ГиТ35
.pdf
|
рa |
рa |
|
|
|
H1 |
d3 |
H 2 |
d1 |
|
d2 |
Рисунок к задачам 4-20…4-21 |
||
Задача 4-21. В бак, разделенный тонкой перегородкой на два отсека, поступает вода расходом Q. В дне каждого отсека имеются одинаковые отверстия диаметром d1 = d2, а в перегородке – отверстие диаметром d3. Определить расходы воды Q1 и Q2, проходящие через донные отверстия.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Q, дм3/с |
40 |
42 |
44 |
36 |
38 |
|
d1 = d2, мм |
200 |
200 |
120 |
150 |
125 |
|
d3, мм |
150 |
125 |
100 |
150 |
100 |
Задача 4-22. Через круглое отверстие диаметром d, расположенное на глубине Н от поверхности, из резервуара, находящегося под избыточным давлением р0, в атмосферу вытекает вода. Определить, на сколько увеличится расход воды после присоединения к отверстию цилиндрического насадка.
р0
H
d
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
d, мм |
75 |
50 |
75 |
25 |
50 |
|
H, м |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
0,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
р0, кПа |
20 |
30 |
45 |
26 |
35 |
300
Задача 4-23.ОпределитьвремяТопо- рожнения цилиндрического резервуара, заполненноговодойиимеющегодиаметр D и высоту Н, если отверстие в дне имеет площадь S = 0,0176 м2.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
||
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|||||
D, м |
2,4 |
2,6 |
|
2,8 |
|
2,9 |
2,3 |
H, м |
6,0 |
6,1 |
|
6,2 |
|
6,6 |
5,0 |
D |
H |
|
|
S |
|
Задача 4-24. Цилиндрический бак имеет в дне два отвер- |
|||
стия равного диаметра. Одно |
|
|
|
из отверстий снабжено внеш- |
|
|
|
ним цилиндрическим насадком. |
|
|
|
Какой диаметр должны иметь |
|
|
|
отверстия, чтобы при поступле- |
H |
|
|
нии в бак воды расходом Q уро- |
|
||
d |
d |
||
вень в нем поддерживался на |
|||
высоте Н? Определить скорости |
|
|
|
истечения воды. |
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Q, дм3/с |
30 |
40 |
25 |
50 |
45 |
|
H, м |
1,2 |
1,5 |
1,0 |
2,2 |
1,8 |
Задача 4-25. В стенке, разделяющей резервуар на две части, у дна расположено квадратное отверстие со стороной
а, через которое проходит |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вода в количестве Q1. Глуби- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на воды в левой части резер- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
d |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
вуара постоянная и равна Н . |
|
|
|
|
H1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Определить диаметр d кру1- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
глого отверстия в наружной |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
стенке правой части, если
301
центр отверстия расположен на расстоянии ℓ от дна, и расход Q2 в случае, если к наружному отверстию присоединить цилиндрический насадок.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
a, см |
2,0 |
3,5 |
4,5 |
4,8 |
5,0 |
|
Q1, дм3/с |
1,2 |
2,6 |
3,5 |
4,5 |
5,0 |
|
Н1, см |
180 |
180 |
140 |
160 |
125 |
|
ℓ, см |
59 |
60 |
32 |
43 |
42 |
Задача 4-26. В бак, разделенный тонкой перегородкой |
|||||
на два отсека, поступает расход |
|
|
|||
воды Q. В перегородке имеется |
рa |
|
|||
отверстие диаметром d1. Из второ- |
|
рa |
|||
го отсека вода сливается наружу |
H1 |
H2 |
|||
через |
цилиндрический |
насадок |
|||
|
|||||
диаметром d2. Определить глуби- |
d1 |
d2 |
|||
ну воды в отсеках над центром |
|
|
|||
отверстий. |
|
|
|
||
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Q, дм3/с |
28 |
26 |
30 |
20 |
20 |
|
d1, мм |
100 |
75 |
100 |
75 |
100 |
|
d2, мм |
75 |
75 |
50 |
50 |
75 |
Задача 4-27.Два круглых отверстия с острой кромкой диаметрами d1 = d2 расположены одно под другим в вертикальной стенке резервуара. Определить суммарный расход из обоих отверстий Q, если известеннапорН,расстояния а1,а2.
