гидравлика - ДальГАУ (Автосохраненный). Контрольная работа 1 Гидравлика Раздел Приборы для измерения давлений Задача 1

Скачать 0.67 Mb. Название Контрольная работа 1 Гидравлика Раздел Приборы для измерения давлений Задача 1 Дата 27.03.2018 Размер 0.67 Mb. Формат файла Имя файла гидравлика - ДальГАУ (Автосохраненный).docx.docx Тип Контрольная работа #32016

Контрольная работа № 1 Гидравлика Раздел Приборы для измерения давлений Задача 1 Определить приведенную пьезометрическую высоту h1 поднятия пресной водыв закрытом пьезометре (соответствующему гидростатическому давлению в точке А), если показания открытого пьезометра при атмосферном давлении ρЖ, расстояния от свободной поверхности жидкости в резервуаре до точек А и В . Дано: h1 = 0,7 м; h2 = 0,2 м; пресная вода (ρ= 999,73 кг/м3; γ= 9,804 кН/м3;) Решение: Задача 2 Закрытый резервуар с морской водой снабжен открытым и закрытым пьезометрами. Определить высоту hx поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке A), если при атмосферном давлении рат показание открытого пьезометра h, а точка A расположена выше точки B на величину h1 Дано: Задача 4. Закрытый резервуар снабжен дифманометром, установленным в точке B, и закрытым пьезометром. Определить высоту hx поднятия пресной воды в закрытом пьезометре (соответствующую абсолютному гидростатическому давлению в точке A), если при атмосферном давлении рат высота столба ртути в трубке дифференциального манометра h, а точка A расположена на глубине h1 от свободной поверхности Дано: Решение: Задача 5. Определить при атмосферном давлении ратвысоту hx поднятия ртути в дифференциальном манометре, подсоединенном к закрытому резервуару в точке B. Резервуар частично заполнен дистиллированной водой, глубина погружения точки A от свободной поверхности резервуара h1, высота поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующая абсолютному гидростатическому давлению в точке A) h2 Дано: Решение: Задача 6. К двум резервуарам A и B, заполненным морской водой, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Составить уравнение равновесия относительно плоскости равного давления и определить разность давлений в резервуарах A и B, если расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2 Дано: Решение: Задача 7. Дифференциальный ртутный манометр подключен к двум закрытым резервуарам с пресной водой. Давление в резервуаре A равно рА. Определить давление рB в резервуаре B, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления. Определить разность показания ртутного дифманометра h Дано: Решение: Задача 8. Резервуары A и B частично заполнены водой разной плотности ( и соответственно) и газом. К резервуару A подключен баллон с газом. Высота столба ртути в трубке дифманометра h, а расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1и h2 (рис. 11, схема 8). Какое необходимо создать давление р0 в баллоне, чтобы получить давление рB на свободной поверхности в резервуаре В ? Дано: Решение: Задача 9. К двум резервуарам A и B, заполненным нефтью, присоединен дифференциальный ртутный манометр. Определить разность давлений в точках А и B, составив уравнение равновесия относительно плоскости равного давления. Разность уровней жидкости в дифференциальном манометре h Дано: Решение: Задача 12. При ремонте сельскохозяйственных машин и оборудования используется гидравлический домкрат с диаметрами поршней D и d. Определить усилие Р, которое необходимо приложить к малому поршню, чтобы поднять груз силой тяжести G (рис. 2, 2). Дано: Решение: Задача 15. Два сообщающихся цилиндра наполнены водой. В левый цилиндр заключен поршень диаметром d, который уравновешивается столбом жидкости H = 0,35 м в правом цилиндре (рис.2, 5). Определить вес поршня G. Трением пренебречь. Дано: Решение: Задача 16. Определить высоту поднятия воды поршневым насосом, если давление пара р = 170 кПа, а диаметры цилиндров D и d (рис.2.6). Потерями в системе пренебречь. Дано: Решение: Задача 17. Для повышения гидростатического давления необходимо создать мультипликатор со следующими параметрами: давление на входе р1, давление жидкости на выходе в 100 раз больше, диаметр малого поршня d. Определить диаметр большого поршня Dи давление на выходе р2 (рис. 2.7). Дано: Решение: Задача 18. Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор с диаметром плунжера D, вес которого G и ход H(рис. 12, схема 8). Определить запасаемую аккумулятором энергию, если КПД аккумулятора = 0,85. Дано: Решение: Задача 19. Цилиндрический резервуар диаметром D и весом G, заполненный водой на высоту а, висит на поршне диаметром d. К поршню через блоки подвешен груз, удерживающий систему в равновесии (рис.2, схема 9). Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие в цилиндре. Трением пренебречь. Дано: Решение: Задача 20. На цилиндрическом сосуде, заполненном воздухом, висит плунжер диаметром d и весом G(рис. 12, схема 10). Определить вакуум в сосуде, обеспечивающий равновесие плунжера. Трением в системе пренебречь. Дано: Решение: Задача 21. Прямоугольный поворотный щит размером а х b закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды h1, слева  h2. Определить начальную силу T натяжения тросов, необходимую для открытия щита, пренебрегая трением в цапфах (рис. 3, 1). Дано: Задача 23. Для сброса излишков воды используется донный водовыпуск, прямоугольный затвор которого имеет размеры a и b, угол наклона . Глубина воды от ее свободной поверхности до нижней кромки затвора h1. Определить силу избыточного гидростатического давления жидкости на затвор водовыпуска и положение центра давления (рис. 13, схема 3). Дано: Решение: Задача 24. Затвор донного водовыпуска треугольной формы имеет ширину a и высоту b. Угол наклона затвора , нижняя кромка затвора находится в воде на глубине h1. Определить силу абсолютного гидростатического давления жидкости и положение центра давления на затвор (рис. 13, схема 4). Дано: Решение: Задача 27. Прямоугольный щит высотой a, шириной b, толщиной с = 0,25b, весом G, с углом наклона  перекрывает отверстие в теле плотины. Нижняя кромка щита находится в воде на глубине h1, коэффициент трения скольжения в направляющих f. Определить силу тяги T, которая необходима для поднятия щита вверх (рис. 13, схема 7). Дано: Решение: Задача 28. Плоский прямоугольный щит размерами a и b, весом G перекрывает выходное отверстие резервуара. Глубина воды перед щитом от свободной поверхности воды до нижней его кромки h1, за щитом  h2. Определить начальную силу тяги T троса, необходимую для открытия щита (рис. 13, схема 8). Трением в шарнирах пренебречь. Дано: Решение: Задача 29. Для создания подпора в реке применяется плотина Шануана, представляющая собой плоский прямоугольный щит, который может вращаться вокруг горизонтальной оси O. Угол наклона щита , глубина воды перед щитом h1, а за щитом  h2. Определить положение оси вращения щита x0, при котором в случае увеличения верхнего уровня воды выше плотины щит опрокидывался бы под ее давлением (рис. 13, схема 9). Дано: Решение: Задача 30. Ирригационный канал перегораживается плоским квадратным щитом шириной a, весом G, с углом наклона . Глубина воды перед щитом h1, a уровень воды за ним h2. Определить, пренебрегая трением в шарнире, начальную силу тяги T, которую необходимо приложить для подъема щита (рис. 13, схема 10). Дано: Решение: Задача 42. К открытому резервуару с правой стороны подсоединен короткий стальной трубопровод, состоящий из двух участков длиной l1 и l2 , диаметрами d1 и d2 и снабженный краном, коэффициент сопротивления которого ξкр. Истечение воды температурой t = 10ºC происходит по короткому трубопроводу в атмосферу под постоянным напором Н1 .С левой стороны присоединен веутренний цилиндрический насадок (насадок Борда) диаметром dн и длиной lн = 5dн с коэффициентом расхода насадка μН, истечение происходит при разности уровней в резервуарах Н. Определить : Скорость v и расход Q вытекаемой воды из короткого трубопровода, расход через насадок Qн. Задача 43. (Рис. 5.3). К закрытому резервуару, на свободной поверхности которого действует манометрическое давление рм, с правой стороны подсоединен чугунный трубопровод переменного сечения с диаметрами d1 и d2. На первом участке длиной l1 установлен вентиль, коэффициент сопротивления которого ζв. Второй участок длиной l2заканчивается соплом диаметром dс = d1с коэффициентом сопротивления ζс = 0,06 (коэффициент сжатия струи на выходе из сопла ε = 1). С левой стороны находится затопленный конически сходящийся насадок с диаметром выходного сечения dH, истечение из которого происходит при постоянной разности уровней Н и коэффициентом расхода μн, и длиной lн = 5dн. Трубопровод и насадок подсоединены на глубине Н1 температура воды t = + 10°С. Определить: 1. Скорость истечения vcи расход Qc, вытекающей из сопла воды. 2. Расход воды через затопленный насадок QH. Дано: Задача 44. (Рис. 5.4). Истечение происходит из открытого резервуара в атмосферу при постоянном напоре воды H1 по короткому трубопроводу переменного поперечного сечения с диаметрами d1и d2и длинами l1и 12, для которых коэффициенты гидравлического трения соответственно равны λ1и λ2. На втором участке трубопровода имеются два колена с плавным поворотом и понижением трубопровода на H2 = 1,5 м и задвижка, коэффициент сопротивления каждого поворота ζк, коэффициент сопротивления задвижки ζ3. Истечение из конически расходящегося насадка с диаметром выходного сечения dни длиной lН = 5 dHпроисходит под уровень при постоянной разности уровней Н. Коэффициент скорости и коэффициент расхода насадка равны φн= μН. Определить: 1. Скорость истечения vтри расход Qтр через короткий трубопровод. 