Исходные данные к задаче 1
Номер по журналу | ha, м (см. рис. 1) | pO, кПа |
1,5 | ||
2,1 | ||
1,4 | ||
1,8 | ||
2,3 | ||
1,6 | ||
2,2 | ||
1,7 | ||
1,9 | ||
2,0 | ||
1,6 | ||
2,2 | ||
1,5 | ||
2,1 | ||
1,5 | ||
1,4 | ||
2,0 | ||
1,4 | ||
1,8 |
Задание 2
Дать ответы на следующие вопросы:
1. Что понимают под пьезометрической высотой, пьезометрическим напором и вакуумметрической высотой?
2. Какие приборы используются для измерения давления и вакуума.
Решить задачу. В U-образный сосуд налиты ртуть и вода (рис.2). Линия раздела жидкостей расположена ниже свободной поверхности ртути на hрт. Определить разность уровней h. Плотности ртути ρ рт =13600 кг/м3, воды ρ в =1000 кг/м3.
Рис.2
Исходные данные к задаче 2
Последняя цифра номера по журналу | ||||||||||
hрт, см | 8,0 | 6,0 | 7,0 | 5,0 | 9,0 | 10,0 | 13,0 | 11,0 | 12,0 | 9,0 |
Задание 3
Дать ответы на следующие вопросы.
1. Как определяется сила давления на плоские поверхности?
2. Почему центр давления не совпадает с центром тяжести стенки?
Решить задачу. Определить силу гидростатического давления воды на квадратный щит со стороной d, закрывающий отверстие в наклонной плоской стенке (рис.3), а также глубину погружения центра давления hO. Отверстие расположено на расстоянии а от поверхности воды. Плотность воды ρ в =1000 кг/м3, угол α = 45О.
Рис.3
Исходные данные к задаче 3
Номер по журналу | d, м | а, м |
0,3 | 1,0 | |
0,2 | 2,0 | |
0,1 | 0,5 | |
0,4 | 1,0 | |
0,3 | 3,0 | |
0,2 | 1,0 | |
0,1 | 2,0 | |
0,5 | 0,5 | |
0,3 | 3,0 | |
0,2 | 1,0 | |
0,3 | 2,0 | |
0,2 | 0,5 | |
0,1 | 1,0 | |
0,4 | 3,0 | |
0,3 | 1,0 | |
0,2 | 2,0 | |
0,1 | 0,5 | |
0,5 | 3,0 | |
0,3 | 2,0 | |
0,2 | 0,5 |
Задание 4
Дать ответы на следующие вопросы:
1. Режимы движения жидкости и их принципиальное отличие.
2. Как изменяется коэффициент трения в трубах в зависимости от числа Рейнольдса?
- Что такое квадратичная область сопротивления?
- Какое физическое явление называется кавитацией?
- В чем заключается физический смысл уравнения постоянства расхода?.
Решить задачу. Определить высоту расположения оси центробежного насоса Z (рис.4) над уровнем воды в водоисточнике, если подача насоса Q, диаметр всасывающей трубы d, потери напора во всасывающей трубе составляют 1,45 м. вод. ст., вакуум, создаваемый насосом pвак.
Рис.4.
Исходные данные к задаче 4
Номер по журналу | Q, л/с | d, мм | pвак, Па |
6,5·104 | |||
5,1·104 | |||
6,0·104 | |||
5,5·104 | |||
7,0·104 | |||
5,0·104 | |||
5,9·104 | |||
6,1·104 | |||
6,4·104 | |||
6,7·104 | |||
6,0·104 | |||
5,5·104 | |||
7,0·104 | |||
5,0·104 | |||
5,9·104 | |||
6,1·104 | |||
6,4·104 | |||
6,7·104 | |||
6,0·104 | |||
5,5·104 |
Задание 5
Дать ответы на следующие вопросы.
1. Каков физический смысл уравнения Бернулли для идеальной и реальной жидкости? Что такое пьезометрический, скоростной и гидродинамический напоры?
2. Какое физическое явление называется кавитацией?
