Решение задач по физике. Онлайн-база готовых решений.
Поиск по задачам:
Вход на сайт
10698. Буровая скважина наполнена глинистым раствором плотностью Pр = 1,4•103 кг/м3. Определить координату z поперечного сечения, где напряжение [s] = 0. Буровая штанга из стали имеет длину L = 800 м, внутренний диаметр d = 156 мм, толщина стенки трубы d = 7 мм, Pст = 7,8•103 кг/м3 (рис. ).
10699. Коническое тело с диаметром основания d = 0,4 м, высотой h = 0,5 м и массой m = 10 кг плавает в воде (рис. ). Какое количество воды необходимо залить в эту емкость для полного его погружения?
10700. Стальной конический клапан диаметром D и высотой h служит для закрытия отверстия круглой формы, куда он опускается на 2/3 h (рис. ). Позиция свободной поверхности соответствует высоте Н. Определить силу F, необходимую для открытия клапана, если D = 0,5 h; H = 5 h; рст = 7,8•103 кг/м3; рв = 103 кг/м3; h = 0,5 м.
10701. Расход идеальной жидкости относительной плотности d = 0,860 в расширяющемся трубопроводе с диаметрами d1 = 480 мм (сечение 1-1) и d2 = 945 мм (сечение 2-2) равен Q = 0,18 м3/с (рис. ). Разница в позициях центра сечений равна 2 м. Показание манометра в сечении 1-1 равно p1 = 3•105 Н/м2. Определить скорость жидкости в сечениях 1-1 и 2-2; давление p2 в сечении 2-2.
10702. Сифон длиной l = l, + l,, = 25 м и диаметром d = 0,4 м (рис. ) позволяет перетекать воде из одного резервуара в другой. Центральная часть сифона поднимается на высоту h1 = 2 м над свободной поверхностью жидкости. Разница уровней в резервуарах z = 2,5 м. Коэффициент потери напора по длине L = 0,02, коэффициенты местных потерь: входа E1 = 0,5, выхода E2 = 1, поворота трубопровода E3 = 0,4. Определить расход воды в сифоне.
10703. Наклонный трубопровод состоит из четырех составных частей с диаметрами d1 = 100 мм; d2 = 75 мм; d3 = 50 мм; d4 = 25 мм (рис. ). Дебит равен 0,01 м3/с, относительная плотность жидкости d = 0,95. Рассчитать давления p1, p2, p3 в соответствующих поперечных сечениях, имеющих координаты центров z1 = 5 м, z2 = 4 м, z3 = 3 м. Потерями напора можно пренебречь.
10704. Последовательно соединенные трубопроводы с водой имеют U-образный ртутный манометр (рис. ). Рассчитать давления и скорости воды в двух сечениях данных трубопроводов, пренебрегая всеми потерями напора, если Q = 10 л/с; d1 = 5 см; d2 = 10 см; рв = 103 кг/см3; ррт = 13,6•103 кг/м3; dH = 700 мм рт.ст.; Н = 1 м.
10705. Через трубопровод диаметром d = 100 мм движется вода с расходом Q = 8 л/с (рис. ). С помощью U-образного ртутного манометра между сечениями 1—1 и 2—2, расположенными на расстоянии l = 50 м друг от друга, берется разность показаний h = 52 мм. Относительная плотность ртути d = 13,6. Определить коэффициент потери напора на трение L.
10706. Расходомер Вентури расположен в наклонном трубопроводе с диаметрами d1 = 0,25 м, d2 = 0,1 м (рис. ). В двух сечениях ртутным манометром производится замер разности давлений. Зная разницу давлений h = 0,1 м ртутного столба, определить расход воды (ррт = 13600 кг/м3).
10707. Идеальная жидкость относительной плотностью d = 0,8 перетекает через систему трех трубопроводов с диаметрами d1 = 50 мм, d2 = 70 мм, d3 = 40 мм под постоянным напором Н = 16 м (рис. ). Трубопроводы полностью заполнены жидкостью. Определить расход жидкости Q.
10708. Вода протекает по водомеру Вентури, состоящему из трубы диаметром d1 = 20 см, в которую вставлен участок трубы диаметром d2 = 10 см (рис. ). Пренебрегая сопротивлением, определить расход воды, если в пьезометрах П1 и П2 разность показаний h = 0,25 м.
10709. Пренебрегая всеми потерями напора, определить высоту H и расход Q струи воды (рв = 1000 кг/м3) начальным диаметром d = 25 м при выходе из сопла длиной h = 0,25 м. Выброс струи осуществляется вертикальной трубкой диаметром D = 500 мм и длиной h0 = 3 м, которая подпитывается из резервуара с постоянным уровнем под избыточным давлением рм = 5 Н/см2 = 5•104 Н/м2 над свободной поверхностью (рис. ).
10710. Центробежный насос должен обеспечить расход Q = 0,1 м3/с и давление на выходе p2 = 4,7•104 Н/м2. Всасывающая труба имеет диаметр d = 0,3 м и длину L = 24 м, а также фильтр на входе, имеющий местный коэффициент сопротивления e = 5. Всасывание воды осуществляется из открытого резервуара (рис. ). Коэффициент потерь на трение L = 0,02, коэффициент местных сопротивлений Eповорот = 0,2. Определить высоту всасывания Нвс.
