Часс С.И. Гидравлика. Гидромеханика: Сборник задач и контрольных заданий УГГУ 2009
10.245 Определить предельную длину трубопровода диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ, с помощью которого бензин может быть поднят на высоту Н при пропускной способности Q, если показание манометра после насоса рман(рис. 4.19). Истечение бензина происходит под уровень. Учесть потери напора в пробковом кране при угле закрытия α, трех коленах и на выходе из трубы в резервуар больших размеров.
Принять плотность бензина ρбенз.=720 кг/м³, коэффициент кинематической вязкости бензина νбенз.=0,65·10-6 м²/c.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | Δ, мм | Н, м | Q, л/с | рман, ат | α, град |
| а | 100 | 0,10 | 15,5 | 8,0 | 1,2 | 30 |
Ответ: предельная длина трубопровода l = 70 м.
ВУЗ: УГГУ
10.105 Бензин из бензохранилища с помощью насоса подается в закрытый бензобак на высоту Н. Показание манометра, установленного после насоса, рман (рис. 4.20).
Определить показание мановакуумметра (рмв в ат), измеряющего давление на поверхности бензина в бензобаке, если расход бензина Q.
Транспортирование бензина производится по новой стальной трубе длиной l, диаметром d с абсолютной шероховатостью Δ. На трубе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Учесть потери напора в трех 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 | рман, ат | Q, л/c | d, мм | l, м | Δ, мм | α, град |
| 4,2 | 0,31 | 2,5 | 50 | 30,0 | 0,06 | 30 |
Ответ: показание мановакуумметра рмв=0,12 ат.
10.108 Из закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности (рман) вода истекает в атмосферу по двум трубам диаметрами и длиной d1, l1 и d2, l2 соответственно. Трубы чугунные с эквивалентной шероховатостью Δ1=Δ2=1,35 мм. Действующий напор воды постоянный Н (рис. 4.21).
Определить показание манометра рман при пропускной способности Q. Учесть потери напора в местных сопротивлениях: на входе в трубу, при внезапном сужении с коэффициентом сопротивления ζв.с; в пробковом крае с углом закрытия , установленном на середине второй трубы. Коэффициент кинематической вязкости воды ν=1·10-6 м²/c.
Построить напорную, пьезометрическую линии, эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант а | |||||||
| d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | Н, м | Q, л/c | ζв.с | α, град |
| 75 | 10,0 | 50 | 8,0 | 6,0 | 9,0 | 0,32 | 20 |
Ответ: рман = 0,6 ат.
10.98 Из открытого резервуара по двум трубам диаметрами d1 и d2 и длиной l1 и l2 вода истекает в атмосферу (рис. 4.22). Движение воды происходит при постоянном напоре H. На расстоянии l1/3 от входа в первую трубу установлена задвижка Лудло со степенью открытия a/d.
Определить расход воды Q в системе, принимая трубы водопроводные в нормальных условиях. Учесть потери напора на входе в первую трубу, в задвижке Лудло, а также при внезапном расширении.
Построить напорную и пьезометрическую линии, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d1, мм | l1, м | d2, мм | l2, м | Н, м | a/d |
| а | 75 | 18,0 | 100 | 15,0 | 8,0 | 3/4 |
Ответ: Q = 10,6 л/c.
10.206 Вода из напорного бака постоянным напором (Н = const) по горизонтальной трубе диаметром d вытекает в атмосферу (рис. 4.23). Труба водопроводная нормальная состоит из трех участков длиной l каждый. Участки разделены пьезометрами, разность показаний которых Δh.
На середине второго участка установлен пробковый кран с углом закрытия α.
Определить действующий напор Н и расход воды Q. Потерями напора при входе в трубу пренебречь.
Построить пьезометрическую линию и линию полного напора, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Δh, м | α, град |
| а | 50 | 5,0 | 1,9 | 30 |
Ответ: расход Q = 3,9 л/c; действующий напор Н = 3,6 м.
ВУЗ: УГГУ
10.254 Из нижнего закрытого резервуара с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в верхний открытый бак по трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.24). Расход воды равен Q.
Труба водопроводная несколько загрязненная. В системе установлен вентиль с коэффициентом сопротивления равным ζвент. Напор h1 = h2.
Определить показание манометра рман в ат, соответствующее избыточному давлению на поверхности воды в нижнем резервуаре.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Q, л/с | ζвент |
| а | 50 | 4,0 | 3,2 | 7,0 |
Ответ: рман = 0,55 ат.
ВУЗ: УГГУ
10.255 Из открытого резервуара с глубиной наполнения h вода истекает в атмосферу по вертикальной трубе длиной l (рис. 4.25).
Определить диаметр трубы d для пропуска расхода Q. Уровень воды в резервуаре постоянный, скоростным напором на поверхности воды в резервуаре пренебречь.
Методические указания: задача решается методом подбора диаметров: принимаются диаметры по ГОСТу, например, d1 = 100 мм; d2 = 75 мм; d3 = 50 мм, рассчитывается действующий напор Н = h + l, сравнивается с заданным значением и выбирается наиболее приемлемый вариант.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | h, м | l, м | Q, л/с |
| а | 1,0 | 5,0 | 9,1 |
Ответ: d = 50 мм.
ВУЗ: УГГУ
10.256 Из напорного бака с избыточным давлением на поверхности рман вода подается в зумпф по нормальной водопроводной трубе диаметром d, длиной l (рис. 4.26). На расстоянии l1 показание манометра равно рман1. В системе установлен пробковый кран с углом закрытия α. Потерями напора при входе в трубу пренебречь. Уровень воды в зумпфе ниже оси трубы на величину h.
Определить напор воды в баке Н и расход Q.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | рман, ат | d, мм | l, м | l1, м | рман1, ат | h, м | α, град |
| а | 0,13 | 50 | 20,0 | 8,0 | 0,19 | 0,5 | 20 |
Ответ: Q = 4,2 л/c, Н = 2,1 м.
ВУЗ: УГГУ
10.257 Истечение воды в атмосферу происходит по горизонтальной трубе диаметром d, длиной l при постоянном напоре в резервуаре Н (рис. 4.27). На расстоянии l/3 от входа в трубу установлен пьезометр, показание которого h.
Определить расход воды Q, л/с и коэффициент гидравлического сопротивления λ. Потерями на входе в трубу пренебречь.
Построить пьезометрическую линию и линию полного напора, показать эпюру потерь напора.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Н, м | h, м |
| а | 50 | 12,0 | 4,0 | 2,4 |
Ответ: Q = 5,5 л/с, λ = 0,0375.
ВУЗ: УГГУ
10.49 Из водоема с помощью центробежного насоса вода подается на горное предприятие (рис. 4.28).
Определить высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в водоеме hнас, если расход воды Q, диаметр трубы d, длина l, вакуумметрическое давление на входе в насос рвак. На входе в трубу установлена сетка с обратным клапаном. Учесть потери напора в трех коленах при угле α = 90º и в задвижке Лудло со степенью закрытия а/d. Считать трубу водопроводной загрязненной.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | d, мм | l, м | Q, л/c | рвак, ат | а/d |
| а | 200 | 25,0 | 30,0 | 0,5 | 5/8 |
Ответ: hнас = 3,9 м.
