Задачи для контрольных работ
⇐ ПредыдущаяСтр 12 из 12
1. Стальной резервуар подвергается гидравлическому испытанию созданием избыточного давления 1,96 мПа. Определить объем воды, который необходимо при этом подать в резервуар, если его емкость равна 10 м3. Резервуар первоначально заполнен водой при атмосферном давлении. 2. Стальной водовод диаметром 0,4 м и длиной 1 км находится под давлением 2.106 Па при температуре воды 100C. Определить давление в водоводе при увеличении температуры воды до 150C. 3. Закрытая канистра, заполненная бензином и не содержащая воздуха, нагрелась на солнце от температуры 20оС до 50оС. Считая канистру абсолютно жесткой, определить повышение давления. Модуль объемной упругости бензина Е = 1300 мПа. Коэффициент температурного расширения bt = 8 .10-4 оС-1. 4. Определить расстояние между центрами котла и нагревательного прибора, если естественный перепад давлений в системе водяного отопления составляет 1450 Па, температура воды на выходе из котла 900C, а после нагревательного прибора 700C. Как изменится располагаемое давление, если температуру нагрева повысить на 50C?
Рисунок к задаче 4. Рисунок к задаче 5
5 Первоначально в U– образную трубку налили ртуть, а затем в одно колено трубки – воду, а в другое – бензин. При совпадении верхних уровней бензина и воды, высота столба воды равна 43 см. Определить разность уровней ртути. Плотности жидкостей принять для нормальных условий. 6. Пружинный манометр подключен к сосуду с водой на высоте 1,5 м от дна. Центр манометра находится выше точки подключения на 1 м. Определить избыточное давление на дно при показании манометра РМ = 160 кПа. Температура воды 500С. 7. К резервуару, заполненному газом с давлением Р0, присоединена трубка, опущенная в сосуд с ртутью. Определить высоту h, на которую поднимется ртуть в трубке, если вакуум в резервуаре составляет 3 м.вод.ст, а атмосферное давление соответствует 745 мм ртутного столба..
Рисунок к задаче 6 Рисунок к задаче 7
8. U-образный ртутный манометр подключен к закрытому резервуару, заполненному водой. Определить давление на поверхности воды в резервуаре, если h1 = 150 мм, h2 = 250 мм, атмосферное давление соответствует 750 мм рт. ст. Температура воды 150С.
Рисунок к задаче 8. Рисунок к задаче 9
9. Определить высоту поднятия воды Н, если показания ртутного прибора hРТ =295 мм, а высота h = 1 м. 10. Круглое отверстие диаметром d = 40см в вертикальной стенке закрытого резервуара перекрыто плоским клапаном. Абсолютное давление в резервуаре составляет 2,5 ат. Найти величину силы избыточного давления, прижимающей клапан к стенке, если центр отверстия находится ниже свободной поверхности жидкости на 3 м; (r = 1000 м3/кг). Построить эпюру давления на клапан. 11. Определить величину избыточного гидростатического давления действующего на плоскую круглую стенку хранилища горючих материалов диаметром d = 5м, если высота жидкости в горловине Н = 2м, плотность жидкости r = 800 м3/кг. Построить эпюру давления на стенку. 12. Определить силу полного гидростатического давления на дно фигурной емкости, если диаметр горловины d=25см; диаметр дна D=50см, а на поверхность жидкости действует поршень с силой 98 Н. Высота жидкости в сосуде Н=0,8м, плотность r = 850 м3/кг. Атмосферное давление нормальное. Построить эпюру давления на боковую стенку
Рисунок к задаче 11. Рисунок к задаче 12
13. Подача центробежного насоса составляет 360 м3/час при напоре 66 м вод. ст., частота вращения 960 об/мин, полный к.п.д. насосной установки 0,65. Определить какой мощности и с какой частотой вращения необходимо установить электродвигатель, чтобы повысить подачу до 520 м3/час; как при этом изменится напор насоса?
14. Подача центробежного насоса 54 м3/час. Показание манометра на нагнетательном патрубке 2,2 мПа, показание вакуумметра на всасывающем патрубке 40 кПа. Расстояние по вертикали между точками подсоединения манометра и вакуумметра 0,5 м, диаметры патрубков одинаковы, к.п.д. насоса 0,65. Определить мощность на валу насоса. 15 Определить полезную мощность насоса дл подачи воды плотностью 990 кг/м3 при условиях: подача насоса 0,4 м3/с, геометрическая высота всасывания 3,5 м, высота нагнетания жидкости 50м, потери давления во всасывающей трубе 7 кПа,, потери давления в напорной трубе 58 кПа, требуемый свободный напор 2м, полный к.п.д. = 0,9. 16. При испытании поршневого насоса двойного действия определено, что за 30 мин подача составила 13,03 м3 воды. Длина хода поршня 1500мм, диаметр поршня 200мм, диаметр штока 50мм, поршень совершает 40 двойных ходов за одну минуту. Определить объемный к.п.д. насоса.
