Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ЗАДАЧИ ТМРГ.doc
Скачиваний:
12
Добавлен:
07.03.2016
Размер:
359 Кб
Скачать
☆
    1. . Контрольні задачі

Задача 1. Трубопровід довжиною 1 (м) і внутрішнім діаметром d (мм) перед гідравлічними випробуваннями наповнений водою під атмосферним тиском при температурі води t=20°C.

Визначити масу води, яку потрібно долити у трубопровід, щоб підвищити тиск на Р (Па).

Коефіцієнт об’ємного тиску води при t=20°C прийняти βр=5·10-10. Стіни трубопроводу прийняти абсолютно жорсткими.

Варіант

1

2

3

4

5

l, м

1000

2000

3000

4000

5000

D,мм

1000

800

500

400

300

Р, КПа

200

300

400

500

600

Задача 2. Система опалення будинку загальним об’ємом V (м3) наповнена водою при температурі t1,°C. Визначити розширювальну ємкість системи опалення, якщо вода буде нагріта до температури t2. Коефіцієнт температурного розширення прийняти βт=10-4.

Розширювання труб не враховувати.

Варіант

1

2

3

4

5

T1,°C

10

12

14

16

20

T2,°C

98

95

92

90

80

V,м3

20

16

14

12

10

Задача 3. Визначити тягу через димову трубу (камін) котельні висотою Н (м), якщо розрахункова густина газів в трубі ρг=0,6 кг/м3, а температура зовнішнього повітря t3 (°C). Густину атмосферного повітря розраховуйте за формулою ρа=353Т-1, де Т - абсолютна температура повітря, К.

Варіант

1

2

3

4

5

Н, м

30

40

50

60

80

T3,°C

-20

-10

-5

0

+5

Задача 4. Обчислити надлишковий (манометричний) тиск Рm у котлі та п’єзометричну висоту hp , якщо в ртутному манометрі різниця висот ртуті дорівнює ∆h (мм). Густину ртуті прийняти ρрт =13548 кг/м3, а густину води прийняти ρв = 995 кг/м3 (див рис 1.)

Рис. 1.

Варіант

1

2

3

4

5

∆h,мм

100

150

200

250

300

Задача 5. Обчислити манометричний тиск у перерізі 2-2 газового колодязя (стояка), якщо в перерізі 1-1 манометричний тиск дорівнює Рm (Па), відстань між перерізами – h, м; густина атмосферного повітря ρа (кг/м3), а густина газу ρг (кг/м3), див рис 2.

Рис. 2.

Варіант

1

2

3

4

5

ρа , (кг/м3)

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

ρг , (кг/м3)

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9


Задача 6. Залізобетонний тунель кругового перерізу діаметром D (м) і товщиною стінки δ=0,25 м утримується від всплиття за допомогою тросів, що попарно розташовані через 6 м тонеля. Визначити на тяжіння тросів, якщо вага 1 м додаткового навантаження G=10 кН/м, густина бетону ρ=2500кг/м3.

Варіант

1

2

3

4

5

D,м

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0


Задача 7. Пісок постачається дерев’яною шаландою, що має вертикальні борти і площу F м2 в плані. Власна маса шаланди Mn,т, якщо найменша глибина по фарватеру hmin, м. Знайти глибину занурення шаланду.

Варіант

1

2

3

4

5

F , м2

40

45

50

55

60

M , т

25

30

35

40

45

Mn ,т

15

20

25

30

40

hmin , м

1,4

1,8

2,2

2,4

3,0

Задача 8. Визначити зусилля, які зріжуть бокові заклепки торцевої стіни котла у місці його кріплення до циліндричної частини діаметра D, м. Внутрішній тиск у котлі складає Р, Па.

Варіант

1

2

3

4

5

D, м

1,0

1,5

2,0

2,25

2,5

Р, Па

40·105

35·105

30·105

25·105

20·105

Задача 9. Визначити силу тиску рідини на засувку водовипуску висотою h, шириною b і точку її прикладання. Глибина води перед дамбою Н1.

Варіант

1

2

3

4

5

h,м

1

1,2

1,4

2

2,5

b,м

2

3

4

4,5

5

Н1,м

5

7

9

11

13


Задача 10. Для обліку витрати води у трубогоні діаметром d1 виконаний водомір Вентурі з діаметром d2 . П’єзометричні трубки дозволяють відраховувати різницю висот h. Визначити витрату води G кг/с.

