Контрольная работа по предмету Гидравлика на тему: Выполнить задания по двум вариантам. Вариант 52 и 97

Вариант 52.
Задача 12. Найти избыточное давление на свободной поверхности в резервуаре, заполненном водой, если известны: глубина погружения верхнего манометра а, нижнего манометра h и показания верхнего манометра h1. Определить показание нижнего манометра h2. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3 , плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3. Исходные данные к задаче: h = 1,2 м; h1 = 125 мм; а = 0,3 м.
Задача 48. Отверстие шлюза-регулятора прикрыто плоским металлическим затвором шириной b. Вес затвора G, коэффициент трения скольжения затвора по направляющим f. Определить начальную силу тяги T, необходимую для подъема затвора, равнодействующую сил давления воды на затвор и положение точки ее приложения. Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3. Построить эпюру гидростатического давления на поверхность АО.
Исходные данные: f = 0,4; Н1 = 3 м; Н2 = 2 м; G = 5,6 кН; b = 5 м.
Задача 62. Для автоматической перекачки воды из верхнего водоема в нижний установлена сифонная труба длиной ℓ и диаметром d. Определить расход и вакуум в сечении а-а, если разность уровней верхнего и нижнего водоема H. Длина сифона до сечения а-а равна ℓ1. Горизонтальный участок сифона расположен над уровнем воды верхнего водоема на высоте h. Коэффициент трения определить по зависимости квадратичной области турбулентного режима, приняв абсолютную шероховатость стенок Δ. Коэффициенты местных сопротивлений и исходные данные к задаче приведены в табл. 62.
Исходные данные: Н = 2,5 м; l = 40 м; d = 150 мм; l1 = 20 м; h = 1,3 м; Δ = 0,1 мм; ζсетка = 7; ζпов = 0,37.
Вариант 97.
Задача 12. Найти избыточное давление на свободной поверхности в резервуаре, заполненном водой, если известны: глубина погружения верхнего манометра а, нижнего манометра h и показания верхнего манометра h1. Определить показание нижнего манометра h2. Плотность воды ρв = 1000 кг/м3 , плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3. Исходные данные к задаче: h = 1,2 м; h1 = 125 мм; а = 0,3 м.
Задача 30. Для регулирования уровня жидкости в напорном резервуаре установлен поворачивающийся прямоугольный затвор АВ, который открывает отверстие в вертикальной стенке. Определить начальное натяжение троса Т, если заданы размеры клапана a х b, глубина h и манометрическое давление на поверхности воды рм. Трением в шарнирах пренебречь.
Исходные данные: a  b = 1,53 м2; ρж = 1000 кг/м3; рм = 10 кПа; h = 2,5 м.
Задача 56. Насос подает воду на высоту h по трубопроводу диаметром d и длиной ℓ, на котором имеются вентиль с прямым затвором, два резких поворота на углы β1 и β2 при расходе Q. Давление в конце трубопровода р2, температура воды t. Определить давление р1 на выходе из насоса. Трубопровод считать гидравлически гладким. Коэффициенты местных сопротивлений: кран проходной ζкр, и два поворота без скругления ζпов1, ζпов2 см. в Приложении 6.
Исходные данные: Q = 5 л/с; h = 10 м; d = 80 мм; l = 25 м; р2 = 200 кПа; t = 18°C; β1 = 65°; β2 = 40°.
Задача 76 (рис.4.15). Сложный трубопровод с параллельным и последовательным соединением труб подключен к баку с водой и должен обеспечивать расходы Q2 и Q3 в узловых точках 2 и 3, а также избыточное давление рм на выходе (при полностью открытой задвижке). Определить, какой потребуется для этого уровень воды в баке H. Потери напора на местных сопротивлениях принять равными 10 % от потерь напора по длине.
Исходные данные: d1 = 100 мм; d2 = 100 мм; d3 = 100 мм; l1 = 150 м; l2 = 180 м; l3 = 200 м; Q2 = 9 л/с; Q3 = 9,5 л/с; z = 4 м; рм = 0,08 МПа; трубы – М5А (чугунные новые, ГОСТ 5525–75).
Задача 89. Определить толщину стенок трубопровода, чтобы напряжение в них от повышения давления при мгновенном закрытии затвора не превышало σ. Диаметр трубопровода d, скорость движения жидкости в нем до закрытия затвора v0. Задачу решить методом последовательного приближения, задавшись ориентировочно скоростью ударной волны в интервале 400…450 м/с для труб из полиэтилена и 900…1300 м/с для труб из других материалов.
Исходные данные: σ = 2,6 МПа; v0 = 0,85 м/с; d = 60 мм; жидкость – бензин; материал труб – алюминиевые вальцованные.
Задача 112. На рисунке показана упрощенная схема объемного гидропривода поступательного движения с дроссельным регулированием скорости выходного звена (штока), где 1 – насос, 2 – регулируемый дроссель. Шток гидроцилиндра 3 нагружен силой F, диаметр поршня D. Предохранительный клапан 4 закрыт. Подача насоса Q, плотность рабочей жидкости ρ. Требуется:
1. Определить величину давления на выходе из насоса.
2. Вычислить расход жидкости через дроссель.
3. Установить скорость перемещения поршня со штоком vп при таком открытии дросселя, когда его можно рассматривать как отверстие площадью S0 с коэффициентом расхода .. Потерями давления в трубопроводах пренебречь.
Исходные данные: F = 2,5 кН; D = 75 мм; Qн = 0,9 л/с; So = 8∙10–2 см2; μ = 0,63; ρ = 910 кг/м3.