Задачи с курса Гидравлика - 18 штук

« Назад

Условия

Задача 1. Определить, на какой глубине в закрытом резервуаре абсолютное давление составляет р = 2 · 10⁵ Па, если на поверхности воды избыточное давление составляет р_0и = 35 кПа.

Задача 2. Определить равнодействующую сил давления на перегородку высотой L = 3 м и шириной В = 2 м, если Н₁ = 2 м, Н₂ = 1 м. Над бензином (ρ₆ = 800 кг/м³) избыточное давление р0и = 0,05 · 10⁵ Н/м², а над водой атмосферное давление.

Задача 3. Отверстие в дне сосуда, содержащего масло относительной плотностью δ = 0,83, закрыто конической пробкой с размерами D = 100 мм, d = 50 мм и а = 100 мм, укрепленной на штоке диаметром d₁ = 25 мм. Уровень масла расположен выше пробки на расстоянии b = 50 мм. Определить начальное усилие Р, необходимое для подъема пробки, при избыточном давление в сосуде р_0и = 10 кПа. Массой пробки и трением в сальнике пренебречь. Ускорение свободного падения g = 10 м/с².

Задача 4. В воде плавает деревянный цилиндр высотой Н и диаметром D = 0,5 м так, что его образующая вертикальная. Определить предельную высоту цилиндра, при которой он теряет остойчивость, если плотность древесины ρ_др = 700 кг/м³.

Задача 5. Жидкость движется в безнапорном трубопроводе с температурой t = 30ºС. Трубопровод заполнен наполовину сечения. Диаметр трубопровода d = 50 мм. Определить, при какой скорости будет происходить схема режимов движения жидкости.

Задача 6. По трубопроводу диаметром d = 100 мм вода падает в закрытый бак с избыточным давление р_0и = 0,2 · 10⁵ Па. Определить расход воды Q, если глубина воды в баке h = 3 м; показания манометра Р_м = 1,0 · 10⁵ Па. Потери напора в трубке h_w = 4,2 м.

Задача 7. Горизонтальная труба диаметром d = 5 см соединяет резервуары с водой, в которых поддерживаются постоянные уровни Н₁ = 4,5 м, Н₂ = 2,5 м. Для регулирования расхода на трубопроводе установлен вентиль. Определить коэффициент сопротивления вентиля и потерю напора в нем, если расход воды Q = 12,5 л/с, а избыточное давление на поверхности воды в напорном баке р_0и = 25 кПа. Другими потерями напора пренебречь.

Задача 8. Жидкость вытекает из открытого резервуара через отверстие диаметром d = 30 мм при постоянном напоре h = 0,65 м. Определить, с каким диаметром необходимо присоединить коноидальный насадок длиной l = 120 мм для пропуска того же расхода.

Задача 9. Сравнить пропускную способность облицованных бетоном (n = 0,017) с одинаковой площадью гидравлически наивыгоднейших сечений каналов: прямоугольник и трапеция с коэффициентом заложения откосов m = 1.

Задача 10. Определить, при каком значении вакуумметрического давления р_0в в закрытом резервуаре жидкость поднимается на высоту h = 0,5 м; плотность жидкости ρ = 1100 кг/м³, атмосферное давление р_атм = 0,1 МПа.

Задача 11. В воде плавает герметично закрытая бочка. Определить результирующую силу давления на дно бочки, если давление в ней р_0в = 0,1 · 10⁵ Па, плотность бензина ρ₆ = 750 кг/м³, Н = 1,2 м, h = 0,2 м, D = 0,4 м.

 

Задача 12. По нефтепроводу диаметром D = 1000 мм перекачивается нефть под избыточным давление р_и = 4,0 МПа. Определить силу, разрывающую нефтепровод.

Задача 13. Определить угол крена θ деревянного цилиндра с удельным весом γ = 7,5 кН/м³, если на него действует кренящий момент М_кр = 150 Н · м. Диаметр цилиндра D = 1,4 м, высота цилиндра Н = 0,9 м.

Задача 14. Определить критическую скорость, при которой будет происходить смена режимов движения воды в лотке, имеющем прямоугольную форму поперечного сечения. Ширина лотка b = 0,3 м, глубина наполнения h = 0,2 м, температура воды t = 20ºС.

Задача 15. Определить расход воды через водомер Вентури, установленный под углом α = 30º к горизонту, если показание дифференциального ртутного манометра h = 600 мм рт. ст. Диаметры водомера в сечениях 1 – 1 и 2 – 2 соответственно равны d₁ = 200 мм и d₂ = 75 мм, расстояние между сечениями l = 400 мм. Потерями пренебречь.

Задача 16. По горизонтальному трубопроводу, на котором установлена диафрагма, движется вода с расходом Q = 8,2 л/с. Диаметр трубопровода D = 80 мм, а диафрагмы d = 35 мм. Определить показания ртутного дифференциального манометра. Сжатием струи на выходе из диафрагмы пренебречь.

Задача 17. Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу через малое отверстие в тонкой стенке диаметром d = 35 мм с расходом Q = 1,7 л/с. Определить дальность полета струи, если центр отверстия расположен на высоте h = 50 см от пола.

Задача 18. Определить размеры гидравлически наивыгоднейшего прямоугольного сечения лотка, если расход в лотке Q = 2м3/с, а скорость течения воды υ = 1 м/с.