Рисунок к задаче 17. Рисунок к задаче 18 17. Определить расход идеальной жидкости в коротком горизонтальном трубопроводе переменного сечения, скорость на каждом участке и построить напорную и пьезометрическую линии. Уровень воды в баке постоянный Н=5м, диаметры d1 = 15мм, d2 = 20мм, d3 = 10мм. 18. Из верхнего резервуара в нижний по трубе диаметром d= 100 мм перетекает жидкость. Определить при какой разнице уровней Н расход жидкости в трубе будет составлять 180 м3/час. Учесть сопротивление на вход в трубу zВХ=0,5 и выход в резервуар zВХ=1,0. Полное поверхностное давление в верхнем резервуаре составляет 2 атм. 19. По трубопроводу переменного сечения протекает вода с расходом 9 л/с. Определить разность показаний пьезометров Н, если диаметр основного трубопровода d1 = 75мм, диаметр суженной части d2 = 50мм. Коэффициент расхода составляет 0,98.
Рисунок к задаче 19. Рисунок к задаче 20
20. Определить расход сифонного водозабора, если перепад уровней воды в колодцах Н = 3м, длина сифонной линии 150м, диаметр труб 50мм. Коэффициент гидравлического трения принять равным 0,03, как для труб, бывших в употреблении. Местными сопротивлениями пренебречь. 21. Из открытого резервуара нефть при постоянном напоре перетекает по стальному нефтепроводу диаметром 250мм, длиной 1,2 км и свободно изливается. Плотность нефти r = 900 м3/кг; коэффициент кинематической вязкости n=1.10-4 м2/с. Определить уровень нефти в резервуаре, если конец трубопровода расположен выше его начала на 5м, а расход нефти составляет 160 м3/час. Построить напорную и пьезометрическую линию.
22. Определить массу утечки воды в единицу времени из тепловой сети через образовавшееся отверстие в стенке трубопровода. Избыточное давление в сети Ри=3,92 .105 Па,, температура воды 950С, плотность воды r = 961 м3/кг, площадь отверстия 1см2; коэффициент расхода 1,0. 23. Из открытого сосуда вода под напором Н = 4,5м вытекает по трубе d = 150мм, длиной l =3м. Расход составляет 12,5 л/с. Определить, на каком расстоянии «Х» избыточное давление в трубе составит 0,1 кг/см2,, если потеря напора на выходе hВЫХ = 0,5 м. Построить напорную и пьезометрическую линию.
Рисунок к задаче 23. Рисунок к задаче 24.
24. Определить расход воды в трубопроводе длиной l =120м, построить пьезометрическую и напорную линии, если: длина первого участка l1 =70м, его диаметр d1 =100мм, диаметр второго участка d2 =150мм, напор в баке Н= 4,5м, отметка начала трубопровода ZН=5м, отметка конца трубопровода ZН=2м, коэффициент гидравлического трения принять равным 0,03.
Рисунок к задаче 25. Рисунок к задаче 26.
26. Вода перетекает из напорного бака в открытый бак при избыточном давлении 0,3 мПа по короткой трубе d=50 мм с краном. Чему равен коэффициент сопротивления крана, если расход равен 8,7 л/с, Н1=1 м, Н2=3 м. Коэффициент сопротивления входа в трубу z = 0,5, учесть внезапное расширение на выходе в безнапорный бак. 27. Определить расход воды в трубе диаметром 200 мм, имеющей диафрагму диаметром 50 мм, если показание дифференциального манометра составляет 190 мм рт. ст. 28. Определить диаметр диафрагмы на трубопроводе для воды d= 200 мм, если требуется погасить избыточный напор 2,5 м.вод.ст. Коэффициент сжатия струи 0,611. Расход воды 8,8 л/сек.