2. Скорость истечения vн и расход QHчерез затопленный конически расходящийся насадок. Дано: Задача 45. (Рис. 5.5). Из открытого резервуара по короткому стальному трубопроводу постоянного поперечного сечения d1 и длиной l1с краном, коэффициент сопротивления которого ζкр, заканчивающимся соплом диаметром dc = 0,5 d1 вытекает вода в атмосферу при t — +30°C. Истечение происходит под напором Н1. С другой стороны к резервуару подсоединен коноидальный насадок диаметром выходного сопла dни длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит при разности уровней в резервуарах Н с коэффициентом расхода насадка μн. Определить: 1. Скорость истечения из сопла vcи расход воды по короткому трубопроводу Qc. 2. Расход воды через затопленный коноидальный насадок Qн. Дано: Задача 46. (Рис. 5.6). Вода при температуре t =15°С из резервуара А подается в резервуар В по трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l1и l2диаметром d1и d2. Коэффициент гидравлического трения λ. Коэффициент потерь при входе в трубу ζвх. С другой стороны на том же уровне к резервуару А подсоединен внешний цилиндрический насадок (насадок Вентури) диаметром dHи длиной lH = 5 dн. Коэффициент скорости насадка φн. Определить: 1. Напор Н1 который нужно поддерживать в баке А, чтобы наполнить бак В, объемом WB = 18 м3 за 30 мин. 2. Скорость истечения воды через насадок в предположении, что в резервуаре А находится вода под напором Н1 определенным из предыдущего условия. Дано: Задача 47. (Рис. 5.7). Вода при температуре t = 20°C из резервуара А подается в резервуар В со скоростью v = 0,5 м/с по стальному трубопроводу диаметром d1и длиной l1. Уровень воды в баке А поддерживается постоянным Н1. Коэффициенты сопротивления: входа в трубу ζвх; крана ζкр; колена без закругления ζкол 1 колена с закруглением ζкол 2. На глубине Н1 к резервуару подсоединен внутренний цилиндрический насадок (насадок Борда) диаметром dн и длиной lн = 5dн при коэффициенте скорости для насадка φн. Определить: 1. Время заполнения водой резервуара В объемом WB= 1,15 м3 и потери напора в трубопроводе. 2. Скорость истечения воды из насадка vн. Дано: Задача 48. (Рис. 5.8). Из резервуара А, заполненного водой на высоту Н, и находящегося под манометрическим давлением ρм, вода подается в резервуар В на высоту Н2 = Н1+ Н по стальному трубопроводу длиной l1и диаметром d1, с коленом и задвижкой, коэффициент сопротивления задвижки ζ 3; каждого колена с закруглением ζкол при коэффициенте гидравлического трения λ1. К. резервуару А на глубине Н1 подсоединен конически сходящийся насадок с диаметром выходного сечения dни длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит в атмосферу с коэффициентами расхода μн и скорости φн. Кинематическая вязкость воды v =l,24 х 10-6 м2/с Скоростным напором и изменением уровня в баке А пренебречь. Определить: 1. Режим течения, расход Qтp и скорость vтр протекающей по трубопроводу воды. Дано: Задача 49. (Рис. 5.9). Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление ρм, вода температурой t=15°С поступает в резервуар В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длиной l1и l2 и диаметрами d1и d2, с задвижкой и коленом, коэффициенты сопротивлений: колена ζ1к, полностью открытой задвижки ζз и потерь на вход в трубу ζ вх и соответственно коэффициенты гидравлического трения на первом участке λ1, на втором — λ2.Разность уровней в резервуарах Н2= Н1+ Н.. На глубине Н1 к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок с диаметром выходного сечения dHи длиной lн = 5dн, истечение из которого происходит в атмосферу с коэффициентами расхода и скорости μ н = φн. Скоростным напором и изменением уровня в резервуаре А пренебречь. Определить: 1. Режим течения, скорость v тр и расход воды Qтр, поступающей в резервуар В по трубопроводу. 2. Скорость vн и расход воды Qн через конически расходящийся насадок. Дано: Задача 50. (Рис. 5.10). Вода при температуре t = 20°C подается из резервуара А в резервуар В по короткому трубопроводу, состоящему из двух участков длиной l1 и l2 и диаметрами d1и d2с коэффициентом гидравлического трения λ, снабженному краном с коэффициентом сопротивления ζкр. Разность уровней в резервуарах равна Н. На глубине Н1к резервуару А подсоединен коноидальный насадок с диаметром выходного сечения dни длиной lн = 5dнкоэффициент расхода насадка μн. Определить: 1. Расход Qтр, поступающий в резервуар В по короткому трубопроводу. 2. Расход воды через коноидальный насадок Qтр. Дано: 2. Скорость Vни расход Qн проходящий через конически сходящийся насадок.