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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
Таблица исходных данных
| Вариант | z0, м | D, мм | d, мм | l, м | t, ºС | Жидкость |
| 0 | 2 | 60 | 25 | 8 | 20 | вода |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
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.
- 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: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: Российский государственный университет нефти и газа имени И.М. Губкина