29. Труба диаметром 0,15 м имеет внезапное сужение до диаметра 0,1 м. Расход по трубе 0,03 м3/сек. Плотность жидкости r = 900 кг/ м3. Определить разность давлений в трубах. 30. Труба диаметром 100мм имеет внезапное расширение до диаметра 150мм. Расход по трубе 30 л/сек. Плотность жидкости r = 850 кг/м3. Определить разность давлений в трубах. 31. Определить потерю давления в вентиляционном канале из шлакобетона длиной 12 м, сечение канала прямоугольное 200 (h) х 400 мм, массовый расход воздуха 700 кг/час, плотность воздуха r = 1,2 кг /м3, кинематическая вязкость n= 0,15.10-4 м2/с. Канал имеет 2 колена. 32. Насос при подаче воды 17 л/с, согласно характеристике, допускает вакуум НВАК. ДОП = 5,9 м. Длина всасывающей линии 15м, диаметр трубы 125 мм, трубы стальные старые, на трубе имеется приемный клапан с сеткой, два колена. Определить предельную высоту всасывания. 33. Всасывающая труба насоса длиной 25 м и диаметром 150мм снабжена приемным клапаном с сеткой и имеет колено. Высота всасывания составляет 3м. Определить величину вакуума в конце трубы у входа в насос при подаче насосом воды в количестве 25 л/с. Трубы новые стальные. 34. Насос с подачей 8 л/с нагнетает воду по трубе диаметром 100 м. Диаметр всасывающего патрубка 125 мм. Показания манометра на напорном трубопроводе 8,5 кг/см2, показания вакуумметра на всасывающей трубе 30 мм рт.ст. Расстояние между точками манометра и вакуумметра 1 м, плотность воды 1000кг/м3, плотность ртути 13600 кг/м3. Определить полный напор насоса. 35. Насос подает воду в количестве 180 м3/часпо всасывающему патрубку диаметром 250мм. Определить максимальную высоту расположения оси насоса над уровнем воды, если допустимое давление на входе насос составляет 0,03 мПа, суммарные потери напора во всасывающем трубопроводе 8 кПа, плотность воды 1000кг/м3. 36. Центробежный насос подает воду по трубопроводу длиной 2км, диаметром 150 мм. Геометрическая высота подъема = 15 м, необходимый свободный напор в конце трубопровода 5 м. Коэффициент гидравлического трения 0,026. Определить расход воды и требуемый напор, пользуясь приведенной характеристикой насоса. 37. Определить положение центра водоизмещения и минимально необходимую высоту понтона силой тяжести G =139 КН, имеющего форму параллелепипеда шириной В = 2,5 м и длиной L = 6 м, находящегося в пресной воде. 38. Определить минимально необходимый объем V воздушного шара, заполненного газом с плотностью rГ = 0,515 кг/ м3, для поднятия груза G = 10 КН. Плотность воздуха rВ = 1,23 кг/ м3.
Рисунок к задаче 38. Рисунок к задаче 39. 39. Береговой колодец диаметром D =16 м заглублен на Н = 11 м. Уровень грунтовых вод ниже уровня земли на 1 м. Вес колодца вместе с оборудованием G = 35,5 МН. Сила трения стен колодца по грунту F = 1,4 МН. Определить устойчивость колодца против всплывания с учетом запаса устойчивости 25%.
40. Для измерения ускорения горизонтально движущегося тела использована закрепленная на нем U-образная трубка с жидкостью. Разность уровней в трубках h =5 см, расстояние между ними L=30 см. Определить ускорение движущегося тела.
Рисунок к задаче 40. Рисунок к задаче 41. 41. Цистерна диаметром D = 1,2 м и длиной L=2,5м заполненная нефтью (r=900кг/м3) до высоты h = 1м, движется с ускорением а = 2 м/с2. Определить силы давления на плоские боковые крышки А и В. 42. Треугольный бетонный лоток (коэффициент шероховатости n = 0,007) с углом при вершине 90° отводит воду от насоса, откачивающего воду из траншеи длиной l =15 м. Определить приток грунтовой воды на 1 м траншеи, если лоток наполнен на высоту h = 0,1м, уклон лотка I = 0,001. 43. Определить устойчивость к размыву треугольного водоотводного лотка автомобильной дороги, мощеного булыжником (коэффициент шероховатости n = 0,02). Коэффициенты заложения откосов m1 = 0,5; m2 = 2,0; глубина воды h = 0,18 м, уклон лотка I = 0,004. Неразмывающая скорость для лотка составляет umax = 3 м/с. 44. Определить глубину наполнения канала трапецеидального сечения, для которого известны следующие гидравлические параметры: расход Q = 100 м3/с, уклон I = 0,0001, коэффициент шероховатости трубы n = 0,025, коэффициент заложения откосов m = 2,5, ширина по дну b = 15,0 м. Указание к решению: задаваясь различными значениями глубины, построить график зависимости глубины воды и расхода h – Q. 45. Вертикальный цилиндрический сосуд диаметром D = 1,5 м наполнен песком средней пористости с коэффициентом С = 16.10-4 и диаметром частиц dэ = 10-3 м. Толщина фильтрующего слоя d = 1 м. высота столба жидкости над слоем фильтрующего материала Н = 2 м. Определить пропускную способность фильтра при фильтровании воды и масла (r= 0,8.104 кг/м3) при температуре 20°С. 46. Для очистки воздуха при температуре 20° его пропускают через 3-хслойный