Контрольная Гидравлика (10 задач), номер: 261194

Оглавление
Задача 10 3
Задача 18 4
Задача 26 5
Задача 36 7
Задача 49 12
Задача 53 16
Задача 61 21
Задача 73 23
Задача 90 26
Задача 99 27
Литература 30

Задача 10
Резервуары А и В частично заполнены водой и газом (рис. 1.10). Определить избыточное давление газа на поверхности воды закрытого резервуара В, если избыточное давление на поверхности воды в закрытом резервуаре А равно рА, разность уровней ртути в двухколейном дифманометре h, мениск ртути в левой трубке манометра ниже уровня воды на величину h1, в правой трубке – h3 = 0,25 h1, высота подъема ртути в правой трубке манометра h2. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено этиловым спиртом. Удельный вес ртути γР = 133,4 кН/м3, воды γв = 9,81 кН/м3, этилового спирта γс = 7,74 кН/м3.

Дано: h = 0,2 м, h1 = 0,7 м, h2 = 0,4 м, рА = 85 кПа.
Задача 18
Для накопления энергии используется грузовой гидравлический аккумулятор (рис. 2.8), вес плунжера которого равен G, диаметр - D. Определить запасаемую аккумулятором энергию при ходе плунжера Н = 6 м.

Дано: D = 300 мм, G - 196, 2 кН.
Задача 26
Отверстие шлюза-регулятора (рис. 3.6) перекрыто плоским металлическим затвором с размерами: высота а, ширина b и толщина с = 0,25 b. Глубина воды слева от затвора h1, а справа - h2. Определить начальную силу тяги, необходимую для открытия затвора, равнодействующую силы давления воды на за¬твор и положение центра ее приложения. Коэффициент трения скольжения f =0,4, удельный вес материала, из которого изготовлен затвор, γз — 11 кН/м3, удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3.
Дано: h1 = 3 м, h2 = 1,5 м, а = 4 м, b = 2 м.
Задача 36
Водораспределительная сеть, выполненная из чугунных трубопроводов, состоит из последовательных и параллельных участков, двух резервуаров, сообщающихся при помощи сифона, и отходящего от нижнего резервуара чугунного трубопровода с задвижкой (рис. 4.6). Один из последовательных участков имеет путевой объемный расход q. Горизонты уровней в резервуарах разнятся на величину Н. Сифонный трубопровод с углами поворота α и β имеет обратный клапан с сеткой и пропускает объемный расход Qсиф.
Требуется:
1. Определить распределение объемного расхода Q1 в трубопроводах при параллельном соединении.
2. Определить диаметр сифона.
3. Определить потери напора по длине последовательно соединенных участков трубопровода, пропускающего объемный расход Q2.
4. Определить начальную скорость ν0 в чугунном трубопроводе с толщиной стенок е, если после внезапного закрытия задвижки давление перед задвижкой будет р, а перед закрытием давление было ро.
Задача 49
Из резервуара А, на свободной поверхности которого избыточное давление рм, вода температурой t° = 15°C поступает в резервуар В по трубопроводу переменного сечения, состоящему из двух участков длиной l1 и l2 и диаметрами d1 и d2. Разность уровней в резервуарах h = Н1 – Н2 (рис. 5.9).
На глубине Н1 к резервуару А подсоединен конически расходящийся насадок с диаметром выходного сечения dн и длиной l н = 5dн.
Определить:
1. Режим течения, скорость ν и расход воды Q, поступающей в резервуар В по трубопроводу, если коэффициент потерь входа в трубу ξвх = 0,5, коэффициент сопротивления колена ξк = 0,4, коэффициент сопротивления полностью открытой задвижки ξз = 5, коэффициент гидравлического трения на первом участке. λ1 = 0,025, на втором - λ2 = 0,04. Скоростным напором и изменением уровня в резервуаре. А пренебречь,
2. Скорость и расход воды через конически расходящийся насадок, если коэффициенты φн и μн равны и составляют 0,45.
3. Сравнить скорость и расход, проходящий через насадок, со скоростью и расходом через отверстие в тонкой стенке, если φ отв = 0,97, а μотв = 0,62.
Задача 53
Для обогрева ремонтных мастерских используется котельная, вода для нагрева в которую подается центробежным насосом из подземного источника (рис. 6.3). Температура воды - t° C. Геометрическая высота подъема воды - Нг. Подача - Q. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют диаметры длины соответственно dвс и dн. Трубы стальные.
Требуется:
