Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Задачи к разделу.




Уравнение Бернулли без учета потерь напора (энергии)

Задача 3-1.

       
   
 
 

Приёмник воздушных давлений самолёта показывает разность уровней рабочей жидкости h. Определить скорость самолёта на высоте H. (При решении использовать стандартную атмосферу.)

 

Задача 3-2.

 
 

Под действием разности уровней H и избыточном давлении p0 по трубе переменного сечения вода перетекает из верхнего резервуара в нижний. Определить расход воды и построить пьезометрическую линию без учёта потерь на трение, если известны диаметры d1, d2, d3.


Задача 3-3.Определить теоретический расход воды в водомере Вентури, установленном под углом α к горизонту, если разность уровней, показываемая дифференциальным ртутным манометром, равна h. Диаметр большого и малого сечений равны соответственно D и d, расстояние между сечениями l.


 
 

Задача 3-4.Определить избыточное давление воды на входе в брандспойт и диаметр выходного сечения d, необходимые для получения струи мощностью Q, бьющей вертикально вверх на высоту H при диаметре входного сечения D. Потери не учитывать.

 
 

Задача 3-5.

 
 

Определить, при каком напоре H1 разрежение в узком сечении трубы станет равным pв. Найти также расход жидкости через трубу. Построить пьезометрическую линию, если известны d1, d2, d3, H2. Потери на трение не учитывать.

 

 

Задача 3-6.

 
 

Определить необходимый диаметр трубы и разряжение в верхней точке сифона при заданных H и Z, а также расходе воды Q. Потерями напора на трение пренебречь.

 
 

Задача 3-7.

       
   
 
 

Какую разность уровней h покажет дифференциальный манометр, заполненный водой при расходе воздуха Q (γв=1,2 кг/м3) через горизонтальную трубу Вентури. Диаметры D и d известны, потерями пренебречь.

 

Задача 3-8.

       
   
 
 

Дифференциальный ртутный манометр имеет показания H. Определить расход воды в трубе переменного сечения с диаметрами d1 и d2.

 

 

Задача 3-9. По трубопроводу переменного сечения протекает вода с расходом Q, диаметр суженной части d2. Определить диаметр основного трубопровода d1, если разность показаний пьезометров hp.

 

 

Параметр Вариант
Q, дм3
d2, мм
hp, м 1,03 1,2 1,5 1,8 0,7

Рисунок к задачам 3-9…3-12

 

Задача 3-10. Определить высоту подъема жидкости в первом пьезометре h1, если высота подъема во втором h2 при известных d1, d2, Q.

Параметр Вариант
h2, м 0,8 0,7 1,0 1,2 1,1
d1, см
d2, см 2,5 3,6
Q, дм3

 

Задача 3-11. Определить расход воды Q в трубопроводе переменного сечения, если известны диаметры d1,d2, разность показаний пьезометров hp.

Параметр Вариант
hp, м 0,9 1,2 1,4 1,5 1,3
d1, мм
d2, мм

 

Задача 3-12. По трубопроводу переменного сечения протекает вода с расходом Q, диаметр суженной части трубопровода d2. Определить разность показаний пьезометра hp, если диаметр главного трубопровода d1.

Параметр Вариант
Q, дм3
d1, мм
d2, мм

 

 

Задача 3-13. На водопроводной трубе диаметром d1 установлен водомер Вентури диаметром d2. Определить расход воды Q, протекающей по трубе, если разность уровней в пьезометрах hp.

 

 

Параметр Вариант
d1, см
d2, см 2,5
hp, м 1,0 1,2 1,6 1,4 1,2

 

 

Рисунок к задачам 3-13…3-18

 

Задача 3-14. Определить разность уровней воды в пьезометре hp, при известных значениях d1, d2, и Q.

Параметр Вариант
d1, см 7,8
d2, см 1,5
Q, дм3 1,8 2,2 4,6 2,4 3,2

 

Задача 3-15. На водопроводной трубе с диаметром d1 установлен водомер Вентури, имеющий диаметр узкой части d2. Определить величину расхода Q.

Параметр Вариант
d1, см
d2, см 0,5 0,6 0,7 0,9 1,0
Z1 + p1/γ, м 0,7 0,8 0,9 1,0 0,8
Z2 + p2/γ, м 0,4 0,4 0,5 0,4 0,5

 

Задача 3-16. Пренебрегая потерями напора, определить давление p2, если по трубе протекает бензин, при известных значениях d1, d2, Q, p1/γ.