фильтр диаметром D =0,1 м. Толщина слоев: d1 = 0,35 м; d2 = 0,1 м; d3 = 0,05 м. Коэффициенты фильтрации: К1 =1,5.10-2 м/с; К2 =3.10-3 м/с; К3 =6.10-4 м/с. Суммарный перепад давления DР = 2.10-3 Па. Определить пропускную способность фильтра и перепад давления в каждом слое. 47. От пункта А проложена водопроводная сеть с последовательным и параллельным соединениями стальных, бывших в эксплуатации, трубопроводов, к двум резервуарам на разных отметках и постоянной разницей уровней Н. Вода подается из одного водоема в другой посредством сифона с углами поворота a и b, выполненного из стального трубопровода диаметром d. От нижнего водоема отходит стальной трубопровод длиной l и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. На последнем участке последовательного соединения трубопроводов имеется равномерно распределенный путевой расход и объемный расход в конце трубопровода Q2. Определить: 1. Объемный расход в сифоне. 2. Распределение объемного расхода воды Q в параллельных ветвях; 3. Линейные потери напора на участках последовательного соединения. 4. Повышение давления DР в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки.
Рисунок к задаче 47 Рисунок к задаче 48
48. Из источника А вода подается в разветвленную сеть. Магистральный трубопровод имеет последовательные участки с объемным расходом Q2 длиной l, диаметрами d, d/2, d/3 и параллельные ветви с объемным расходом Q1, имеющие диаметры d/2. На одном из участков имеется путевой объемный расход воды q. По ответвлению вода подается в резервуар, который связан посредством сифонного трубопровода с другим резервуаром. Разница уровней в резервуарах Н. Сифонный трубопровод выполнен с углами поворота a и b, имеет сетку с обратным клапаном. От нижнего резервуара отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок d, в котором перед закрытием задвижки имеется давление Р0, а давление при мгновенном закрытии задвижки возрастает до Р. Определить: 1. Распределение расхода в ветвях трубопровода на параллельных участках. 2 Потери напора на последовательных участках трубопровода. 3 Начальную скорость u0 движения воды в трубопроводе с задвижкой. 4 Диаметр сифона. 49. Стальные трубопроводы для подачи жидкости (кинематическая вязкость n = 0,01 см2 /с) разветвляются на три участка: последовательный с путевым объемным расходом воды q и объемным расходом Q, в конце которого установлена задвижка. Резервуары с питательным раствором сообщаются посредством сифона с углами поворота a и b. Движение в сифоне происходит с разностью напоров Н. Последовательные и параллельные участки имеют длину l, диаметры d, d/2, d/3, d/4. Определить: 1. Повышение давления DР при внезапном закрытии задвижки. 2. Распределение расхода в параллельных ветвях участка. 3. Потери напора в ветви с последовательным соединением трубопроводов.
Рисунок к задаче 49 Рисунок к задаче 50
50. Из пункта А вода подается по чугунному трубопроводу в открытые емкости с разницей между верхней и нижней отметками – Н. Емкости сообщаются посредством сифона с объемным расходом QСИФ, выполненного из чугунных труб с углами поворота a и b. Трубопровод с объемным расходом Q2 состоит из последовательных участков каждый длиной l и диаметрами d, d/2, d/4. Параллельный участок состоит из двух ветвей каждая длиной l и диаметром d/2. От нижней емкости отходит чугунный трубопровод с толщиной стенок и диаметром d, заканчивающийся задвижкой. Начальное избыточное давление в трубопроводе – P0, начальная скорость - u0. Определить: 1. Потери напора по длине трубопровода при последовательном соединении. 2. Распределение расхода Q1 в трубопроводе на участках с параллельным соединением. 3.Повышение давления при внезапном закрытии трубопровода. 4. Диаметр сифона. 51. Из нефтехранилища А нефть подается в накопительный резервуар, где поддерживается постоянный уровень. Из резервуара-накопителя нефть поступает в накопительный резервуар под напором Н при помощи сифонного нефтепровода диаметром d под углами a и b. От хранилища A по чугунному трубопроводу нефть подводится к двум параллельным ветвям каждая длиной l и диаметром d/2 с расходом Q1. Система последовательно соединенных трубопроводов состоит из двух участков каждый длиной l, диаметрами d, d/2 с расходом Q2. Третий участок кроме транзитного расхода Q1 имеет равномерно распределенный путевой расход q. От приемного резервуара отходит чугунный трубопровод диаметром d с толщиной стенок d и расходом Q, заканчивающийся задвижкой. Определить: 1. Объемный расход в сифоне. 2. Повышение давления DР в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 3. Потери напора по длине нефтепровода на участках последовательного соединения. 4. Распределение расхода нефти на параллельных участках нефтепровода.
