контрольная

РАЗДЕЛ № 1 «ГИДРОСТАТИКА»
Задача 1.1
Задание.
С целью своевременного обнаружения и устранения возможных неплотностей в
местах соединений перед сдачей в эксплуатацию трубопровод диаметром d и длиной l
подвергается испытанию опрессовкой под действием избыточного давления р=2 МПа,
достигаемого нагнетанием в трубопровод дополнительного объема жидкости.
Требуется определить, какой объем жидкости дополнительно нужно подать в
трубопровод для достижения необходимого давления при испытании. Деформацией
трубопровода пренебречь. Коэффициент объемного сжатия принять равным βw=0,0005
1/МПа.
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
l, м 100 150 200 250 300 350 300 250 200 150
d, мм 100 150 200 250 300 350 400 450 500 100
Задача 1.2
Задание.
Для приема дополнительного объема воды, получающегося в процессе ее расширения
при нагревании, к системе водяного отопления в верхней ее точке присоединяют рас-
ширительные резервуары, сообщающиеся с атмосферой.
Определить необходимый объем расширительного резервуара при нагревании воды
от 10 до 90°С.
Коэффициент температурного расширения воды принять равным βt=0,00045 1/°С.
Объем воды в системе W.
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
W, м
3
2,2 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0
Задача 2.1
Задание.
Определить критическую скорость, отвечающую переходу от ламинарного режима к
турбулентному в трубе диаметром d, при движении воды, нефти и воздуха при температуре
15°С.
Кинематический коэффициент вязкости при указанной температуре воды, нефти и
воздуха соответственно равен:
νB=1,14.
10-6 м
2
/с;
νн=940-6 м
2
/с;
νвозд=14,5.
10-6 м
2
/с.
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
d, мм 200 15 20 25 32 50 75 100 125 150
Задача 2.2
Задание.
На рис. 2.1 представлен водомер Вентури (участок трубы с плавным сужением
потока), предназначенный для измерения расхода протекающей по трубопроводу жидкости.
Определить расход Q, если разность уровней в трубках дифференциального ртутного
манометра h, диаметр трубы d1 диаметр горловины (сужения) d2. Потерями напора в
водомере пренебречь.
Рис. 2.1
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
D1, мм 150 100 125 200 250 50 75 100 150 200
D2, мм 50 25 32 75 50 15 20 32 75 50
h, см 10 15 12 8 20 10 12 16 9 18
Задача 2.3
Задание.
Определить давление р1 в узком сечении трубопровода (рис. 2.2, сечение 1-1) при
следующих условиях: давление в широкой его части равно р2, расход воды, протекающей по
трубопроводу Q, диаметры труб узкого и широкого сечений соответственно d1 и d2
Режим движения в трубопроводе - турбулентный.
Трубопровод горизонтален.
Удельный вес воды принять равным γ=10 кн/м3
.
Рис. 2.2
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
р2, кПа 50 60 80 20 30 45 40 70 80 100
Q, л/с 10 6 15 12 8 5 2 10 7 20
d1, мм 50 32 100 50 32 25 15 75 50 100
d2, мм 150 75 200 125 100 50 32 125 100 250
Задача 2.4
Задание.
7
Определить потери давления на длине l при движении по трубе диаметром d воды и
воздуха с расходом Q при температуре 10°С.
Эквивалентная шероховатость трубы kэ = 0,1 мм.
Как изменятся эти потери с увеличением температуры до 80°С?
Плотность и вязкость воды и воздуха при указанных температурах соответственно
равны:
ρ B10=1000 кг/м3
; ν B10=0,0131.
10-4
м
2
/с;
ρBОЗД10=1,23 кг/м3
; ν BОЗД10=0,147.
10-4
м
2
/с;
ρ B80=972 кг/м3
; ν B80=0,0037.
10-4
м
2
/с;
ρ BОЗД80=0,99 кг/м3
; ν BОЗД80=0,217
.
10-4
м
2
/с.
Исходные данные
Номер варианта
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
L, м 300 10 15 20 25 50 100 150 200 250
d, мм 200 15 20 25 32 50 75 100 125 150
Q, л/с 100 0,5 0,8 1,0 2,0 4,0 15 25 40 50
Задача 2.5
Задание.
Определить потери давления на единицу длины в воздуховодах: круглого - диаметром
d и квадратного - со стороной а поперечного сечения при одинаковой длине периметра и
заданном расходе воздуха Q. Эквивалентная шероховатость стенок воздуховодов kэ=0,2 мм.