|
Const |
|
|
|
d |
H |
a2 |
d |
|
a1 |
|
|
|
302
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
d1 = d2, см |
6 |
8 |
10 |
12 |
14 |
|
а1, см |
14 |
16 |
10 |
15 |
18 |
|
а2, см |
50 |
60 |
70 |
80 |
100 |
|
Н, м |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
Задача 4-28. Определить расход Q при истечении через отверстие с острой кромкой диаметром d под напором Н
следующих жидкостей: а) морской |
||||||
воды; б) нефти. |
|
|
|
|
||
Параметр |
|
|
Вариант |
|
H d |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
d, мм |
||||||
16 |
26 |
32 |
24 |
25 |
||
H, м |
1,8 |
2,1 |
2,3 |
1,4 |
2,3 |
|
Задача 4-29. Определить напор Н в резервуаре, который обеспечил бы расход воды Q через малое отверстие с острой кромкой диаметром d.
Параметр |
|
Вариант |
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Q, дм3/с |
1,1 |
1,6 |
1,4 |
1,4 |
1,2 |
|
d, мм |
15 |
12 |
18 |
8 |
10 |
Задача 4-30. Определить, какого диаметра d должно быть малое отверстие с острой кромкой в боковой стенке резер вуара,чтобыпринапореНчерезнегопроходилрасходводыQ.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Н, м |
1,8 |
2,4 |
3,2 |
2,4 |
2,5 |
|
Q, дм3/с |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
1,6 |
Задача 4-31. Жидкость перетекает из открытого левого бака в закрытый правый бак. Определить расход жидкости,
303
протекающей через цилиндрический насадок диаметром d = 60 мм, если известны глубины Н1, Н2 и показание вакуумметра рвак.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Жидкость |
бензин |
вода |
керосин |
вода |
бензин |
|
Н1, м |
7,4 |
8,2 |
6,5 |
7,2 |
6,8 |
|
Н2, м |
3,1 |
2,5 |
3,4 |
2,3 |
2,4 |
|
рвак, кПа |
31 |
20 |
40 |
32 |
28 |
H1 H |
d |
2 |
|
Рисунок к задачам 4-31…4-32
Задача 4-32. Бензин перетекает из открытой левой секции бака в закрытую правую через цилиндрический насадок. Определить, какое давление должно быть над поверхностью бензина в правой секции, чтобы при заданных уровнях Н1 и Н2 через насадок диаметром d протекало количество жидкости Q.
Параметр |
|
|
|
|
Вариант |
|
|
||
|
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
d, мм |
|
50 |
60 |
|
45 |
|
50 |
|
70 |
H1, м |
|
8 |
7 |
|
6 |
|
5 |
|
8 |
H2, м |
|
4 |
3 |
|
2 |
|
1 |
|
4 |
Q, дм3/с |
|
28 |
26 |
|
18 |
|
16 |
|
20 |
Задача 4-33. |
Определить |
расход |
воды, |
вытекающей |
|||||
из большого бака через внутренний цилиндрический насадок,
304
диаметр которого d, напор истечения Н. Как изменится расход, если насадок убрать, оставив только отверстие в тонкой стенке?
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Н, м |
4 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
2,5 |
|
d, мм |
30 |
32 |
26 |
20 |
28 |
H d |
Рисунок к задачам 4-33…4-34
Задача 4-34. Определить, при каком напоре Н из бака через внутренний цилиндрический насадок диаметром d будет вытекать количество воды Q. Как изменится напор, если насадок убрать, оставив только отверстие в тонкой стенке?