Рисунок к задаче 51 Рисунок к задаче 52
52. Водопроводная сеть, выполненная из чугунных трубопроводов толщиной стенок d, состоит из последовательных и параллельных участков, двух резервуаров, сообщающихся при помощи сифона, и отходящего от нижнего резервуара чугунного трубопровода с объемным расходом Q2 с задвижкой. Один из последовательных участков имеет путевой объемный расход q. Горизонты уровней в резервуарах разнятся на величину Н. Сифонный трубопровод с углами поворота a и b. Имеет обратный клапан с сеткой и пропускает объемный расход QСИФ. Перед закрытием задвижки давление Р0, после мгновенного закрытия задвижки давление перед задвижкой Р. Определить: 1. Распределение объемного расхода Q1 в параллельных участках. 2. Диаметр сифона. 3. Потери напора по длине последовательно соединенных участков. 4. Определить начальную скорость u0 в чугунном трубопроводе. 53. Два бассейна сообщаются чугунным сифоном, имеющим обратный клапан с сеткой с углами поворотов a и b.. Отметки уровней воды отличаются на величину Н. От нижнего бассейна отходит бетонная труба диаметром d, длиной l, с объемным расходом Q, с задвижкой. Магистральные асбестоцементные трубопроводы имеют последовательные и параллельные участки. Объемный расход в трубопроводе с параллельными участками – Q1, с последовательным соединением участков – Q2. На конечном участке последовательного соединения происходит равномерная путевая раздача q. Определить: 1.Распределение расхода по параллельным ветвям. 2.Потери напора на последовательных участках. 3.Повышение давления DР в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 4. Объемный расход в сифоне QСИФ.
Рисунок к задаче 53 Рисунок к задаче 54
54. Из водоисточника А вода подается в накопительный резервуар, где поддерживается постоянный уровень. Из резервуара-накопителя вода поступает в приемный резервуар при помощи стального сифонного водопровода, имеющего углы поворота a и b, пропускающего объемный расход QСИФ. Стальной трубопровод диаметром d, длиной l, с толщиной стенок , отходящий от нижнего резервуара, заканчивается задвижкой. Система последовательно соединенных трубопроводов с длиной l и диаметрами d, d/2, d/3, d/4 пропускает транзитом из источника А объемный расход Q2 к потребителю. Система трубопроводов с параллельными ветвями заканчивается последовательным участком с равномерно распределенным путевым объемным расходом q. Определить: 1 Повышение давления DР в трубопроводе при внезапном закрытии задвижки. 2 Диаметр сифона. 3 Распределение расхода в трубопроводах с параллельным соединением. 4 Потери расхода на участках трубопровода при последовательном соединении. 55. Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину l и диаметр d. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н. От нижнего хранилища отходит труба диаметром d и толщиной стенок d с задвижкой. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и параллельным соединением, имеющие объемные расходы соответственно Q2 и Q1. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q. Определить: 1 Объемный расход в сифоне при заданном диаметре. 2 Потери напора на участках с последовательным соединением. 3 Начальную скорость u0 движения керосина в стальном трубопроводе, при котором давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины P, если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление P0. 4 Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
Рисунок. К задаче 55 Рисунок к задаче 56
56. Из источника А вода подается по чугунному трубопроводу в водоем со скоростью u0, где поддерживается уровень и который сообщен с другим водоемом посредством сифона. Чугунный сифон имеет диаметр d и углы поворота a и b. От второго водоема отходит чугунный трубопровод диаметром d с толщиной стенки d, в котором перед закрытием задвижки создается давление P0. Другой участок системы водоснабжения имеет трубопроводы с параллельным и последовательным соединениями. Путевой объемный расход в конце последовательного участка составляет q. Определить: 1 Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода. 2 Потери напора в последовательно соединенных трубопроводах. 3 Объемный расход в сифоне Q. 4 Напряжение s в стенках трубопровода при внезапном закрытии задвижки, если до закрытия вода в нем двигалась со скоростью u0.
Исходные данные к задачам 47-56 Таблица 7.
ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ Таблица 8.
Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|