3. В чем заключается физический смысл уравнения постоянства расхода?
Решить задачу. Определить диаметр d суженной части горизонтального трубопровода (рис. 5), при котором вода поднимется на высоту h=3,5м при расходе Q, диаметре расширенной части D. Жидкость считать идеальной.
Рис.5
Исходные данные к задаче 5
Номер по журналу | Q,л/с | D,мм |
6,0 | ||
5,0 | ||
10,0 | ||
8,0 | ||
12,0 | ||
7,0 | ||
9,0 | ||
11,0 | ||
13,0 | ||
8,0 | ||
6,0 | ||
5,0 | ||
10,0 | ||
8,0 | ||
12,0 | ||
7,0 | ||
9,0 | ||
11,0 | ||
13,0 | ||
8,0 |
Задание 6
Дать ответы на следующие вопросы.
1. Почему пропускная способность насадка больше пропускной способности отверстия, равного с ним сечения?
2. Объясните причину образования вакуума при истечении жидкости через цилиндрический насадок.
Решить задачу. В верхний сосуд (рис. 6) поступает вода с расходом Q, которая затем перетекает через малое отверстие в дне диаметром d1 в нижний сосуд, имеющий также малое отверстие в дне диаметром d2. Определить: а) напоры H1 и H2 в обоих сосудах; б) при каком диаметре d2 напор H2 будет вдвое меньше, чем H1.
Исходные данные к задаче 6
Номер по журналу | d1, мм | d2, мм | Q, л/с |
0,25 | |||
0,27 | |||
0,3 | |||
0,22 | |||
0,35 | |||
0,4 | |||
0,2 | |||
0,5 | |||
0,45 | |||
0,33 | |||
0,4 | |||
0,2 | |||
0,5 | |||
0,45 | |||
0,33 | |||
0,25 | |||
0,27 | |||
0,3 | |||
0,22 | |||
0,35 |
Рис.6
Задание 7
Дать ответы на следующие вопросы.
1. Какие физические свойства жидкости и характеристики потока влияют на режим движения жидкости?
2. Какова структура потока при ламинарном и турбулентном движении жидкости в круглой трубе? Как влияет температура жидкости на величину критической скорости, при которой происходит смена режимов движения?
3. Что вызывает потери напора в потоках реальной жидкости? Какие виды потерь напора вам известны и как они рассчитываются?
Решить задачу. Определить максимально возможную высоту Н наполнения резервуара В (рис. 7) из емкости А при расходе воды Q и ее уровне в сосуде ZO, избыточное давление рм. Заданы диаметры трубопроводов d1, d2 и их длины l1, l2; величина абсолютной эквивалентной шероховатости стенок этих труб D; коэффициент сопротивления задвижки x. Плотность воды 1000 кг/м3. Значение кинематического коэффициента вязкости воды n указана в таблице исходных данных.
Рис. 7
Исходные данные к задаче 7
Величина | Последняя цифра номера по журналу | |||||||||
рм, кПа | ||||||||||
Z0, м | ||||||||||
Q, л/c | 8,0 | 9,0 | 8,5 | 7,8 | 7,9 | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 3,8 | 3,4 |
d1, мм | ||||||||||
d2, мм | ||||||||||
l1, м | ||||||||||
l2, м | ||||||||||
ζ | ||||||||||
υ, см2/c | 0,01 | 0,015 | 0,02 | 0,015 | 0,02 | 0,01 | 0,02 | 0,015 | 0,01 | 0,015 |
Δ, мм | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,15 | 0,25 | 0,3 | 0,25 | 0,2 | 0,25 | 0,15 |
Задание 8
Дать ответы на следующие вопросы.
1. Каковы причины возникновения гидравлического удара? Приведите примеры.
2. Как рассчитать величину давления в трубопроводе при этом явлении?
Решить задачу. Определить повышение давления D p в стальном трубопроводе длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ при гидравлическом ударе, если расход воды Q, модули упругости материала стенки трубы 2·1011 Па и воды 2·109 Па. Время закрытия задвижки на трубопроводе τ.