Контрольная вариант 1 Гидравлика, номер: 345462

"Содержание

Конструкция устройств для измерения давления (манометры и пьезометры). 3

Задача 1 (В1). 6
К закрытому резервуару с водой присоединены два ртутных манометра (рис. 1., табл. 1). Определить глубину погружения нижнего манометра h, если известны показания обоих манометров h1 и h2, а также глубина погружения верхнего манометра а. Плотность воды принять равной ρв = 1000 кг/м3, плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.
Дано: ρв = 1000 кг/м3, ρрт = 13600 кг/м3, h1=300 мм=0,3 м, h2=350 мм=0,35 м, а=0,5 м
Определить h.

Задача 2 (В1). 8
Манометр подключен к герметичной емкости, заполненной жидкостью, и показывает избыточное давление рм (рис. 2, табл. 2). Определить абсолютное давление воздуха на свободной поверхности р0 и высоту h, если уровень жидкости в резервуаре H, расстояние от точки подключения до центра манометра Z.
Дано: рм=60 кПа=60000 Па, Н=4,5 м, z=1,3 м, ρж=1300 кг/м3
Определить р0, h.

Задача 3 (В1). 9
В боковой поверхности емкости квадратное отверстие высотой h прикрыто плоским щитом. Прижатие щита к стенке емкости обеспечивается грузом массой m подвешенном на плече х (рис. 3., табл. 3). Определить массу груза, необходимую для удержания воды в емкости высотой Н, если известно расстояние а. Построить эпюру гидростатического давления на щит.
Дано: h=1 м, Н=2,5 м, а=0,5 м, х=1 м
Определить m.

Задача 4 (В1). 12
Определить расход воды в трубопроводе постоянного сечения диаметром d и длиной ℓ, если выходное отверстие трубопровода расположено ниже входного отверстия на величину Ζ (рис. 4, табл. 4). Напор над центром тяжести поддерживается постоянным и равным H.
Коэффициенты местных сопротивлений (ξвх и ξкр) и гидравлического трения (λ) приведены в таблице 4. Построить пьезометрическую и напорную линии.
Дано: d=75 мм=0,075 м, l=35 м, z=3 м, ξвх = 0,45, ξкр = 5, λ=0,019, Н=4 м
Определить Q.

Задача 5 (В1). 14
Определить необходимое давление р1, которое должен создать насос, подающий бензин в поплавковую камеру, вход в которую перекрыт иглой.
Игла открывает вход в камеру при заданном избыточном давлении под ней рм (рис. 5., табл. 5). Высота дна камеры над осью насоса Z. Значение длины ℓ и диаметра нагнетательной линии d, расход бензина и давление рм принять по данным, приведенным в таблицы 5. Абсолютная шероховатость стенок нагнетательной трубы Δ = 0,015 мм.
Дано: Δ = 0,015 мм, l=4 м, d=3 мм=0,003 м, Q=14 л/с=0,014 м3/с, рм=49,1 кПа=49100 Па, ρ=710 кг/м3, ν=0,0055 см2/с=0,55∙10-6 м2/с, z=0,33 м
Найти р1.

Задача 6 (В1). 17
Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление рм, вытекает вода в резервуар В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длинами ℓ1, ℓ2 и диаметрами d1 и d2 соответственно. Свободная поверхность резервуара В расположена ниже центра тяжести потока на высоту Н (рис. 6., табл. 6).
Определить:
1. Скорость движения воды на обоих участках трубопровода и режимы течения, если заданы коэффициенты гидравлического трения λ1 и λ2, а также коэффициенты местных сопротивлений ζвх, ζкр и ζкол.
2. Расход воды. Исходные данные к задаче приведены в таблице 6.
Дано: Н1=3 м, Н=1,5 м, l1=10 м, l2=15 м, d1=175 мм=0,175 м, d2=120мм=0,12 м, рм=200 кПа=200000 Па, λ1=0,025, λ2=0,025, ξвх=0,4, ξкол=0,15, ξкр=4
Определить: V1, V2, Q.

Задача 7 (В1). 22
Вода поступает из бака в трубопровод, имеющий внутренний диаметр d, толщину стенки δ, длину ℓ и движется в нем равномерно, при этом расход равен Q, давление перед затвором, установленным на конце трубопровода, pо. Определить повышение давления и напряжение в стенке трубы перед затвором при резком закрытии последнего в течение времени tзакр (табл. 7).
Дано: L=150 м, d=175 мм=0,175 м, δ = 6 мм, р0=0,1 МПа, Q = 50 л/с, tзакр = 1,5 с, жидкость - вода, материал трубы – сталь
Определить Δр, σ.

Задача 8 (В1). 23
Вода подается насосом из водоема в приемный резервуар на высоту h. Всасывающая труба снабжена обратным клапаном с сеткой и имеет длину ℓвс (рис. 7., табл. 8). Требуется:
1. рассчитать диаметры нагнетательного и всасывающего трубопроводов установки;
2. выбрать типоразмер центробежного насоса и построить его характеристики H = f1(Q) и η =f2(Q);
3. графоаналитическим способом установить параметры режимной точки выбранного насоса;
4. определить мощность на валу насоса по параметрам режимной точки;
5. определить мощность приводного двигателя.
Диаметры труб системы подобрать самостоятельно. Оптимальные значения скоростей во всасывающей трубе 0,7 м/с и в нагнетательном трубопроводе 1,1 м/с. Диаметр всасывающей трубы водонасосной установки принять равным диаметру нагнетательного трубопровода.
Дано:

1 16,5 12 10 90 0,025

Список литературы. 27

1. Гидравлика и гидропневмопривод. Учебник / Под ред. Стесина С.П.. - М.: Academia, 2018. - 240 c.
2. Исаев, Ю.М. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник / Ю.М. Исаев. - М.: Academia, 2019. - 224 c.
"