|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
l1, м |
20 |
250 |
30 |
35 |
40 |
45 |
|
d1, мм |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
|
l2, м |
30 |
35 |
45 |
55 |
65 |
75 |
|
d2, мм |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
|
Q, л/с |
14 |
16 |
18 |
20 |
22 |
26 |
Задача 3-101. В двух закрытых резервуарах, соединённых трубой переменного сечения, при постоянной разнице уровней Н = 1,5 м поддерживается постоянное манометрическое давление рМ1 = 40 кПа и рМ2 = 20 кПа. Участок трубы диаметром d2 имеет на боковой поверхности отверстие А, расположенное посередине участка, и проходит через резервуар В с водой, уровень которой совпадает с уровнем воды во втором резервуаре. Длины и диаметры участков l1 = l3; d1 = d3; l2; d2. Коэффициенты трения λ1 = λ2 = λ3 = 0,03. Определить, будет ли вода из отверстия А выходить в открытый резервуар или поступать в трубопровод, если h = 1,0 м и давление на свободной поверхности воды в резервуаре р0 = рат.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
l1=l3, м |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
d1=d3, мм |
75 |
8 |
95 |
105 |
115 |
125 |
|
l2, м |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
d2, мм |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
м1 |
Н |
h |
|
|
Pм2 |
|
|
|
|
d1 |
B |
|
d2 |
d3 |
l1 |
A |
|
|
|
|
l2 |
|
l3 |
|
Рисунок к задачам 3-101… 3-102
Задача 3-102. В двух закрытых резервуарах, соединённых трубой переменного сечения, при постоянной разнице уровней Н = 1,5 м поддерживается постоянное манометрическое давление рМ1 = 40 кПа и рМ2 = 20 кПа. Участок трубы диаметром d2 имеет на боковой поверхности отверстие А, расположенное посередине участка, и проходит через резервуар В с водой, уровень которой совпадает с уровнем воды во втором резервуаре. Длины и диаметры участков
l1 = l3; d1 = d3; l2; d2. Коэффициенты трения λ1 = λ2 = λ3 = 0,03. Определить, какое давление р0 должно быть на свободной
поверхности в резервуаре В при h = 1,0 м, чтобы вода не выходила через отверстие А и не поступала в него.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l1=l3, м |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
d1=d3, мм |
75 |
8 |
95 |
105 |
115 |
125 |
|
l2, м |
20 |
40 |
60 |
80 |
100 |
120 |
|
d2, мм |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
Задача 3-103. В бак подаётся вода с постоянным расходом, а чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d и общей длиной l с коэффициентом трения λ = 0,025. Определить, при каком напоре Н расходы притока и истечения воды из бака равны Q.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d, мм |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l, м |
8 |
8,5 |
9 |
9,5 |
10 |
10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, м3/с |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
900 |
H |
d |
900 |
|
Рисунок к задачам 3-103… 3-104 |
Задача 3-104. В бак подаётся вода с постоянным расходом, а чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d и общей длиной l с коэффициентом трения λ = 0,025. Определить, какой расход Q должен поступать в бак, чтобы постоянный напор имел значение Н1. Радиусы изгиба труб равны диаметру.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
d, мм |
150 |
175 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
l, м |
8 |
8,5 |
9 |
9,5 |
10 |
10,5 |
|
Н1, м |
2 |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3 |
Задача 3-105. Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при t 0C по новому стальному сифонному трубопроводу диаметром D, длиной l и расходом Q, а расстояние от начала трубопровода до сечения 1-1 равно l1. Определить разность уровней Н в резервуарах.
Параметр |
|
|
|
Вариант |
|
|
1 |
2 |
|
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
t, 0C |
45 |
40 |
|
35 |
30 |
32 |
28 |
D, мм |
25 |
20 |
|
18 |
30 |
35 |
40 |
l, м |
14 |
16 |
|
18 |
20 |
24 |
26 |
Q, л/с |
0,5 |
0,3 |
|
0,2 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
l1, м |
4 |
4,1 |
|
4,2 |
4,3 |
4,4 |
4,5 |
|
|
|
242 |
|
|
|
Рисунок к задачам 3-105… 3-106
Задача 3-106. Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при t0C по новому стальному сифонному трубопроводу диаметром D, длиной l и расходом Q, а расстояние от начала трубопровода до сечения 1-1 равно l1. Определить вакуум в наивысшей точке сифона при превышении её отметки над уровнем воды в верхнем резервуаре h = 2,5 м.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
|
|
t, 0C |
45 |
40 |
35 |
30 |
32 |
28 |
|
D, мм |
25 |
20 |
18 |
30 |
35 |
40 |
|
l, м |
14 |
16 |
18 |
20 |
24 |
26 |
|
Q, л/с |
0,5 |
0,3 |
0,2 |
0,6 |
0,65 |
0,7 |
|
l1, м |
4 |
4,1 |
4,2 |
4,3 |
4,4 |
4,5 |
Указание. При решении задачи следует установить область гидравлических сопротивлений и в соответствии с ней принимать значение гидравлического коэффициента трения.