Параметр Вариант
d1, см 12,5 12,5
Q, дм3 4,0 4,4 4,8 5,2 5,6
d2, см 6,8 7,8 4,9 12,6 10,8
p1/γ, м 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

 

 

Задача 3-17. На водопроводной трубе установлен водомер Вентури, имеющий диаметр узкой части d2. Определить диаметр d1, при известном расходе Q.

Параметр Вариант
Q, дм3 8,0 1,0 4,0 5,0 6,0
d2, см 0,6 0,8 0,9 0,9 1,0
Z1 + p1/γ, м 0,6 0,2 0,8 1,0 0,7
Z2 + p2/γ, м 0,2 0,5 0,4 0,5 0,4

 

Задача 3-18. На водопроводной трубе диаметром d1 и пропускающей воду с расходом Q, установлен водомер Вентери. Определить диаметр узкой части водомера d2.

Параметр Вариант
d1, см
Q, дм3 2,2 2,8 3,0 3,4 3,6
Z1 + p1/γ, м 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4
Z2 + p2/γ, м 0,2 0,2 0,2 0,4 0,5

 

Задача 3-19. Определить диаметр трубопровода d1, если известны hp, d2, Q.

 

Параметр Вариант
hp, м 0,53 0,70 0,50 0,45 0,92
d2, мм
Q, дм3 4,5

 

Рисунок к задачам 3-19…3-22

 

Задача 3-20. К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра. Определить диаметр трубы d2, если известны h1, h2, d1, Q.

Параметр Вариант
h2, м 0,53 0,70 0,60 0,85 0,92
h1, см
d1, мм
Q, дм3 4,5

 

Задача 3-21. Пренебрегая потерями напора, определить расход протекающего по трубопроводу керосина, если разность уровней в пьезометрах hp и диаметры d1 и d2.

Параметр Вариант
hp, м 0,53 0,56 0,54 0,73 0,70
d1, мм
d2, мм

 

Задача 3-22. К трубопроводу переменного сечения присоединены два пьезометра. Определить, на какую высоту h1 поднимается вода в первом пьезометре, если известны высота воды во втором пьезометре h2, диаметры d1, d2 и расход Q.

Параметр Вариант
h2, м 0,8 1,0 0,9 1,1 1,3
d1, мм
d2, мм
Q, дм3 3,5 5,5 4,5

 

Задача 3-23. Определить расход воды в трубе и критическую скорость Vкр перехода ламинарного режима в турбулентный, если известны напор Н и диаметр d.

Параметр Вариант
d, мм
H, м

 

 

Рисунок к задачам 3-23…3-24

 

Задача 3-24. Определить число Рейнольдса и режим движения жидкости в водопроводной трубе диаметром d, если расход протекающей по ней воды Q, температура воды Т. Найти критическую скорость.

Параметр Вариант
d, мм
Q, м3 0,14 0,2 0,25 0,3 0,35
T, °С

 

Задача 3-25. Определить расход нефти, протекающей по трубопроводу, имеющему сужение, если известны диаметры d1 и d2, разность уровней в ртутном дифференциальном пьезометре Δh.

Параметр Вариант
d1, мм
d2, мм
Δh, мм

 

Задача 3-26. Определить абсолютное давление воды в сечении диаметром d1, если известны Q, h, d1, d2.

Параметр Вариант
Q, дм3 5,3 5,5 6,0 5,4 5,0
h, м 2,3 2,7 2,6 2,4 3,0
d1, мм
d2, мм

 

Рисунок к задачам 3-26…3-30

 

Задача 3-27. Зная высоту h подъема воды в узкой части трубопровода, диаметр d2 и давление р1 в сечении 1-1, определить диаметр d1, если известен расход Q.

Параметр Вариант
d2, см 9,1 9,6 9,8 8,0 8,5
h, м 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5
Q, дм3 4,6 5,3 4,8 5,6 5,4
р1, кПа 4,0 5,6 8,0 7,5 7,9

 

Задача 3-28. По трубопроводу, имеющему сужение, протекает вода с расходом Q. Определить, какой диаметр d2 должна иметь узкая часть трубопровода, чтобы обеспечивать засасывание воды из резервуара на высоту h, если известны d1 и p1.