1. Подобрать насос. Построить рабочие характеристики насоса H = f (Q), η = f (Q) и характеристику трубопровода Hтр = f (Q). Местными гидравлическими потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе принять равным 100% от потерь по длине.
2. Определить напор и подачу насоса по рабочей точке при его работе на трубопровод, найти мощность на валу насоса.
3. Определить, как изменятся напор и мощность насоса, если подачу воды увеличить на 10%.
Задача 61
Гидравлическая система рулевого управления трактора К-700 состоит из насоса 1, подключенного к нагнетательному трубопроводу 2; предохранитель¬ного (перепускного) клапана 3, установленного на сливном трубопроводе 4; распределителя 5 с размещенным в нем золотником 6 и силового цилиндра 7 с поршнем 8. Распределитель соединен с силовым цилиндром посредством тру¬бопроводов 9, причем полости распределителя сообщены с помощью трубо¬проводов 10 (рис. 7.1).
Требуется определить усилие N, создаваемое поршнем силового цилиндра для удержания трактора в горизонтальном положении при его работе на склоне, если давление на выходе шестеренного насоса - p. Диаметр поршня цилиндра — Д, длина нагнетательного трубопровода - l, диаметр - d. В качестве рабочей жидкости используется автотракторное масло с кинематической вязкостью υ и удельным весом γ. Принять местные потери напора равными 25% от потерь на трение по длине нагнетательного трубопровода. Подача насоса - Q.
Задача 73
Полив многолетних трав производится двумя машинами «Фрегат» модификации ДМ-454-70, каждая из которых используется на двух позициях (рис. 8.3). Конструктивная длина машины 1, объемный расход воды одной машиной Q. Вода для полива машиной берется от гидрантов закрытой оросительной сети. Необходимый напор на гидранте h. Для подачи воды к гидранту используется стационарная насосная станция. Расстояние от насосной станции до участка L = 0,5l.
Произвести расчет закрытой оросительной сети с определением потерь напора в трубопроводах и напора насосной станции. Выбор диаметров трубопровода произвести с учетом допустимой скорости движения воды по трубам. Трубы принять асбестоцементные. Отметку уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотное положение наиболее удаленного и высокорасположенного гидранта взять с рис. 8.3.
Задача 90
В качестве водоисточника для с.-х. населенного пункта планируется использовать подземные артезианские воды, залегающие на глубине 48 м мощным водоносным пластом. По качеству вода отвечает требованиям хозяйственно-питьевого снабжения.
Начертить общую схему водоснабжения для с.-х. населенного пункта с механическим водоподъемом, где подача воды к потребителю насосной станцией регулируется водонапорной башней. Дать обоснование выбора типа водозаборного сооружения и других элементов схемы. Рельеф местности диктует проектирование разводящей водопроводной сети с проходной башней.
Задача 99
Система водоснабжения обеспечивает водой сельский населенный пункт, среднесуточный расход воды которого - Qср.сут. и расчетный максимальный суточный расход - Qсут.max. Сводный суточный график часовых расходов воды всеми группами потребителей представлен на рис. 9.9.
Требуется:
1. Определить минимальный часовой расход Qч. min. в сутки, минимального водопотребления. Коэффициент суточной неравномерности минимального водопотребления αсут. min принять равным 0,7.
2. Определить графическим способом объем регулирующей емкости резервуара водонапорной башни, если насосная станция непрерывно работает 14 часов в сутки (с 6 до 19 ч).
3. Определить объем пожарного запаса, размещаемый в резервуаре башни, если он должен обеспечить подачу воды в течение трехчасовой продолжительности пожара при объемном расходе пожарного запаса qп (л/с).

Литература
1. Флексер Я.Н. Практикум по гидравлике и сельскохозяйственному водоснабжению. Изд. 2-е. М., «Колос», 1969
2. Сабашвили. Р. Г. Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов: Методические указания по изучению дисциплины/ Всесоюзн. с.-х. ин-т заоч. образования. Сост. Р. Г. Сабашвили. М., 1989. 93 с.
3. Примеры расчетов по гидравлике. Под ред. А.Д. Альтшуля. Учеб. пособие для вузов. М., Стройиздат, 1977. 255 с.
4. Костюченко Э.В. Практикум по гидравлике и гидромеханизации сельскохозяйственных процессов. Учебное пособие для сельскохозяйственных вузов. - Мн.: Ураджай, 1991. — 272 с.