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
d, мм |
20 |
25 |
31 |
46 |
28 |
|
Q, дм3/с |
0,5 |
0,8 |
0,9 |
0,7 |
0,6 |
Задача 4-35. Квадратное отверстие в стенке резервуара примыкает одной стороной а ко дну. Определить, при какой
глубине воды в резервуаре расход через |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
отверстие будет Q. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|||||
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|||||||||||||
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Q, дм3/с |
4,18 |
4,8 |
|
5,6 |
|
7,8 |
8,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
|
|
а, см |
3,6 |
4,0 |
|
5,0 |
|
6,0 |
5,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
305
Задача 4-36. Квадратное отверстие |
|
|
в стенке резервуара примыкает одной |
|
|
стороной а ко дну. Определить расход |
H |
|
бензина Q1, вытекающего из бака че- |
dн |
|
рез цилиндрический насадок, и Q2 – |
|
a |
через отверстие, если напор Н, диаметр |
|
|
dн = а, ℓ = 2a. |
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
H, м |
6,48 |
5,8 |
4,6 |
6,8 |
7,0 |
|
а, см |
3,6 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
5,0 |
Задача 4-37. В верхний сосуд поступает расходом Q вода, которая затем перетекает через цилиндрический насадок в дне диаметром d1 в нижний сосуд, имеющий отверстие в дне диаметром d2. Определить напоры Н1 и Н2.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
||
1 |
2 |
|
3 |
|
4 |
5 |
|
|
|
|
|||||
Q, дм3/с |
2,4 |
3 |
|
2,8 |
|
3,2 |
3,5 |
d1, мм |
20 |
25 |
|
24 |
|
26 |
30 |
d2, мм |
40 |
36 |
|
42 |
|
44 |
45 |
Q |
рa |
|
H1 |
рa |
d1 |
H2 |
d2 |
Задача 4-38. В верхний сосуд поступает вода расходом Q, |
||||||||
которая затем перетекает через цилиндрический |
Q |
рa |
||||||
насадок в дне диаметром d1 в нижний сосуд, |
||||||||
|
|
|||||||
имеющий отверстие в дне диаметром d2, снаб- |
|
|
||||||
женное коническим насадком. |
Зная напоры Н1 |
|
H1 |
|||||
и Н2, определить расход Q и диаметр насадка d2. |
d1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Вариант |
|
рa |
|
||
Параметр |
|
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
||
H1, м |
|
H2 |
||||||
2,3 |
3,2 |
2,4 |
3,4 |
3,2 |
|
|||
H2, м |
1,6 |
2,4 |
2,2 |
3,6 |
3,0 |
d2 |
|
|
d1, мм |
22 |
25 |
21 |
22 |
28 |
|
|
|
|
|
|
306 |
|
|
|
||
Задача 4-39. Цилиндрический бак имеет в дне два от-
верстия разного диаметра. Одно из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
отверстийснабженоконическимсхо- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рa |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
дящимся насадком. Какой диаметр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
должны иметь отверстия, чтобы при |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|||||
поступлении в бак расхода Q уро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
вень в нем поддерживался на высоте |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Н? Определить скорости истечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
2 |
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
Q, дм3/с |
36 |
28 |
|
|
22 |
|
|
|
25 |
|
|
|
40 |
|
|
||||||||||||
Н, м |
1,2 |
1,1 |
|
|
1,0 |
|
|
0,8 |
|
|
|
0,7 |
|
|
|||||||||||||
Задача 4-40. Определить время Т опорожнения резервуа- |