Варіант

1

2

3

4

5

d1, м

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

d2, м

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

h

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

Задача 11. Визначити витрату повітря, яке засмоктується вентилятором через колектор діаметром D, а U - подібний манометр показує розрідження h мм водяного стовпа.

Варіант

1

2

3

4

5

D, м

0,1

0,125

0,15

0,2

0,5

h

80

70

60

50

30

Задача 12. Замкнений резервуар заповнений рідиною (ρ=900кг/м3), знаходиться під постійним манометричним тиском Р, рівень рідини Н підтримується постійним. Через трубу змінного перерізу рідина виливається в атмосферу. Нехтуючи опорами, визначити витрату Q (л/с) і побудувати п’єзометричну лінію.

Варіант

1

2

3

4

5

Н, м

1

2

3

4

5

р, кПа

60

50

40

30

20

d1,мм

250

200

150

125

100

d2, мм

150

125

75

75

50


Задача 13. При обтіканні вітровим потоком будівлі швидкість над дахом збільшується у 1,5 рази, а перед лобовою стінкою зменшується у 2 рази. Обчислити розрідження над дахом і підвищення тиску перед стінкою при швидкості U та густиною повітря ρ=1,2 кг/м3.

Варіант

1

2

3

4

5

U , м/с

15

12,5

10

7,5

5,0

Задача 14. Визначити критичну швидкість, що відповідає переходу від ламінарної течії до турбулентної для труби діаметром d при рухові в ній води (υ=10-6 м2/с), повітря (υ=15,1·10-6 м2/с) і гліцеріна (υ=14,5·10-4 м2/с, ρ=1100 кг/м3) при температурі t=20°C.

Варіант

1

2

3

4

5

d,мм

20

25

32

40

50

Задача 15. Трубою діаметром D рухається вода з витратою Q при температурі t=20°C (υ=10-6 м2/с, ρ=898 кг/м3). Чи зміниться режим її течії: а) при збільшенні витрати у 2 рази; б) при зменшенні витрати у 2 рази?

Варіант

1

2

3

4

5

D, мм

25

32

45

50

60

Q, л/с

0,052

0,12

0,30

0,55

0,77

Задача 16. Нафта з кінематичною в’язкістю υ рухається трубогону. Визначити мінімальний діаметр d труби, при якому і буде рухатись у ламінарному режимі з витратою Q.

Варіант

1

2

3

4

5

D, мм

0,4

0,35

0,30

0,25

0,2

Q, л/с

10

15

20

25

30

Задача 17. Визначити втрати тиску в сталевому маслопроводі діаметром D=50 мм і довжиною l=2 м при кінематичній в’язкості υ=0,36·10-4 і густині ρ=900 кг/м3 і витраті Q.

Варіант

1

2

3

4

5

Q, л/с

1,0

1,2

1,4

1,6

2,0

Задача 18. Визначити витрати тиску на тертя при руху води в (k0=0,0002 м) сталевій трубі діаметром D і довжиною l, якщо витрата води дорівнює G кг/с.

Варіант

1

2

3

4

5

D, м

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

l, м

1000

2000

3000

4000

5000

G,кг/с

50

150

200

400

500

Задача 19. В двох точках живого перерізу трубогону діаметром D виміряні швидкості U1 води на відстані y від стінки труби на осі Umax. Визначити середню швидкість води та втрати тиску на трубогоні.

Варіант

1

2

3

4

5

Ду , мм

100

200

300

400

500

У, мм

10

15

20

25

30

U1, м/с

3,0

2,0

2,6

2,4

2,3

Umax, м/с

3,5

3,2

3,0

2,8

2,6

Задача 20. Вода за допомогою сильфонного трубогону спочатку підіймається на висоту h1, на дільниці довжиною l1, а потім на дільниці l2 опускається на висоту Н від найвищої точки. Сума місцевих опорів поворотів і решітки дорівнює ζ. Підібрати внутрішній діаметр труби для пропуску води з витратою Q. Прийняти RЛ=60 Па/м.

Варіант

1

2

3

4

5

h1, м

2,5

3

3,5

4

4,5

l1, м

0,5

8

12

18

20

l2, м

20

25

30

40

50

Н, м

4,5

6

7

8

10

ζ

0,4

0,6

1,2

1,5

2,0

Q, л/с

100

120

130

150

200

Задача 21. Повітря густиною ρ=1,2 кг/м3 подається вентилятором по трубі довжиною l. Гідравлічний коефіцієнт тертя λ, сумарний коефіцієнт місцевих опорів на плавному вході та повороті труби ζ∑. Визначити розрідження (вакуум) рв перед вентилятором, якщо він постачає Q2 повітря при швидкості V=8 м/с.

