Шейнман Л.Е. Гидравлика ИжГТУ 2007
2.31 Найти абсолютное давление воздуха в сосуде B, если избыточное давление на поверхности воды в сосуде А равно p, а уровни жидкостей в трубках равны h, h1 и h2.
Плотности жидкостей:
вода — 1000 кг/м³;
спирт — 800 кг/м³;
ртуть — 13600 кг/м³.
Результат выразить в Па и в кгс/см².
| № вар. | ризб, кПа | h, м | h1, м | h2, м |
| 1-1 | 25 | 0,7 | 0,2 | 0,3 |
Варианты задачи: 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11,
1-12, 1-13, 1-14, 1-15, 1-16, 1-17, 1-18, 1-19, 1-20, 1-21, 1-22,
1-23, 1-24, 1-25, 1-26, 1-27, 1-28, 1-29, 1-30.
ВУЗ: ИжГТУ
2.51 Определить высоту столба жидкости h5, если задано избыточное давление воздуха в сосуде р0изб и известны все остальные высоты.
Плотности жидкостей:
вода — 1000 кг/м³;
спирт — 800 кг/м³;
ртуть — 13600 кг/м³;
глицерин — 1245 кг/м³.
| № вар. | ризб, кПа | р1, м | р2, м | р3, м | р4, м |
| 2-1 | 35 | 0,2 | 1,0 | 0,5 | 0,4 |
Варианты задачи: 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, 2-8, 2-9, 2-10, 2-11,
2-12, 2-13, 2-14, 2-15, 2-16, 2-17, 2-18, 2-19, 2-20, 2-21, 2-22, 2-23,
2-24, 2-25, 2-26, 2-27, 2-28, 2-29, 2-30.
ВУЗ: ИжГТУ
3.4 Прямоугольная (b·d) квадратная (d·d) либо круглая (φ·d) крышка люка закрывает отверстие в плоской наклонной стенке водоема.
Найти силу давления воды на крышку, а также расстояние уцд от точки О до центра давления цд.
Плотность воды — 1000 кг/м³.
| № вар. | Форма крышки | а, м | d, м | b, м | α, град |
| 3-1 | круг | 1 | 1 | — | 60 |
Варианты задачи: 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8, 3-9, 3-10, 3-11,
3-12, 3-13, 3-14, 3-15, 3-16, 3-17, 3-18, 3-19, 3-20, 3-21, 3-22,
3-23, 3-24, 3-25, 3-26, 3-27, 3-28, 3-29, 3-30.
ВУЗ: ИжГТУ
4.5 Сварной цилиндрический резервуар с двумя полусферическими днищами полностью заполнен жидкостью. С помощью насоса в нем создано избыточное давление в верхней точке ризб.
Найти:
а) горизонтальную силу, отрывающую днище от цилиндрической части резервуара;
б) горизонтальную силу, отрывающую левую половину резервуара от правой (см. сеч. А-А);
| № вар. | Жидкость | ризб, МПа | L, м | R, м |
| 4-1 | вода | 0,1 | 4 | 0,5 |
Варианты задачи: 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9, 4-10, 4-11,
4-12, 4-13, 4-14, 4-15, 4-16, 4-17, 4-18, 4-19, 4-20, 4-21, 4-22, 4-23,
4-24, 4-25, 4-26, 4-27, 4-28, 4-29, 4-30.
ВУЗ: ИжГТУ
4.6 Круглое отверстие в вертикальной стенке резервуара, заполненного жидкостью, закрыто полусферической крышкой, закрепленной с помощью болтов.
Избыточное давление над жидкостью р0изб.
Найти:
а) общую горизонтальную силу, отрывающую болты;
б) общую вертикальную силу, срезающую болты.
Плотности жидкостей взять из условия предыдущей задачи.
Построение тел давления и выбор знаков пояснить чертежами и схемами, а также формулами и комментариями.
| № вар. | Жидкость | р0изб, МПа | Н, м | R, м |
| 5-1 | вода | 0,10 | 3 | 0,5 |
Варианты задачи: 5-2, 5-3, 5-4, 5-5, 5-6, 5-7, 5-8, 5-9, 5-10, 5-11,
5-12, 5-13, 5-14, 5-15, 5-16, 5-17, 5-18, 5-19, 5-20, 5-21, 5-22, 5-23,
5-24, 5-25, 5-26, 5-27, 5-28, 5-29, 5-30.