Параметр Вариант
Q, дм3 12,5 12,5
h, мм 3,3 3,5 3,5
d1, мм
р1, кПа

 

Задача 3-29. Определить на какую высоту h может засасываться вода из резервуара по трубке, присоединенной к узкому сечению трубопровода при расходе Q, диаметрах d1, d2, и давлении р1.

Параметр Вариант
Q, дм3 3,5 4,5
d1, мм
d2, мм
р1, кПа

 

Задача 3-30. Определить расход жидкости Q, протекающей по трубопроводу, имеющему сужение, если известны d1, d2, h, р1.

Параметр Вариант
d1, мм
d2, см 9,5 10,5
h, м 0,8 0,7 0,6 0,9 0,8
р1, кПа

 

Параметр Вариант
d1, мм
h1, м 0,7 1,2 0,8 1,2
h2, м 0,5 0,45 0,5 0,6
Q, дм3 2,5 3,5

Задача 3-31. По трубопроводу, имеющему сужение, протекает вода с расходом Q. Определить диаметр d2 узкой части трубопровода, если известны d1, h1, h2.

 

Рисунок к задачам 3-31…3-36

Задача 3-32. По трубопроводу, имеющему сужение, протекает вода с расходом Q. Определить диаметр d1 трубопровода, если известны h1, h2, d2.

Параметр Вариант
d2, см 7,5 7,5
h1, м 0,7 1,2 0,8 1,2
h2, м 0,5 0,45 0,5 0,6
Q, дм3 4,5

 

Задача 3-33. Определить расход жидкости Q, протекающей по трубопроводу, имеющему сужение, если известны hр, d1, d2.

Параметр Вариант
hp, м 1,3 1,0 1,2 0,8 0,6
d1, см
d2, см

 

Задача 3-34. На водопроводной трубе диаметром d1 установлен водомер диаметром d2. На какую высоту h2 поднимается вода в пьезометрической трубке, присоединенной к узкому сечению, при пропуске расхода Q, если уровень воды в пьезометре, присоединенном к трубе h1?

Параметр Вариант
d1, мм
d2, мм
Q, дм3 4,5
h1, м 0,8 1,4 1,0 1,2 0,7

 

Задача 3-35. На водопроводной трубе диаметром d1 установлен водомер диаметром d2. На какую высоту h1 поднимается вода в трубе, при пропуске расхода Q, если уровень воды в пьезометре, присоединенном к узкому сечению, h2.

Параметр Вариант
d1, см
d2, см
Q, дм3
h2, м 0,6 0,7 0,7 0,8 0,8

 

 

Задача 3-36. На водопроводной трубе, имеющей сужение, определить разность уровней в пьезометрах hp, если известны расход Q, d1 и d2.

Параметр Вариант
Q, дм3 0,85 0,71 0,4 0,26 0,45
d1, мм
d2, мм

 

Задача 3-37. Определить расход воды Q, протекающей по горизонтальному трубопроводу, имеющему сужение, если известны d1, d2, h1 и h2.

 

Параметр Вариант
d1, мм
d2, мм
h1, м 1,2 1,1 1,3 0,4 1,0
h2, м 0,8 0,6 1,0 0,8 0,4

 

 

Рисунок к задачам 3-37…3-38

 

Задача 3-38. По горизонтальному трубопроводу подается бензин. Определить разность уровней в пьезометрах hp, если известны d1, d2 и Q.

Параметр Вариант
d2, мм 30,0 40,0 50,0 30,0 40,0
d1, мм 60,0 50,0 40,0 45,0 70,0
Q, дм3 8,8 5,2 6,4 7,6 4,3

 

Параметр Вариант
d2, мм 8,0 6,0 3,0 8,0 7,0
d1, мм
Q, дм3 4,5 4,8 5,0 4,7 4,9
h1, м 1,45 1,4 1,5 1,5 0,6

Задача 3-39. Определить высоту засасывания воды из резервуара, если известны d1, d2, h1, и расход Q.

 

 

Рисунок к задачам 3-39…3-40

 

Задача 3-40. Определить расход трубопровода Q, если диаметр узкого сечения d2, высота засасывания воды из резервуара h, диаметр трубопровода d1, избыточное давление р1.

Параметр Вариант
d1, мм
h, м 4,5 4,8 5,1 5,0 5,5
d2, мм
р1, кПа 4,5 4,0 3,5 5,6 6,1

 

Задача 3-41.