10711. Горизонтальная часть эжектора расположена на высоте h = 2 м от свободной поверхности жидкости в резервуаре. Диаметр горловины эжектора d = 20 мм, а диаметр выходного сечения D = 60 мм (рис. ). Определить давление в минимальном сечении эжектора и максимальный расход при отсутствии расхода в трубке А.
10712. Два резервуара, содержащие воду (резервуар А закрыт, резервуар В открыт и связан с атмосферой), соединены с помощью трубопроводов с диаметрами d1 = 70 мм и d2 = 100 мм и длинами l1 = 3 м и l2 = 5 м (рис. ). Разность уровней воды в резервуарах H = 5 м. Предположим, что уровни 1-1 и 5-5 остаются постоянными. Определить расход воды Q, если рм = 20 Н/см2 = 20•104 Н/м2; L = 0,02; E2 = 0,5; e3 = (1 - d1|2/d2|2)2; e4 = 1.
10713. Течение воды осуществляется из резервуара с постоянным уровнем Н = 16 м через короткий трубопровод, состоящий из отрезков труб с диаметрами d1 = 50 мм и d2 = 70 мм (рис. ). На конце трубопровода помещено запорное устройство с коэффициентом местных потерь ev = 4. Другими потерями можно пренебречь. Определить расход воды Q.
10714. Резервуары А и В с водой соединены горизонтальным трубопроводом, состоящим из отрезков труб с диаметрами d1 = 100 мм и d2 = 60 мм и имеющим кран с коэффициентом местных потерь ev = 5 (рис. ). Другими потерями можно пренебречь. Разница в уровнях жидкости в резервуарах Н = 3 м. Определить расход жидкости в трубопроводе Q. Каким должен быть коэффициент местных потерь ev, чтобы расход жидкости увеличился в два раза?
10715. Согласно показанию манометра избыточное давление в закрытом резервуаре Pизб = 4•106 Н/м2. Ось трубопровода находится на глубине h = 5 м от свободной поверхности (рис. ). Коэффициенты местного сопротивления запорного крана Eкр = 4, сопла Eсопла = 0,06. Линейным сопротивлением трубопровода можно пренебречь. Определить расход воды Q, если d1 = 10 см; d2 = 20 см; d3 = 8 см.
10716. Система из двух соединенных последовательно трубопроводов d1 = 100 мм и d2 = 200 мм, l1 = 200 м и l2 = 300 м соединяет резервуары А и В, имеющие свободные поверхности на уровнях Н1 = 100 м и h2 = 200 м (рис. ). Коэффициенты потерь на местные сопротивления: E1 = 0,5; E2 = 0,1; e3 = 0,6; коэффициент трения на линейные сопротивления для сформировавшегося турбулентного режима [1, с. 61] L = 0,02 + 0,5/d. Определить расход жидкости между резервуарами.
10717. Жидкость вытекает из резервуара через трубопровод диаметром d = 100 мм длиной l = 50 м (рис. ). Уровень свободной поверхности, находящийся на высоте H = 4 м, остается постоянным. Рассчитать расход жидкости: в горизонтальном трубопроводе Q1, в наклонном трубопроводе Q2 (dz = 2 м). Местными потерями напора можно пренебречь.
10718. Определить, на какую высоту поднимется вода в трубке, один конец которой присоединен к суженной части трубы, а другой опущен в воду (рис. ). Расход воды в трубе Q = 0,025 м3/с, избыточное давление p1 = 49•103 Па, диаметры d1 = 100 мм и d2 = 50 мм.
10719. Вертикальный трубопровод, соединяющий основание резервуара с атмосферой, имеет следующие параметры: h = 5 м; l1 = 4 м; l2 = 10 м; l3 = 3 м; d1 = 100 мм; d2 = 150 мм (рис. ). Коэффициент потерь напора на линейные сопротивления для сформировавшегося турбулентного режима определен по эмпирической формуле L = 0,02 + 0,5/d. Рассчитать расход жидкости в трубопроводе и давление в точке В. Потерями на местные сопротивления можно пренебречь.
10720. Определить расход воды Q в трубе диаметром d1 = 250 мм, имеющей плавное сужение до диаметра d2 = 125 мм, если показания пьезометров: до сужения h1 = 50 см; в сужении h2 = 30 см. Температура воды 20°С (рис. ).
10721. Трубопровод диаметром d = 25 мм служит для транспортирования воды, которая выливается наружу (рис. ). Показание манометра, установленного в начале трубопровода, рм = 5 бар. Трубопровод состоит из участков: l1 = 15 м, l2 = 4 м и l3 = 6 м. Коэффициент потерь напора по длине L = 0,05, коэффициент местных потерь трубопровода (поворот) Eпов = 0,5. Определить расход воды Q в трубопроводе.