ВУЗ: ИжГТУ
4.7 Поворотный цилиндрический затвор, имеющий в сечении вырез, закрывает прямоугольное отверстие в плотине длиной L в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, и шириной D.
Найти суммарную силу, действующую со стороны воды на затвор.
Построение тел давления и выбор знаков пояснить чертежами и схемами, а также формулами и комментариями.
| № вар. | h, м | L, м | R, м |
| 6-1 | 2 | 4 | 0,5 |
Варианты задачи: 6-2, 6-3, 6-4, 6-5, 6-6, 6-7, 6-8, 6-9, 6-10, 6-11,
6-12, 6-13, 6-14, 6-15, 6-16, 6-17, 6-18, 6-19, 6-20, 6-21,
6-22, 6-23, 6-24, 6-25, 6-26, 6-27, 6-28, 6-29, 6-30.
ВУЗ: ИжГТУ
10.145 Газообразные продукты сгорания котельной установки с массовым расходом m движутся по трубе и выбрасываются в атмосферу.
Какова должна быть высота трубы H, чтобы в точке поддерживалось вакуумметрическое давление рвак?
В таблице обозначены:
ρв — плотность воздуха у земли;
ρг — плотность дымовых газов;
λ — коэффициент сопротивления трения.
Местными потерями пренебречь.
Во всех вариантах принять ρв=1,2 кг/м³, ра=1,013·105 Па.
| № вар. | ρг, кг/м3 | рвак, Па | m, кг/час | d, м | λ |
| 1-1 | 0,425 | 185 | 11000 | 0,625 | 0,018 |
Варианты задачи: 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7, 1-8, 1-9, 1-10, 1-11,
ВУЗ: ИжГТУ
10.146 Вода с плотностью ρ=1000 кг/м³ вытесняется из сосуда сжатым воздухом под избыточным давлением роизб; затем она проходит по трубе с внутренним диаметром D и выбрасывается в атмосферу вертикально через отверстие диаметром d, образуя фонтан.
Учесть только путевые потери в трубе. Коэффициент сопротивления трения равен λ.
При движении струи в воздухе гидравлическими потерями пренебречь.
Величина атмосферного давления ра=1,013·105 Па.
Найти:
а) высоту фонтана Нф;
б) расход вытекающей воды Q.
Расход выразить в м³/c и в л/c.
| № вар. | роизб, кПа | L, м | h, м | D, мм | d, мм | λ |
| 2-1 | 175 | 3 | 0,5 | 100 | 25 | 0,020 |
Варианты задачи: 2-2, 2-3, 2-4, 2-5, 2-6, 2-7, 2-8, 2-9, 2-10, 2-11,
ВУЗ: ИжГТУ
10.85 Жидкость вытесняется из сосуда сжатым газом и вытекает через трубу с сужением в атмосферу.
Найти абсолютное давление в суженном сечении d.
Учесть только путевые потери с коэффициентом сопротивления λ.
Плотность жидкости ρ=1000 кг/м³, ратм=1,013·105 Па.
| № вар. | Жидкость | р0изб, кПа | L, м | h, м | D, мм | d, мм |
| 3-1 | вода | 30 | 10 | 1 | 100 | 60 |
Варианты задачи: 3-2, 3-3, 3-4, 3-5, 3-6, 3-7, 3-8, 3-9, 3-10, 3-11,
ВУЗ: ИжГТУ
10.144 Вода с температурой t вытесняется из бака, проходит по трубе и выбрасывается в атмосферу.
Найти диаметр d, при котором в трубе возникнет кавитация.
В таблице рнп — давление насыщенного пара воды при данной температуре.
Гидравлическими потерями в трубе пренебречь.
Считать режим движения турбулентным, α=1.
Принять ра=1,013·105 Па.
Плотность воды при любой температуре ρ=1000 кг/м³.
| № вар. | t, ºС | рнп, Па | р0изб, кПа | h, м | D, мм |
| 4-1 | 10 | 1180 | 200 | 2 | 80 |
Варианты задачи: 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9, 4-10, 4-11,
ВУЗ: ИжГТУ
