Исходные данные к задаче 7

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 h_рт. 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 h_O. Отверстие расположено на расстоянии а от поверхности воды. Плотность воды ρ _в =1000 кг/м³, угол α = 45^О.

 

 

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?

1. Что такое квадратичная область сопротивления?
2. Какое физическое явление называется кавитацией?
3. 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 p_вак.

 

 

 

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 Z_O, избыточное давление р_м. 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.