       
   
 
 

По трубопроводам А и В одинакового диаметра d подаётся под давлением вода. К трубопроводам присоединён пьезометр для измерения разности давления в трубах. Определить скорость движения воды в трубопроводах и расход QА в трубопроводе А, если удельные энергии в трубопроводах А и В равны. Показание ртутного пьезометра Z. Расход воды в трубопроводе В составляет QВ.

 

Задача 3-42.

       
   
 
 

Разность давлений в сечениях 1-1 и 2-2 трубчатого расходомера с диаметрами D и d составляет Δр. Определить расход воды, если: 1) ось расходомера горизонтальна; 2) ось расходомера наклонна и точка А в сечении 1-1 ниже точки В в сечении 2-2 на величину ΔZ.

Задача 3-43.

Рисунок к задачам 3-43… 3-45
       
   
 
 

Из резервуара по трубопроводу, имеющему сужение, вытекает вода. Определить диаметр d суженной части трубопровода, при котором давление в этом сечении будет р, если напор Н и диаметр D.

Задача 3-44.

 
 

Из резервуара по трубопроводу, имеющему сужение, вытекает вода. Определить напор Н при котором давление в суженной части трубопровода р, если диаметры D и d.

Задача 3-45.

 
 

Из резервуара по трубопроводу, имеющему сужение, вытекает вода. Определить на какую высоту h поднимется вода в трубке, присоединённой к суженной части трубопровода, если напор Н и диаметры D и d.

 

Задача 3-46.
Из открытого резервуара А по вертикальной трубе диаметром d вода перетекает в нижний закрытый резервуар В при напоре Н. Определить расход воды в трубе, если показание ртутного манометра, установленного на нижнем резервуаре, h.

Задача 3-47.

 
 

Рисунок к задачам 3-46… 3-47
 
 

Из открытого резервуара А по вертикальной трубе диаметром d вода перетекает в нижний закрытый резервуар В при напоре Н. Определить показание h ртутного манометра, установленного на нижнем резервуаре, при расходе воды в трубе Q.

Задача 3-48.

       
   
 
 

Рисунок к задачам 3-48… 3-49
Из открытого резервуара вода вытекает по расширяющейся трубе диаметрами d1 и d2, длиной от суженой части до выходного сечения Н2. Найти при каком напоре Н1 в верхнем резервуаре полное давление в суженной части трубы станет равным р.

Задача 3-49.

 
 

Из открытого резервуара вода вытекает по расширяющейся трубе диаметрами d1 и d2, длиной от суженой части до выходного сечения Н2. Найти полное давление в суженной части трубы при напоре Н1.

 

Задача 3-50.

 
 

Вода вытекает в атмосферу из закрытого резервуара, имеющего ртутный манометр, по трубе переменного сечения с диаметрами d1 и d2 при напоре Н. Построить пьезометрическую линию и определить расход воды в трубе при показании ртутного манометра l.

 
 
Рисунок к задачам 3-50…3-51
 
 


Задача 3-51. Вода вытекает в атмосферу из закрытого резервуара, имеющего ртутный манометр, по трубе переменного сечения с диаметрами d1 и d2 при напоре Н. Построить пьезометрическую линию и определить показание ртутного манометра при расходе воды Q.

 
 

Задача 3-52.

       
   
 
 

Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу вытекает вода. Определить при каком расстоянии Z1 между уровнем воды в резервуаре и выходом из трубы, и при каком расходе давление в сечении х–х достигнет рХ, если ось трубы в сечении х–х выше уровня воды в резервуаре на величину Z2, а диаметр трубопровода d.

Задача 3-53.

 
 

Рисунок к задачам 3-52… 3-53
Из открытого резервуара по сифонному трубопроводу вытекает вода. Определить давление рХ в сечении х–х и диаметр трубопровода при заданных значениях Q, Z1 и Z2.

Задача 3-54.

 
 

Определить расход воды в трубопроводе и скорости в сечениях, если диаметр трубопровода d1 уменьшается до величины d2, а показания пьезометра, подсоединённого к сечениям 1–1 и 2–2, равно h. Высотой столба воздуха в пьезометре пренебречь.