|||||||
ра с водой через цилиндрический |
a |
|
|||||
насадок диаметром d, если известны |
|
||||||
Ω1,Ω2,H1,H2. |
|
|
|
|
|
Ω2 |
H2 |
|
|
|
|
|
|
||
Параметр |
|
Вариант |
|
|
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
Ω , м2 |
|
|
|||||
8 |
6,5 |
4,2 |
6,0 |
5,0 |
|
H1 |
|
Ω12, м2 |
2,4 |
2,2 |
2,0 |
3,0 |
2,8 |
Ω1 |
|
H1, м |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
2,0 |
2,2 |
|
|
H2, м |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,4 |
3,2 |
d |
|
d, мм |
40 |
50 |
45 |
60 |
50 |
|
|
Задача 4-41. Определить избыточное давление ризб сжатого воздуха над поверхностью жидкости в баке при начальном расходе жидкости Q через цилиндрический насадок диамет ром d. Уровень жидкости в баке Н.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Жидкость |
бензин |
бензин |
вода |
вода |
керосин |
|
d, мм |
60 |
48 |
56 |
40 |
58 |
|
H, м |
2,5 |
2,1 |
2,5 |
1,8 |
1,9 |
|
Q, дм3/с |
26 |
42 |
24 |
40 |
28 |
307
Сжатый
воздух
ризб |
H |
d |
Рисунок к задачам 4-41…4-42
Задача 4-42. Определить расход бензина Q, проходящего через внешний цилиндрический насадок диаметром d, если напор в баке Н, давление сжатого воздуха над поверхностью жидкости ризб.
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
d, мм |
30 |
60 |
50 |
45 |
40 |
|
H, м |
2,6 |
1,6 |
1,4 |
1,5 |
1,8 |
|
ризб, кПа |
70 |
60 |
50 |
40 |
30 |
Задача 4-43. Определить время Т опорожнения резервуара с водой, в дне которого имеется отверстие площадью S.
|
|
|
Вариант |
|
|
a |
|
|
Параметр |
|
|
|
|
|
h2 |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Ω2 |
|||
Ω1, м2 |
6,0 |
4,0 |
5,0 |
6,1 |
4,5 |
|
|
|
Ω2, м2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,2 |
2,4 |
|
h1 |
|
S, см2 |
55 |
60 |
65 |
70 |
70 |
Ω1 |
||
|
||||||||
h1, м |
2,2 |
2,4 |
2,6 |
2,8 |
3,0 |
S |
|
|
h2, м |
3,4 |
3,6 |
3,8 |
4,0 |
4,2 |
|
Задача 4-44. В дорожной насыпи устраивается труба – выпуск по типу конического расходящегося насадка. Опре-
308
делить |
диаметры входной |
|
|
|
и выходной частей трубы – |
|
|
|
|
|
|
|
||
насадка при условии, что на- |
|
|
||
садок |
будет затопленным. |
d |
||
Даны Q, разность горизонтов 
Z, длина трубы ℓ, угол конус- 
ности θ = 6°. 
Z
D |
Параметр |
|
|
Вариант |
|
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Q, м3/с |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
|
Z, м |
0,24 |
0,22 |
0,26 |
0,25 |
0,23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
ℓ, м |
3,2 |
3,3 |
3,4 |
3,5 |
3,6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 4-45. В бак, разделенный перегородкой на два от- |
||
сека, подается вода в количестве |
Q |
|
Q. Температура жидкости 20°С. В |
|
|
перегородке имеется цилиндри- |
H1 |
|
ческий насадок, диаметр которо- |
H2 |
|
го d1, а длина ℓ = 3d1. Жидкость |
d1 |
d2 |
из второго отсека через отверстие |
|
|
диаметром d2 поступает наружу, в |
|
|
атмосферу. Определить напоры Н1 и Н2 уровней жидкости. |
||
Параметр |
|
|
Вариант |
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
||
|
||||||
Q, дм3/с |
5 |
5,5 |
4,8 |
4,6 |
6,0 |
|
d1, мм |
50 |
46 |
40 |
44 |
52 |
|
d2, мм |
32 |
30 |
28 |
26 |
34 |
Задача 4-46. Через водоспуск плотины, имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q при глубинах подтопления насадка Н1 и Н2. Определить диаметр водоспуска d.
309