Варіант

1

2

3

4

5

l, м

4

6

8

9

10

λ

0,022

0,02

0,018

0,016

0,015

ζ∑.

0,65

0,75

0,85

0,9

1,0

Q, м3/с

1300

1900

2500

3500

5000

Задача 22. Визначити витрату води через малий отвір при сталому напорі Н1, якщо при напорі Н2 витрата води через цей отвір дорівнює Q2.

Варіант

1

2

3

4

5

Н1,м

1,4

1,8

2,1

2,4

3,0

Н2,м

2,1

2,6

1,8

1,6

1,0

Q2, л/с

8,1

10,8

6,2

5,8

4,0

Задача 23. У закритій посудині підтримується сталий напір Н, сталий манометричний тиск рm. Визначити діаметр отвору в посудині, якщо витрата рідини становить Q.

Варіант

1

2

3

4

5

Н

1

1,4

1,6

1,8

2,0

Рm, кПа

30

35

40

45

50

Q, л/с

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Задача 24. Підібрати діаметр шайби (діафрагми) у відгалуженні водопроводу для забезпечення в ньому швидкості води U=1,0 м/с при діаметрі Dу і погашення в ньому нев’язки тиску ∆р.

Варіант

1

2

3

4

5

6

D, мм

100

150

200

250

300

400

ρ, кПа

10

15

20

25

30

50

Задача 25. З відкритої посудини, з площею дна S і рівнем води Н, через даний малий отвір діаметром d витікає вода. Визначити: а) за який час рівень води зменшиться від Н до Н1; б) при якій висоті рівня води Н втрата води буде складати Q.

Варіант

1

2

3

4

5

S, м2

0,5

0,75

1,0

1,25

1,5

d, мм

15

20

25

30

35

Н, мм

1,2

1,8

2,4

3,0

5,0

Н1, м

0,2

0,5

0,8

1,0

1,2

Q, л/с

0,6

0,8

1,0

1,4

1,8

Задача 26. Для відводу води з шламонакопичувача прокладений дерев’яний жолоб прямокутного перерізу шириною b та похилом дна і. Визначити витрату води через жолоб при глибині його наповнення h.

Варіант

1

2

3

4

5

b, м

1

1,2

1,6

1,8

2,0

I

0,013

0,018

0,02

0,024

0,028

h, м

0,5

0,8

1,0

1,2

1,4

Задача 27. Визначити максимальну і середню в прямокутному перерізі швидкість рівномірної течії і витрату води в каналі, якщо відомі: уклін для каналу і; ширина каналу b; коефіцієнт шорсткості n; глибина потоку h.

Варіант

1

2

3

4

5

і

0,025

0,022

0,018

0,015

0,013

b, м

0,8

1,0

1,4

1,6

2,0

h, м

0,4

0,5

0,7

0,8

1,0

n

0,011

0,015

0,018

0,021

0,023

Задача 28. Визначити, який уклін необхідно надати дну прямокутного в перерізі каналу шириною b і глибиною потоку h при коефіцієнті шорсткості n, щоб витрата води в ньому дорівнювала Q.

Варіант

1

2

3

4

5

b, м

1,8

1,4

1,2

1,0

0,7

h, м

1,0

0,8

0,7

0,6

0,5

n

0,011

0,013

0,015

0,016

0,018

Q, м3/с

3,0

2,6

2,2

1,8

1,4

Задача 29. Визначити фільтраційну витрату води Q, яка поступає при відкачці у колодязь радіусу r, якщо природна глибина ґрунтового потоку Н, глибина води у колодязі h, радіус дії колодязя R і коефіцієнт фільтрації К.

Варіант

1

2

3

4

5

l, м

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Н, м

13

15

17

19

21

h, м

1,5

5,0

6,0

7,0

8,0

R, м

350

400

450

500

550

К, см/с

0,002

0,0021

0,0025

0,003

0,0035

Задача 30. Обчислити дебіт артезіанського колодязя (свердловини), при умові, що потужність водоносного шару t, глибина відкачки S, діаметр свердловини d, радіус R, а коефіцієнт фільтрації К.

Варіант

1

2

3

4

5

t, м

10

11

13

15

20

S, м

3

4

5

6

7

d, м

0,15

0,2

0,25

0,3

0,32

R, м

150

175

200

250

300

К, см/с

1,0

1,2

1,5

1,9

2,5