Задача 3-107. Определить скорость и расход жидкости Ж в вертикальной трубе, имеющей длину ℓ, диаметр d, если высота жидкости в баках H, диаметры обоих баков D, погружение нижнего конца трубы под уровень жидкости в нижнем баке «a», показание жидкостного манометра, заполненного жидкостью М, равно h. Материал трубы Т.
243
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
D, мм |
260 |
200 |
260 |
120 |
160 |
|
d, мм |
40 |
50 |
46 |
40 |
36 |
|
ℓ, м |
4 |
3 |
5 |
4 |
4,5 |
|
h, м |
2 |
2,5 |
1,5 |
2 |
2,5 |
|
F, Н |
2350 |
3000 |
3500 |
2400 |
3000 |
Задача 3-109. Определить напор Н, который необходимо поддерживать в резервуаре, чтобы расход воды, пропускаемый по трубопроводу диаметром d, равнялся Q. Угол открытия крана α, длина трубы ℓ. Скоростным напором в резервуаре пренебречь. Построить линию удельной энергии и пьезомет рическую линию (удельной потенциальной энергии).
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
1 |
2 |
3 |
|
4 |
5 |
|
|
d, мм |
50 |
75 |
100 |
|
125 |
50 |
Q, л/с |
12 |
13 |
14 |
|
15 |
16 |
α, …° |
10 |
20 |
30 |
|
40 |
50 |
ℓ, м |
20 |
30 |
40 |
|
50 |
60 |
1 |
Const |
1 |
|
|
|
|
|
|
H |
d |
|
2 |
|
|
Кран |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
Рисунок к задачам 3-109…3-110 |
|
Задача 3-110. Определить расход воды Q, пропускаемой по трубопроводу, при следующих данных: напор Н, поддерживаемый в резервуаре, диаметр трубы d, угол открытия крана α, длина трубы ℓ.
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
H, м |
3 |
4 |
3,5 |
3,6 |
2,5 |
|
d, см |
10 |
12 |
5 |
4,6 |
2 |
|
ℓ, м |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
|
α, …° |
60 |
20 |
30 |
40 |
50 |
|
Задача 3-111. Вода вытекает в атмосферу из резервуара |
|
по трубопроводу диаметром d (λ = 0,03; α = 30°). Каков должен |
|
быть коэффициент сопротивления ζ3 задвижки, чтобы вакуум- |
|
метрическая высота в конце |
|
|
|
|
горизонтального |
участка |
не |
|
|
|
|
превосходила7м?Какойрасход |
|
|
h1 |
|
будет при этом в трубопроводе? |
|
|
|
|
Построить график полных на- |
|
1 |
h2 |
|
поров по длине трубопровода. |
|
|
|
|
2 |
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
ℓ1, м |
|
2 |
2 |
4 |
4 |
3 |
|
ℓ2, м |
50 |
50 |
25 |
28 |
30 |
|
h1, м |
2,5 |
2,5 |
2 |
1 |
1 |
|
d, см |
90 |
80 |
100 |
110 |
95 |
Задача3-112.Найти,какраспределяетсярасходводыQ меж-
ду двумя параллельными трубами, |
2, d2 |
, Q2 |
одна из которых имеет задвижку |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(коэффициент |
сопротивления |
ее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ζ3 = 4). Какова будет потеря напора |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в разветвленном участке? |
|
|
Q |
|
|
|
|
|
1 , d1 |
, Q1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Q, дм3/с |
|
30 |
40 |
|
35 |
|
|
|
46 |
|
54 |
|
|
|
|
|
ℓ1, м |
|
24 |
60 |
|
46 |
|
|
|
52 |
|
34 |
|
|
|
|
|
d1, мм |
|
30 |
50 |
|
30 |
|
|
|
43 |
|
55 |
|
|
|
|
|
ℓ2, м |
|
60 |
70 |
|
100 |
|
|
60 |
|
50 |
|
|
|
|
|
d2, мм |
|
120 |
90 |
|
100 |
|
|
50 |
|
100 |
|
|
|
|
Задача 3-113. Для подачи воды в количестве Q на расстоя ние ℓ под напором Н можно использовать чугунные трубы диаметрами d1 и d2. Определить необходимые длины участков трубопровода ℓ1 и ℓ2, принимая шероховатость труб =1,2 мм. Построить график напора.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
2,1 |
1 |
3 |
2 |
1 |
|
ℓ, м |
400 |
200 |
400 |
200 |
100 |
|
H, м |
9 |
10 |
18 |
4,5 |
4 |
|
d1, мм |
150 |
75 |
150 |
150 |
40 |
|
d2, мм |
200 |
100 |
200 |
200 |
50 |
H |
|
1 d1 |
2 |
|
d2 |
Рисунок к задачам 3-113…3-114 |
Задача 3-114. Для подачи воды в количестве Q на расстоя ние ℓ1+ℓ2 можно использовать чугунные трубы диаметрами d1 и d2. Определить напор Н воды в трубопроводе, принимая шероховатость труб = 1,4 мм. Построить график напоров.
