Задачи по гидрогазодинамике
Задача 8.1.3. Коническая воронка с приставным дном пренебрежимо малого веса погружена в жидкость (рис. 8.10). Вес жидкости в объеме АВCD равен Р. Объяснить, что произойдет с дном воронки, если: 1) в воронку налить ту же жидкость до уровня CD; 2) на дно воронки положить груз весом Р.
Задача 8.1.4. В днище резервуара с жидкостью (ρ = 800 кг/м3 ) имеется круглое спускное отверстие (d1 = 10 см), закрытое полусферическим клапаном (рис. 8.11).Определить, при каком диаметре d2 цилиндрического поплавка клапан автоматически откроется при достижении высоты уровня жидкости в резервуаре Н = 2 м? Длина цепочки, связывающей поплавок с клапаном, l = 0,95 м, вес подвижных частей устройства G = 30 Н, избыточное давление на свободной поверхности жидкости ри = 49 кПа.
Какую силу Ρ нужно приложить к поршню левого сосуда, наполненного водой, чтобы уравновесить давление воды на поршень правого сосуда, если известны диаметры поршней d1 = 20 см, d2 = 12 см, d3 = 24 см, высота воды в трубке h1 = 1,5 м, а превышение левого поршня над осью среднего h2 = 0,75 м (рис. 8.15). Определить: 1)показание манометра РМ, установленного в центре правого цилиндра; 2)силы действия жидкости на второй и третий поршни; 3) гидростатические напоры в точках А, В, С, Д, Е. Построить эпюры избыточного давления для стенки n-m-f-k-l, если h3 = 0,25 м.
Задание 8.2.3. Из резервуара А по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб, нефть Оринская при температуре t=180 C поступает в закрытый резервуар В. Показания вакуумметра составляет Pv. Превышение уровня в резервуаре А над уровнем в резервуаре В составляет Н. Длины и диаметры труб, соответственно, равны d1 ,d2 , l1 ,l2 . Трубы бесшовные стальные. Исходные данные: PV =28 кПа; H=7 м; d1 =60 мм; d2 =30 мм; l1 =6м; l2 =5 м. Определить расход нефти в системе. Построить напорную и пьезометрическую линии, используя которые, определить избыточное давление и полный напор в сечении К-К, расположенном по середине второго участка. Какая часть напора при этом будет потеряна? Как изменится удельное кинетическая энергия потока жидкости при переходе в трубу меньшего диаметра?
Задача 8.2.4. Центробежный насос осуществляет забор воды из бассейна по самотечной трубе через промежуточный колодец при температуре t 0 С, длина и диаметр самотечной трубы, соответственно, равны L и D, всасывающей линии насоса l и d. Насос расположен выше уровня воды в бассейне на h. Исходные данные: t=170 С; L=20 м; D=150 мм; l=12 м; d=150 мм; h=2м; λ=0,03.Определить расход воды, откачиваемой насосом, если известно, что вакуумметрическая высота во всасывающем патрубке насоса равна 6 м. Коэффициент сопротивления трения принять равным λ , а значения коэффициентов местных сопротивлений указаны на рис. 11.Какой при этом будет разность уровней Z в бассейне и колодце? Построить напорную и пьезометрическую линии по длине всасывающего трубопровода, используя которые, определить полный гидродинамический напор и избыточное давление перед входом воды в насос. Определить гидравлические уклоны для данных трубопроводов.
Задача 8.2.5. Для горизонтального трубопровода, размеры которого указаны в таблице, определить расход Бугуруслановской нефти при температуре t = 18° C, если показание манометра PM. Коэффициент сопротивления вентиля и сопла соответственно равны ζв = 4, ζс = 0,6. Трубы стальные сварные. Исходные данные: PM =4ат; h=5м; l1 =10м; l2 =40м; d1 =100мм; d2 =200мм; d3 =80мм. Построить напорную и пьезометрическую линии для данного трубопровода, используя которые, определить в сечении K-K, расположенном посередине второго участка, избыточное давление и полный гидродинамический напор. Какая часть напора при этом теряется? Как изменится расход, если диаметр первого участка увеличить на 10%?
