Уважаемый студент!

Данная работа не готова, но Вы можете заказать ее у нас за символическую цену, связавшись с нами любым удобным для Вас способом:

Мы ответим Вам в самое ближайшее время. Всегда рады помочь!

З а д а ч и

З а д а ч а  1. Определить показание вакуумметра  V  (в ньютонах на квадратный сантиметр, Н/см2), установленного на крышке конденсатора (рис. I), частично затопленного водой. Показание ртутного вакуумметра, присоединенного к  конденсатору, равно h ) (см.табл. 2); расстояние от уровня воды, в конденсаторе до уровня вакуумметра 2,0 м.

Указания. При решении задачи использовать основное уравнение гидростатики. Литература  ;  .

             

З а д а ч а  2. Вычислить, какое избыточное давление Ризб. будет в точке А трубопровода, заполненного водой (рис.2), если известны показания ртутных дифманометров h2   и   h4 (см. табл. 2);   h1  = h2 = 0,5 м.

Указания. То же, что и к задаче 1

                                      

З а д а ч а   3. Определить силу Р, необходимую для подъема щита А, закрывающего

 прямоугольное  отверстие высотой  h  = 4 м   и  шириной  в  = 0,6 м  (рис.3). Напор воды

 перед щитом    H  ( см. табл. 2);   коэффициент трения в направляющих щита при подъеме

 f = 0,02);  вес щита1 т.Электродвигатель какой мощности нужно установить для полного подъема щита за t = 120 c,  если КПД передачи равен 0,70 ?

Указания. На поверхности воды и за щитом давление атмосферное. Литература: ;  .

                            

З а д а ч а   4. По условиям предыдущей задачи определить цент приложения полной силы давления воды на щит А и  момент этой силы относительно центра тяжести щита.

                      

З а д а ч а   5. Какой должен быть минимальный вес груза G , приложенного на расстоянии  а = 5 м  от  центра шарнира А (рис. 4), чтобы щит  В под воздействием давления воды не поворачивался около центра А ? Ширина щита  в= 4 м. Напор  H выбрать из табл. 2.

Указания. Трением в шарнире А пренебречь. Литература: ; .

                                         

З а д а ч а   6. Определить горизонтальную составляющую силу давления воды и координату центра давления этой силы, действующей на сферический сосуд А (рис.5), если избыточное давление на поверхности воды равно Р (см. табл. 2). H = 5 м;  D = 2 м,   d = 0,5 D .

                                                              

З а д а ч а  7. Вертикальный щит (рис. 6) перегораживает канал. Ширина канала  в = 4 м, глубина  H ( см. табл.2 ). Определить силу тяги Т,  необходимую для подъема щита, если  m = 1000 кг, а коэффициент трения щита в пазах  f = 0,5.

                                                                         

З а д а ч а   8. Определить силу давления R гидравлического пресса 1 на тело 2, если на скалку 3 действует давление Р ( см. табл.2 ). Площадь сечения поршня  S = 144 см2, КПД = 0,85 (рис.7) Указания. Литература: ;  .

                                                                                     

З а д а ч а   9. Определить разность уровней бензина  h  у стенок сосуда  А (рис. 8), движущегося по горизонтальной плоскости с ускорением  a  ( см. табл.2 ). Длина сосуда  L=2м.

Указания. При решении задачи использовать дифференциальное уравнение поверхности уровня. Литература: ;  .

                                                  

З а д а ч а  10. Решить предыдущую задачу  9, выбрав ускорение a из табл. 2 и заменив бензин водой.

                                        

З а д а ч а   11. Определить, при каком значении коэффициента динамической вязкости нефти µ произойдет изменение режима движения от ламинарного  и турбулентному, если нефть протекает по трубе диаметром  d  = 0,2 м с расходом  Q (см. табл. 2).

Указания. Литература: ;.

 

З а д а ч а   12. Определить необходимый напор H составного короткого трубопровода, имеющего размеры диаметров: первого d1 = 250 мм , второго d2 = 200 мм. Во втором трубопроводе установлена диафрагма с отношением площади отверстия к  площади сечения трубопровода  ω0/ ωтр = 0,5  (рис. 9). Отношение R/ d2 = 5 (колено). На конце трубопровода установлен вентиль, который полностью открыт. Расход трубопровода Q ( см. табл. 2).

Указания. Уровень в баке А считать постоянным; потери по длине трубопровода не учитывать. Литература : ;.

                                   

 З а д а ч а    13. Найти высоту расположения резервуара  H2 (рис. 10), если               L  = 430 м, D = 300 мм,  H = 5 м,  Z = 49 м,   Z = 48 м,  Q  на табл.2. Жидкость – вода.