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Q, дм3/с |
4 |
2 |
3 |
2 |
1 |
|
ℓ1, м |
400 |
200 |
400 |
200 |
100 |
|
ℓ2, м |
20 |
10 |
18 |
4,5 |
4 |
|
d1, мм |
150 |
75 |
150 |
150 |
50 |
|
d2, мм |
200 |
100 |
200 |
200 |
50 |
Задача 3-115. Определить расход жидкости Ж, перетекающей по вертикальной трубе, которая соединяет резервуары А и Б, если диаметры трубы d1 и d2, ее длины ℓ1 и ℓ2, разность уровней в резервуарах Н. Показание жидкостного манометра h, жидкость в манометре ЖМ. Построить пьезометрическую линию.
|
Воздух |
|
|
Ж |
А |
h |
H |
1 |
d1 |
ЖМ |
|
|
|
d2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
Б |
|
|
Ис- |
Еди- |
|
Значения для вариантов |
|
|
ницы |
|
|
|
|
|
|
ходные |
|
|
|
|
|
|
измере- |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
данные |
|
|
ния |
|
|
|
|
|
|
Жидкость |
в ба- |
вода |
вода |
вода |
керосин |
глицерин |
|
ках А и Б |
|
|
|
|
|
|
|
Жидкость в ма- |
ртуть |
спирт |
керосин |
вода |
спирт |
|
нометре |
|
|
|
|
|
|
H |
м |
2,0 |
2,1 |
1,5 |
1,0 |
1,2 |
|
h |
мм |
200 |
200 |
300 |
100 |
200 |
|
d1 |
мм |
10 |
12 |
14 |
16 |
18 |
|
d2 |
мм |
20 |
18 |
22 |
30 |
28 |
|
ℓ1 |
м |
0,4 |
0,6 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
|
ℓ2 |
м |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
0,8 |
1,1 |
Задача 3-116. Определить расход жидкости в горизонтальной трубе,соединяющей два резервуара,имеющейдиаметры d1 и d2, длины ℓ1 и ℓ2, если возвышение жидкости над осью трубы в левом сосуде равно h٨, а в правом hn, показания манометров M٨ и Mn соответственно р٨ и рn, превышение оси трубы над дном сосудов равно а. Построить пьезометрическую линию.
Ис- |
Едини- |
|
|
Значения для вариантов |
|
ходные |
цы из- |
1 |
|
2 |
|
3 |
4 |
5 |
данные |
мерения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
левый сосуд |
|
|
|
р٨ |
кПа |
30 |
|
45 |
|
60 |
75 |
90 |
давле- |
|
избыточ- |
абсолют- |
|
абсолют- |
избыточное |
ние |
|
ное |
|
ное |
|
ное |
|
|
|
|
|
d1 |
мм |
22 |
|
22 |
|
24 |
26 |
28 |
d2 |
мм |
30 |
|
28 |
|
26 |
32 |
34 |
ℓ1 |
мм |
80 |
|
90 |
|
100 |
100 |
120 |
ℓ2 |
мм |
100 |
|
100 |
|
100 |
120 |
130 |
жид- |
|
вода |
|
масло |
|
спирт |
бензин |
керосин |
кость |
|
|
кастор. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
h٨ |
м |
2,0 |
|
1,8 |
|
1,6 |
1,8 |
2,0 |
|
|
|
|
правый сосуд |
|
|
давле- |
|
|
избыточное |
|
абсолют- |
избыточ- |
ние |
|
|
|
ное |
ное |
|
|
|
|
|
|
рn |
кПа |
3,1 |
|
2,4 |
|
5,3 |
1,6 |
2,7 |
hn |
м |
2,0 |
|
1,8 |
|
1,6 |
1,8 |
2,0 |
а |
мм |
70 |
|
100 |
|
90 |
120 |
110 |
Задача 3-117. Определить расход воды, протекающей из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме. Разность уровней воды в баках Н. Диаметры труб (мм) указаны на схеме. Длина труб ℓ1; ℓ2; ℓ3.
