Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
10.124 С помощью насоса вода подается в напорный бак на высоту Н, по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.9). Показание манометров: в начале трубопровода рман1, в конце рман2.
Определить, при каком коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр будет обеспечен расход Q.
Абсолютная шероховатость трубы Δ; коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| d, мм | l, м | Δ, мм | Н, м | Q, л/с | рман1, ат | рман2, ат |
| 100 | 80,0 | 0,5 | 6,0 | 6,0 | 1,5 | 0,75 |
Ответ: коэффициент сопротивления пробкового крана ζкр=25,6.
10.250 При закрытом кране на трубопроводе диаметром d и длиной l показание манометра перед краном рман (рис. 4.10).
Определить показание манометра при открытом кране, если слив воды происходит в мерную емкость. За время t наполняется объем W.
Труба водопроводная с абсолютной шероховатостью Δ. Учесть потери напора на входе в трубу с острыми кромками. Принять коэффициент вязкости воды ν = 1·10-6 м²/с.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Δ, мм | рман, ат | t, с | W, л |
| а | 50 | 10,0 | 1,0 | 0,18 | 30 | 70,5 |
Ответ: рман(откр.) = 0,113 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.244 На водопроводной трубе диаметром d = 50 мм установлены три местных сопротивления: вентиль, диафрагма и пробковый кран. Расход воды постоянный (Q = const). Слив воды производится в мерную ёмкость (рис. 4.11).
Определить среднюю скорость движения воды в трубе υ и расход Q. Рассчитать коэффициенты местных сопротивлений всех устройств, кроме этого, для пробкового крана угол закрытия α (см. приложение, табл. 4).
Разности показаний пьезометров: у вентиля hв; диафрагмы hд; крана hкр. В мерной ёмкости объём W наполняется за время t.
Взаимное влияние местных сопротивлений и потери напора по длине трубы не учитывать.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | hв, см | hд, см | hкр, см | W, л | t, с |
| а | 16,0 | 13,0 | 23,0 | 20,0 | 20,0 |
Ответ: υ = 0,51 м/с, Q = 1 л/c, ζвент = 12,1; ζдиаф = 9,8; ζкр = 17,3; α = 40º.
ВУЗ: УГГУ
10.123 Определить показание U-образного спиртового манометра hсп, установленного на трубе Вентури в вентиляционном трубопроводе при значении диаметров d1 и d2, если расход воздуха Q. Принять плотность воздуха ρвозд=1,23 кг/м³; плотность спирта ρсп=820 кг/м³. Коэффициент сопротивления трубы Вентури принять равным ζвент (рис. 4.12).
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | d2, мм | Q, л/c | ζвент |
| а | 100 | 50 | 78,5 | 0,20 |
Ответ: показание U-образного манометра hсп=140 мм.
10.251 Для измерения расхода воды в трубопроводе диаметром d1 установлен расходомер Вентури с диаметром цилиндрической части d2 (рис. 4.13) К широкой и узкой части расходомера подсоединены пьезометры в виде U -образной трубки, расстояние между которыми равно z.
Пренебрегая потерями напора в расходомере, определить скорости в широкой и узкой части трубы Вентури, а также расход воды Q в трубопроводе, если разность показаний пьезометров h. При расчете давлением столба воздуха в пьезометре пренебречь. Коэффициент Кориолиса принять равным единице (α = 1).
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | d2, мм | h, см |
| а | 100 | 50 | 40 |
Ответ: υ1 = 0,72 м/c, υ2 = 2,9 м/c, Q = 5,7 л/c.
ВУЗ: УГГУ
10.252 Для определения расхода воздуха в пневмотранспортной системе на входе в воздуховод установлен входной коллектор с плавным входом (рис. 4.14).
Определить расход воздуха Q в воздуховоде диаметром d, если показание чашечного микроманометра, заполненного спиртом, lсп, учесть синус угла наклона трубки микроманометра (sinα).
Коэффициент сопротивления на входе в коллектор — ζвх.
Принять плотности: воздуха ρвозд = 1,25 кг/м³; спирта ρсп = 890 кг/м³.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | lсп, мм | sinα | ζвх |
| а | 100 | 125 | 0,4 | 0,1 |
Ответ: Q = 0,2 м³/с.
ВУЗ: УГГУ
10.143 На водопроводной трубе диаметром d1 установлен пробковый кран с углом закрытия α, разность показаний пьезометров, соответствующая потерям напора в кране, hкр (рис. 4.15).
Определить разность показаний пьезометров h при внезапном расширении трубы до диаметра d2. Потерями напора по длине между краном и внезапным расширением можно пренебречь.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | d2, мм | α, град | hкр, см |
| а | 50 | 100 | 20 | 45,0 |
Ответ: h = 16,5 см.
10.100 Бензин из бензохранилища с помощью насоса подается в бензобак на высоту Н. На поверхности бензина в бензобаке поддерживается вакуум рвак (рис. 4.16).
Определить, каким должно быть манометрическое давление (рман в ат) на выходе из насоса при подаче Q, если транспортирование бензина происходит по стальной трубе длиной l, диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ, на трубе установлена задвижка Лудло со степенью закрытия a/d, учесть потери напора в двух коленах и на выходе из трубы в бензобак.
Принять плотность бензина ρбенз=720 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз.=0,65·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| Н, м | рвак, ат | Q, л/c | l, м | d, мм | Δ, мм | a/d |
| 5,0 | 0,16 | 2,4 | 30,0 | 50 | 0,05 | 5/8 |
Ответ: манометрическое давление рман=0,31 ат.
10.198 Из напорного бака по стальной трубе длиной l, диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ бензин подается в открытый резервуар (рис. 4.17). Транспортирование производится при постоянном напоре Н. На поверхности бензина в баке действует вакуумметрическое давление рвак. Пропускная способность системы Q. На трубопроводе установлен вентиль с коэффициентом сопротивления ζвент.
Определить величину вакуума (рвак) в бензобаке. Принять плотность бензина ρбенз = 750 кг/м³; коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз = 0,9·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | Н, м | Q, л/c | l, м | d, мм | Δ, мм | ζвент |
| а | 5,0 | 2,5 | 30,0 | 50 | 0,15 | 8,0 |
Ответ: величина вакуума в бензобаке рвак = 0,2 ат.
10.203 Определить, на какой высоте следует установить шестеренчатый насос системы смазки, подающий масло “Турбинное 22” при расходе Q по стальной трубе диаметром d и длиной l. Показание вакуумметра на входе в насос рвак.
В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Учесть потери напора в двух коленах при коэффициенте сопротивления ζкол и на входе в трубу из маслобака ζвх.
Принять плотность масла ρмасл = 900 кг/м³, коэффициент кинематической вязкости νмасл = 22·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | ||||||
| d, мм | l, м | Q, л/с | рвак, ат | α, град | ζкол | ζвх |
| 35 | 2,0 | 0,6 | 0,15 | 40 | 0,86 | 0,5 |
Ответ: высота установки насоса h = 1,18 м.
ВУЗ: УГГУ