                                           

З а д а ч а    14. Шестеренчатый насос А ( рис.11) перекачивает минеральное масло в открытый бак  В с постоянным уровнем  H  (см. табл. 2). Диаметр трубопровода d = 0,05 мм , расход масла Q = 50 л/мин; длина трубопровода = 200 м. Коэффициент кинематической вязкости ٧ =  0,1 см2/с. Определить, какое манометрическое давление будет создавать насос в начале трубопровода.

Указания. Местные потери составляют 2% от потерь по длине. Литература: ;.

                         

З а д а ч а   15. Определить, какое давление ρ2 будет в конце горизонтального составного трубопровода (рис.12), если в начале его давление равно ρ1  (см.табл.2). Трубы новые, стальные: диаметры: d1= 0,15 ,  d2= 0,125  и  d3= 0,1 м;  длина 1 = 20,  2 = 15 и 3 = 10 м. Расход нефти равен Q (см. табл. 2). Рассчитать и построить пьезометрическую линию.

Указания. Учесть местные потери в местах внезапного сужения трубопровода. Кинематический коэффициент вязкости нефти принять равным ٧ =  0,09 см2/с. Литература: ;.

                                      

З а д а ч а   16. Охладитель состоит из трех параллельных труб, каждая из которых имеет длину   = 15 м ( рис.  13). Диаметр труб d = 0,025 м. Абсолютная шероховатость труб  ∆?  = 0,1 мм. Определить перепад давления на охладители, если расход воды в подводящей магистрали равен  Q  (см. табл.2).

Указания. Литература: ;.

                            

З а д а ч а   17. Определить расход масла , вытекающего из бака с постоянным уровнем, через цилиндрический насадок в  атмосферу (рис. 14). Высота уровня масла в баке H ,  абсолютное давление на поверхности уровня в баке Р (см.табл.2). Диаметр насадка  d = 0,125 м.

Указания. Литература: ;.

                                      

З а д а ч а   18. Определить время  t  опорожнения сосуда А  на высоту  h  = 0,7 м сифонным трубопроводом  (рис. 15). Объем воды в сосуде  А  высотой  h  равен  V = 0,02 м3. Суммарный коэффициент местных потерь в трубе  Σξм  = 15; коэффициент гидравлического сопротивления  по длине  λ = 0,05. Диаметр трубы d = 0,01 м. Напор истечения равен Н  (см. табл. 2).

Указания. Литература: ;.

      

З а д а ч а   19. Определить время, необходимое для закрытия гидравлического затвора  А,  установленного в конце трубопровода  (рис. 16), при котором давление у затвора не превысит  ∆р  ( в процентах) от статического, равного 20 м вод.ст. Трубопровод имеет диаметр d = 0,5 м и длину   = 200 м. Расход воды равен  Q (см.табл. 2).

Указания. Литература: ;.

  

З а д а ч а   20. С какой скоростью U необходимо перемещать коническое тело по направлению течения струи (рис. 17), чтобы результатирующая сила действия воды на тело в этом направлении равнялась Р (см. табл. 1)  ? Угол конусности α = 60о ; струя имеет  диаметр  d = 0,1 м . Расход жидкости в сечении  I- I равен  Q  (см.табл. 2).

Указания. Литература: .

 

Т а б л и ц а   2   Варианты числовых значений к задачам № 1-20

Заданные

Номера__________ вариантов задачи

задачи

величины

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

h, мм  рт.ст.

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

2

h2  , мм  рт.ст.

600

620

640

660

680

700

720

740

760

780

 

h4  , мм  рт.ст.

540

500

460

420

520

500

420

380

340

300

3

H  , м

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

4

H  , м

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

7,0

7,5

8,0

8,5

5

H  , м

2,2

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,4

3,6

3,8

6

ρ  , Н/см2

10,0

10,5

11,0

11,5

12,0

12,5

13,0

13,5

14,0

14,5

7

H  , м

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

6,5

8

ρ  , Н/см2

13,0

15,0

17,0

19,0

20,0

18,0

16,0

14,0

12,0

10,0

9

α  , м/с

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

1,7

1,8

1,9

2,0

10

α  , м/с

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

11

Q  , л/с

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

12

Q  , л/с

20

40

60

80

100

120

130

140

150

160

13

Q  , л/с

55

68

70

72

74

76

78

80

62

85

14

H  , м

10

15

20

25

30

35

40

45

50

60

15

Q  , л/с

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

 

Ρ1 , Н/см2

100

120

150

200

220

250

300

320

350

400

16

Q  , л/с

2,0

2,5

3,0

3,2

3,6

4,0

4,2

4,4

4,6

4,8

17

H  , м

0,5

0,75

1,0

1,25

1,5

1,75

2,0

2,25

2,5

3,0

 

ρ , Н/см2

 

18

16

14

12

10

10

12

14

16

18

H  , м

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

3,3

3,4

3,6

19

Q  , м3

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

 

∆ρ , %

50

45

40

35

30

25

20

15

10

5

20

Р , Н

4,0

3,5

3,0

2,5

2,0

1,0

1,5

3,0

4,0

6,0

 

Q  , м/с

0,1

0,09

0,08

0,07

0,06

0,05

0,06

0,07

0,08

0,10


 

З а д а ч а   21. На входе в сопло Лаваля (см. рис. 20) воздух имеет температуру Т1,давление р1 и скорость с1.Давление окружающей среды рн. Расход воздуха через сопло равно G. Требуется:

1) определить параметры и скорость воздуха в минимальном и выходном сечениях сопла, а так же диаметры минимального выходного и входного его сечений ;

2)начертить в масштабе на миллиметровой бумаге сопло (согласно данным рекомендациям), найти зависимости скорости течения и местной скорости звука от координат x, изобразить кривые с=f(x) и а=φ(x) под соплом.

Данные выбрать из таблицы 4

 

З а д а ч а   22. На входе в сопло Лаваля (см. рис. 20) замерены температура торможения Т*1 , давление торможения  Р*1 и скорость С1. Расход газа через сопло равен  С2 . Наружное давление ρн. Требуется :

1) определить диаметр входного, минимального и выходного сечения сопла;

2) начертить в масштабе на миллиметровой бумаге сопло (согласно данным рекомендациям), рассчитать изобразить под соплом кривые скорости и давления. Расчет провести для случаев:

а) рабочее тело - воздух;

б) рабочее тело – гелий.

Данные,  необходимые для решения своего варианта задачи, выбрать из табл. 4.

  

З а д а ч а   23. Сопло Лаваля(рис 20) имеет диаметры:входного сечения d1 минимального-dмин и выходного d2 . Через сопло необходимо пропустить соответствующие количество воздуха G имеющего начальную температуру Т1. Требуется:

1)определить начальное давление p1 необходимое для получения заданного расхода воздуха, а так же начальную скорость с1.

2) найти параметры воздуха и скорости в минимальном и выходном сечениях сопла;

3) ответить на вопрос, будет ли выбранное сопло работать на расчетном режиме, если наружное давление рн=0,1 МПа?

4) начертить в масштабе на миллимитровой бумаге сопло (согласно данным рекомендациям) рассчитать и изобразить под соплом кривые изменения коэффициентов: λ=с/ак и М=с/а

 

Таблица  3   Варианты числовых значений заданных величин к задаче №  23

Наименование

Номера строк ( вариантов задачи)

задачи

заданных величин

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

23

d1, см

6

 

5

 

7

8

9

1

11

12

13

0,15

 

dмин   ,  cм

5

 

4

4,5

5

5,5

6

6,5

7

7,5

 

С1  , м/с

3

 

190

170

175

165

196

200

205

210

 

d2  ,  см

180

 

5.6

6.3

7

7.7

8.4

9.1

9.8

10.5

 

G, кг/с

4.2

 

15

18

20

22

24

26

28

30

 

Т1  ,  К

1600

160

180

190

1600

22

100

2300

120

150

                         

 

Таблица   4   Варианты числовых значений заданных величин к задачам  №  21-22  

Заданные

Номера строк (вариантов задачи)

задачи

величины

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

21

T1   ,  K

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

14

 

p1   ,  МПа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

 

с1   ,М/с

300

330

360

400

420

450

470

500

530

560

 

G,  кг/с

100

120

120

130

140

150

160

170

180

130

 

рн,МПа

0,04

0,04

0,05

0,055

0,06

0,065

0,07

0,075

0,08

0,085

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22

Р*?   ,  МПа

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

 

Т*1  ,  К

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

1900

2000

2100

 

С1     ,  м/с

250

275

300

325

350

375

400

425

450

470

 

G    ,  кг/с

2,5

3

3,5

4,5

5,5

6

7,5

8

9,5

10

 

РН     ,  МПа

0,036

0,043

0,05

0,057

0,064

0,071

0,078

0,086

0,099

0,1

 

ЗАДАЧА 26:

На входе в круглый диффузор воздух имеет следующие параметры: давление р1 температура t1  скорость с1. Диаметр входного отверстия диффузора d1 степень раскрытия F2/F1 и угол раствора равен а. Требуется:

1)определить числа М и λ на входе и выходе из диффузора, а также расход газа через диффузор.

2) найти параметры и скорость газа на выходе из диффузора и потери полного давления.

Данные для решения:

Наименование заданных величин

Вариант 9

р1, МПа

0,14

t1, 0С

30

с1,м/с

205

d1, см

50

F2/F1

3,6

а, град.

18

 

ЗАДАЧА 27

На входе в круглый диффузор воздух имеет следующие параметры: давление торможения р1 , температура торможения Т1. Коэффициент λ=с1кр, диаметры входного отверстия диффузора d1  диаметр выходного d2 и угол раствора равен а. Требуется:

1)определить давление и температуру на входе в диффузор, скорости на входе и на выходе, а также параметры газа на выходе из диффузора

2)найти расход газа через диффузор и потери полного давления.

 Данные для решения

Наименование заданных величин

Вариант 8

р1, МПа

0,08

Т1, К

290

Λ=с1кр

0,53

d1, см

23

d2, см

70

а, град.

13

 

ПРИЛОЖЕНИЯ 

  1. Объемный вес γ и плотность ρ некоторых жидкостей при   t = 15 – 20   оС 

Наименование

γ  ,  П/м3

ρ   ,   кг/м3

Бензол

8590 – 8630

876 – 880

Бензин авиационный

8250 – 7370

739 - 751

Вода пресная

9790

998,2

Керосин

7770 – 8450

792 -840

Масло минеральное

8600 – 8750

877 – 890

Нефть

8340 – 9320

850 – 950

Ртуть

132900

13547

Спирт

7740

789,3

Хлористый натрий ( раствор 26%-ного,  аСI)

10690

1200

 

  1. Динамическая μ и  кинематическая ٧  вязкости некоторых жидкостей

                                             при  t =  20   оС 

Наименование

μ  ,  Н. с/м2

٧   ,   см2

Бензин

0,00060 - 0,00065

0,0083 - 0,0093

Вода пресная

0,00101

0,01012

Керосин

0,0016 – 0,0025

0,02 – 0,03

Масло минеральное

0,0275 – 1,29

0,313 – 14,5

Нефть

0,007 – 0,008

0,081 – 0,093

Ртуть

0,0015

0,00111

Спирт

0,00119

0,0151

Хлористый натрий ( раствор 26%-ного,  аСI)

0,00184

0,0153

 

  1. Плотность некоторых газов и паров

Наименование

Плотность,  ρ   ,   кг/м3

 

при t = 0 оС  и ρ  = 760 мм рт.ст

по отношение к воздуху

Азот

1,250

0,97

Аммиак

0,771

0,60

Ацетилен

1,175

0,91

Воздух

1,293

1

Водород

0,08988

0,069

Гелий

0,1785

0,138

Кислород

1,429

1,11

Углекислота

1,977

1,53

Хлор

3,214

2,49

Этилен

1,260

0,98

 

  1. Давление насыщенного пара воды 

Температура

оС

Давление, ρ

кПа

Температура

оС

Давление, ρ

кПа

Температура

оС

Давление, ρ

кПа

0

0,588

20

2,35

50

12,1

5

0,882

30

4,19

60

19,6

10

1,180

40

7,29

80

46,0

  

  1. Значение модуля расхода К (для стальных труб с ∆__ = 0,2 мм) 

d , мм

(по ГОСТ)

К  , л/с

d , мм

(по ГОСТ)

К  , л/с

d , мм

(по ГОСТ)

К  , л/с

40

6,16

200

421

500

4720

50

11,1

225

581

600

7550

75

32,0

250

780

700

11350

100

68,5

300

1235

800

16200

125

128,0

350

1890

900

22300

150

204,0

400

2630

1000

29200

175

303,0

450

3580

1200

47000

 

  1. Значение эквивалентной абсолютной шероховатости для различных труб 

Материал и вид трубы

Состояние трубы

ж ,  мм

Тянутые из стекла и цветных материалов

Новые, технические гладкие

0,000 – 0,002

Бесшовные стальные

Новые

0,01 – 0,02

Стальные сварные

После нескольких лет эксплуатации

Новые

0,15 – 0,3

 

0,03 -0,10

Чугунные

Новые

Бывшие в употреблении

0,2 - 0,5

0,5 – 1,5

Деревянные

Из деревянных клепок,

обычные

0,3 – 1,0

Асбестоцементные

Новые

0,5 – 0,10

Бетонные

Новые  из предварительно напряженного бетона

Новые центробежные

Необработанный бетон

 

0,0 – 0,03

0,15 – 0,30

1,0 – 3,0

  

  1. Значения коэффициентов местных сопротивлений для трубопроводной арматуры (для квадратичной области сопротивления) 

Вид  арматуры

ξм

Приемные клапаны насосов

6 – 5

Обратные  клапаны

6,5 – 5,5

Вентиль обыкновенный

7 – 16

Задвижки "Москва" при полном  открытии

0 – 12

Кран проходной

2 – 4

Вентиль с косым шпинделем ("Москва")

2 – 3

Шиберная задвижка

0,5 – 1,5

Радиатор двухколонный

2,0

Колено  90о

0,2

Тройник

0,3

  

  1. Газодинамические функции 

             τ = Т/Т* = 1 -   λ2     ;                           П = Р/Р* (1 -   λ2 )     ;

                 ε=  ρ /ρ н   =  (1 -   λ2 )   ;          λ  = с/ αкр     и   М  =  с/ α ;

               g = Fмин/F = ( ) (1 -   λ2 )  λ .

               При  k = Ср / Сv = 1,4

λ

τ

π

ε

g

М

0,00

1,0000

1,0000

1,0000

0,0000

0,0000

0,05

0,9996

0,9986

0,9990

0,0788

0,0457

0,10

0,9983

0,9942

0,9959

0,1571

0,0914

0,15

0,9963

0,9870

0,9907

0,2344

0,1372

0,20

0,9933

0,9768

0,9834

0,3102

0,1830

0,25

0,9896

0,9640

0,9742

0,3842

0,2290

0,30

0,9850

0,9485

0,9630

0,4557

0,2760

0,35

0,9796

0,9303

0,9497

0,5243

0,3228

0,40

0,9733

0,9097

0,9346

0,5897

0,3701

0,45

0,9663

0,8868

0,9178

0,6515

0,4179

0,50

0,9583

0,8616

0,8991

0,7091

0,4663

0,55

0,9496

0,8344

0,8787

0,7623

0,5152

0,60

0,9400

0,8053

0,8567

0,8109

0,5649

0,65

0,9296

0,7745

0,8332

0,8543

0,6154

0,70

0,9183

0,7422

0,8082

0,8924

0,6668

0,75

0,9063

0,7086

0,7819

0,9250

0,7192

0,80

0,8933

0,6738

0,7543

0,9518

0,7727

0,85

0,8786

0,6382

0,7256

0,9729

0,8274

0,90

0,8650

0,6019

0,6959

0,9879

0,8833

0,95

0,8496

0,5653

0,6653

0,9970

0,9409

1,00

0,8333

0,5283

0,6340

1,0000

1,0000

1,05

0,8163

0,4913

0,6019

0,9969

1,0609

1,10

0,7983

0,4546

0,5694

0,9880

1,1239

1,15

0,7796

0,4184

0,5366

0,9735

1,1890

1,20

0,7600

0,3827

0,5035

0,9531

1,2566

1,25

0,7396

0,3479

0,4704

0,9275

1,3268

1,30

0,7183

0,3142

0,4374

0,8969

1,4002

1,35

0,6962

0,2816

0,4045

0,8614

1,4769

1,40

0,6733

0,2505

0,3720

0,8215

1,5575

1,45

0,6496

0,2209

0,3401

0,7778

1,6423

1,50

0,6250

0,1930

0,3088

0,7307

1,7321

1,55

0,5996

0,1669

0,2784

0,6807

1,8273

1,60

0,5733

0,1427

0,2489

0,6282

1,9290

1,65

0,5463

0,1205

0,2205

0,5740

2,0380

1,70

0,5183

0,1003

0,1934

0,5187

2,1555

1,75

0,4896

0,0821

0,1677

0,4630

2,2831

1,80

0,4600

0,0600

0,1430

0,4075

2,4237

1,85

0,4296

0,0520

0,1210

0,330

2,5766

1,90

0,3983

0,0399

0,1002

0,3002

2,7481

1,95

0,3662

0,0297

0,0812

0,2497

2,9414

2,00

0,3333

0,0214

0,0642

0,2024

3,1622

2,05

0,2996

0,0147

0,0491

0,1588

3,4190

2,10

0,2850

0,0090

0,0361

0,1198

3,1227

2,15

0,2296

0,0058

0,0253

0,0837

1,6532

2,20

0,1953

0,0022

0,0164

0,0570

4,7564

2,25

0,1563

0,00151

0,00966

0,0343

5,6453

2,30

0,1183

0,00057

0,00182

0,0175

6,9065

2,35

0,0786

0,09014

0,00170

0,0063

7,9787

2,40

0,0409

0,128

0,00032

0,0012

10,6574

2,449

0,0

0,0

0,0

0,0

0,0