79 При условии задачи 16 и известной силе F определите высоту z0.

Задача 16

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью θп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0.

Нагнетательная труба — длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная.

Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t, ºC.При условии задачи 16 и известной силе F определите высоту z0. Задача 16. Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью θп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0. Нагнетательная труба - длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости t, ºC.

Таблица исходных данных

Вариант 0
рм, МПа z0, м D, мм d, мм l, м θп, см/c t, ºC Жидкость F, H
0,1 2 60 25 18 10 20 вода 300

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.298 При условии задачи 16 и известной силе F определите расход жидкости.

Задача 16

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0.

Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная.

Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС.

Определить силу F, приложенную к поршню.При условии задачи 16 и известной силе F определите расход жидкости. Задача 16 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0. Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС. Определить силу F, приложенную к поршню.

Таблица исходных данных

Вариант 0
рм, МПа z0, м D, мм d, мм l, м F, Н tºС Жидкость
0,1 2 60 25 18 300 20 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.299 При условии задачи 16 и известной силе F определите диаметр трубопровода.

Задача 16

Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0.

Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная.

Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС.

Определить силу F, приложенную к поршню.При условии задачи 16 и известной силе F определите диаметр трубопровода. Задача 16 Поршень диаметром D, двигаясь равномерно со скоростью ϑп, подает жидкость в закрытый бак с избыточным давлением рм на поверхности жидкости. Разность уровней жидкости в цилиндре и баке равна z0. Нагнетательная труба – длина l, диаметр d, стальная, новая, сварная. Гидравлические сопротивления показаны на рисунке. Температура жидкости tºС. Определить силу F, приложенную к поршню.

Таблица исходных данных

Вариант 0
рм, МПа z0, м D, мм l, м F, Н ϑп, см/с tºС Жидкость
0,1 2 60 18 300 10 20 вода

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина


10.300 Гидравлический демпфер (гаситель колебаний) представляет цилиндр, в котором под действием внешней силы R перемещается поршень. Он прогоняет масло плотностью ρ из одной полости цилиндра в другую через обводную трубку и регулируемый дроссель. Диаметр поршня D1, штока D2, обводной трубки d. Коэффициент сопротивления дросселя ξдр, скорость поршня ϑп.

  1. Определить неизвестную величину.
  2. Получить уравнение статической характеристики демпфера, представляющей зависимость скорости равномерного движения поршня ϑп от приложенной к нему нагрузки R. Построить график этой зависимости.

Диапазон изменения силы R – от нуля до значения в данной задаче.

Примечание: в трубе учитывать только местные гидравлические сопротивления. Утечками и трением в цилиндре пренебречь.Гидравлический демпфер (гаситель колебаний) представляет цилиндр, в котором под действием внешней силы R перемещается поршень. Он прогоняет масло плотностью ρ из одной полости цилиндра в другую через обводную трубку и регулируемый дроссель. Диаметр поршня D1, штока D2, обводной трубки d. Коэффициент сопротивления дросселя ξдр, скорость поршня ϑп. Определить неизвестную величину. Получить уравнение статической характеристики демпфера, представляющей зависимость скорости равномерного движения поршня ϑп от приложенной к нему нагрузки R. Построить график этой зависимости. Диапазон изменения силы R – от нуля до значения в данной задаче. Примечание: в трубе учитывать только местные гидравлические сопротивления. Утечками и трением в цилиндре пренебречь.

Таблица исходных данных

Вариант ρ, кг/м³ d, мм D1, мм D2, мм ξдр ϑп, см/с R, кН
0 900 5 60 25 18 30 ?

Варианты задачи: 123456789.

Методические указания.pdf

ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина