Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И. Москва 2002

6.35 Цилиндрический сосуд диаметром D = 600 мм и высотой Н₀ = 500 мм заполнен водой до высоты h = 400 мм. Остальная часть сосуда заполнена маслом (относительная плотность δ = 0,8). Сосуд закрыт крышкой с малым отверстием в центре и приведен во вращение относительно центральной вертикальной оси.

Определить, с какой угловой скоростью ω нужно вращать сосуд для того, чтобы поверхность раздела жидкостей коснулась дна сосуда. Найти усилия, действующие при этом на дно (Р_д) и крышку (Р_к) сосуда.

Ответ: ω = 16,5 рад/с, Р_к = 1,51 кН, Р_д = 2,84 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

6.31 Определить наименьшую частоту вращения, при которой полностью опорожнится предварительно заполненный жидкостью открытый конический сосуд, имеющий диаметры D₁ = 460 мм; D₂ = 200 мм и высоту Н₀ = 75 мм.

Ответ: n = 71,7 об/мин.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

6.46 Определить диаметр D₁, на котором установится вода во внутренней полости гидравлического уплотнения вала воздушной машины, если диаметр вала d = 0,15 м, диаметр на котором установилась вода в наружной полости уплотнения D = 0,3 м. Атмосферное давление р_ат = 100 кПа, абсолютное давление во внутренней полости р = 30 кПа. Частота вращения вала n = 2000 об/мин.

Определить осевое усилие Р, передаваемое на вал диском уплотнения. Угловую скорость воды принять равной половине угловой скорости вала.

Ответ: D₁ = 20 см; Р = 2,52 кН.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

8.72 Определить, пренебрегая потерями напора, начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (относительная плотность δ=0,8) одинаковой высоты h=1 м.

Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или только маслом до уровня 2h.

Ответ: υ_н=5,94 м/c, υ_н^вод=6,26 м/c.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

8.237 Определить расход воды Q через отверстие с острой кромкой диаметром d = 120 мм, выполненное в торце трубы диаметром D = 200 мм, если показание манометра перед отверстием М = 0,1 МПа и высота расположения манометра над осью трубы h = 1,3 м.

Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (штриховая линия)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдёт срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю. Атмосферное давление на выходе из насадка 0,1 МПа.

Коэффициент сопротивления отверстия принять ζ = 0,04, коэффициент сжатия струи определить по формуле (6.12).

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

8.1 Через водоспуск плотины, имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q = 2,3 м³/с при напоре Н = 10 м.

Определить диаметр водоспуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую, чтобы вакуумметрическая высота внутри насадка не превосходила 6 м.

Принять коэффициент расхода насадка μ = 0,82 и коэффициент сжатия струи при входе в насадок ε = 0,63.

Построить график напоров.

Ответ: d = 0,5 м; h = 2 м.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

8.15 Газ, заполняющий вертикальную трубу, вытекает в атмосферу через два насадка диаметром d=10 мм, расположенные по высоте трубы на расстоянии а=100 мм друг от друга. Коэффициент расхода насадков (с учетом сопротивления подводящих горизонтальных трубок) μ=0,95.

Определить массовый расход газа через каждый насадок, если показание спиртового манометра, присоединенного к трубе у нижнего насадка, h=200 мм (плотность спирта ρ_сп=800 кг/м³).

Давление атмосферного воздуха на уровне нижнего насадка р_ат=745 мм ртю ст., температура воздуха и газа t=20 ºC. Значения удельной газовой постоянной воздуха R=287 Дж/(кг·К) и газа R=530 Дж/(кг·К).

Скоростным напором и потерями в трубе пренебречь, плотности воздуха и газа принимать постоянными по высоте а.

Ответ: М₁=0,0034 кг/c, М₂=0,0039 кг/c.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf

8.169 Из верхней секции бака при постоянном уровне а = 1,5 м и показании манометра М = 30 кПа вода перетекает в нижнюю секцию через 50 отверстий диаметром d₀ = 10 мм каждое (коэффициент расхода μ = 0,6). Из нижней секции вода выливается в атмосферу через короткую трубу, снабженную вентилем.

Определить подачу воды Q в верхнюю секцию, если показание дифференциального ртутного манометра, измеряющего разность давлений воздуха над уровнями воды в секциях, равно h = 110 мм.

Определить диаметр d сливной трубы из условия, чтобы при открытом вентиле с коэффициентом сопротивления ζ = 4 уровень воды в нижней секции установился на высоте b = 2,5 м.

Ответ: Q = 18,6 л/с, d = 77 мм.

Учебник: Сборник задач по машиностроительной гидравлике Под ред. Куколевского И.И Москва 2002.pdf