 
 

Задача 3-55. Вода течёт по трубопроводу диаметром d со скоростью V. Внизу вода растекается во все стороны радиально между двумя круглыми параллельными пластинами диаметром D, расположенными на расстоянии а друг от друга. Определить давление в точках А и В, отстоящих на расстоянии D/4 от центра трубы. Вода вытекает в атмосферу.

 

Задача 3-56.

 
 

Из бачка А по трубке диаметром d3, подведённой к трубопроводу диаметром d2 поступает хлорная вода плотностью ρ = 1000 кг3. Определить расход хлорной воды в трубке диаметром d3, если напор Н, диаметр в широкой части d1, давление в сечении 1–1 равно р, а расход воды в трубопроводе переменного сечения Q.

 

Задача 3-57. Из резервуара вода вытекает через трубку переменного сечения с небольшим углом конусности и диаметрами d1 и d2. Определить напор Н, при котором давление в трубке в сечении диаметром d1 станет р1 , если давление на поверхности воды в резервуаре равно атмосферному.

 

 

 
 
Рисунок к задачам 3-57… 3-58
       
   
 
 


Задача 3-58.

 
 

Из резервуара вода вытекает через трубку переменного сечения с небольшим углом конусности и диаметрами d1 и d2. Определить давление на поверхность воды в резервуаре р0, при котором давление в трубке в сечении диаметром d1 станет р2, если напор равен H1.

 

Задача 3-59.

       
   
 
 

Насос производительностью Q забирает воду из колодца по трубе диаметром d. Определить наибольший вакуум pвак в трубе, при высоте установки насоса h.

Задача 3-60.

 
 

Рисунок к задачам 3-59… 3-60
Насос производительностью Q забирает воду из колодца по трубе диаметром d. Определить высоту установки насоса h при условии, что наибольший вакуум в трубе не превышает pвак.

 

Задача 3-61. Жидкость вытекает из открытого резервуара в атмосферу через трубу, имеющую плавное сужение до диаметра , а затем постепенное расширение до . Истечение происходит под действием напора . Пренебрегая потерями энергии, определить абсолютное давление в узком сечении трубы 1–1, если соотношение диаметров , атмосферное давление соответствует = 750 мм рт. ст. Плотность жидкости = 1 000 кг3. Найти напор , при котором абсолютное давление в сечении 1–1 будет равным нулю.

 
 


Параметр Вариант
H, м 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0

 

Задача 3-62. Пренебрегая потерями напора, определить степень расширения диффузора , при котором давление в сечении 2–2 возрастет в два раза, по сравнению с давлением в сечении 1–1. Расчёт провести при следующих данных: известны расход жидкости , диаметр , давление в сечении 1–1 , плотность жидкости = 1 000 кг3, режим течения принять: а) ламинарным и б) турбулентным. Поток в диффузоре считать стабилизированным и безотрывным.

 
 


Параметр Вариант
Q, л/с 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
d, мм
p1, кПа

 

Задача 3-63. По длинной трубе, диаметром протекает жидкость ( = 2 Ст; = 900 кг3). Определить расход жидкости и давление в сечении, где установлены пьезометр и трубка Пито, если известна разность .

Параметр Вариант
d, мм
H-h, см

 

 

Задача 3-64. Вода течет по трубе диаметром , имеющей отвод диаметром . Пренебрегая потерями напора, определить расход жидкости в отводе , если расход в основной трубе , известны высоты и . Режим течения считать турбулентным.

Указание: считать, что давление перед отводом расходуется на создание скоростного напора в отводе и подъём жидкости на высоту .

 
 


Параметр Вариант
D, мм
d, мм
Q, л/с 1,2 1,3 1,4 1,2 1,3 1,4
H, м 2,0 2,2 2,4 2,0 2,1 2,3
h, м 0,5 0,6 0,5 0,7 0,8 0,5

 

Задача 3-65. Жидкость, плотностью = 1 000 кг3 протекает по металлической трубе диаметром , а затем по резиновому шлангу, который имеет начальный диаметр . Под действием давления жидкости , резиновый шланг растягивается до диаметра . Жесткость шланга на диаметральное растяжение Н/м, где ‑ приращение диаметра шланга = 1,0 м. Определить диаметр шланга , если известны давление и расход жидкости .

Указание: задачу решить методом последовательных приближений, задаваясь величиной . Потерями пренебречь.

 
 

 







Дата добавления: 2015-08-27; просмотров: 1737. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.089 сек.) русская версия | украинская версия