10722. Имеется центробежный насос производительностью Q = 9000 л/с, состоящий из всасывающего и нагнетательного трубопроводов. На входе во всасывающий трубопровод диаметром d1 = 30 см давление составляет p1 = 200 мм рт.ст., в нагнетательном трубопроводе диаметром d2 = 20 см, находящемся на высоте z = 1,22 м над осью всасывающего трубопровода, давление p2 = 7 Н/см2. Определить гидравлическую мощность насоса.
10723. Определить расход минерального масла, движущегося по трубе диаметром d = 12 мм, изогнутой под прямым углом. Показания манометров, поставленных перед коленом и после него, составляют соответственно p1 = 10 МПа и p2 = 9,96 МПа.
10724. Определить расход жидкости через зазор между цилиндром и поршнем, если d1 = 20,04 см, d2 = 20 см, длина сопряжения l = 15 см. Поршень неподвижный. Перепад давления dр = 20 МПа, вязкость жидкости ц = 170•10-4 Н•с/м2.
10725. Рассчитать потери давления в прямом трубопроводе длиной L = 40 м и внутренним диаметром d = 16 мм при движении в нем жидкости плотностью р = 890 кг/м3 и вязкостью v = 20•10-6 м2/с. Скорость потока v = 3 м/с.
10726. Определить повышение давления в трубе диаметром d = 5 см с толщиной стенки d = 2 мм при гидравлическом ударе. Скорость потока в трубе v = 7 м/с. Модуль упругости жидкости Еж = 2700 МПа, плотность жидкости р = 900 кг/м3. Модуль упругости материала трубы Eт = 2•105 МПа.
10727. Определить давление струи жидкости на неподвижную, наклонную к горизонту на угол 15° стенку. Струя вытекает из конически сходящейся насадки диаметром 1 мм с давлением 20 МПа. Плотность жидкости р = 900 кг/м3.
10728. Определить изменение заключенного в стальном цилиндре объема жидкости, находящейся под атмосферным давлением при его увеличении на 20 МПа. Длина цилиндра 1 м, внутренний диаметр d = 100 мм, толщина стенки цилиндра d = 1 мм; Ем = 1700•106 Н/м2; Eст = 2•105 МН/м2.
10729. Имеются два трубопровода с диаметрами d1 = 100 мм и d2 = 50 мм. Вязкость жидкости в трубопроводах соответственно v1 = 23•10-6 м2/с и v2 = 9•10-6 м2/с. Скорость жидкости в трубопроводе большего диаметра v1 = 7 м/с. При какой скорости жидкости в трубопроводе меньшего диаметра потоки будут подобны?
10730. Определить мощность, расходуемую потоком воды на участке трубопровода длиной l = 10 м (рис. ), если угол наклона трубопровода b = 30°, диаметр большой трубы D = 0,2 м, диаметр малой трубы d = 0,1 м, расход воды Q = 0,05 м3/с, разность уровней ртути в дифференциальном манометре h = 0,4 м, движение воды турбулентное.
10731. По трубопроводу (см. рис. ) движется сжатый воздух. Абсолютное давление воздуха p1 = 0,4 МН/м2, температура t = 20°С, расход Q0 = 0,5 м3/с (расход, приведенный к нормальным атмосферным условиям). Показание дифманометра h = 0,4 м. Определить мощность, расходуемую воздушным потоком на участке длиной l = 10 м при изотермическом процессе.
10732. Определить критическую скорость, отвечающую переходу от ламинарного режима к турбулентному в трубе диаметром d = 0,03 мм при движении воды, воздуха и глицерина при температуре 25°С.
10733. Определить число Рейнольдса и режим движения воды в водопроводной трубе диаметром d = 300 мм при расходе Q = 0,136 м3/с и температуре воды 10°С.
10734. Применяемые в водоснабжении и канализации трубы имеют минимальный диаметр d = 12 мм, максимальный диаметр d = 3500 мм. Расчетные скорости движения воды в них составляют v = 0,5...4 м/с. Определить минимальное и максимальное значения числа Рейнольдса и режим течения воды в этих трубопроводах.
10735. Конденсатор паровой турбины, установленный на тепловой электростанции, оборудован 8186 охлаждающими трубками d = 0,025 м. В нормальных условиях работы через конденсатор в час проходит 13600 м3 циркуляционной воды с температурой 12,5... 13°С. Будет ли при этом обеспечен турбулентный режим движения в трубках?
10736. Как изменится число Рейнольдса при изменении диаметра трубопровода от меньшего к большему и при сохранении постоянного расхода жидкости Q = const?
10737. По трубопроводу диаметром d = 100 мм транспортируется нефть. Определить критическую скорость, соответствующую переходу ламинарного движения в турбулентное, и возможный режим движения нефти.
10738. Горизонтальный отстойник для осветления сточных вод представляет собой прямоугольный резервуар шириной b = 6,0 м и глубиной h = 2,5 м. Температура воды 20°С. Определить среднюю скорость и режим движения сточной жидкости, если ее расчетный расход Q = 0,08 м3/с. При какой скорости движения жидкости в отстойнике будет наблюдаться ламинарный режим движения жидкости?
10739. Определить скорость, соответствующую переходу ламинарного режима движения жидкости в турбулентный, если диаметр трубопровода d = 100 мм, кинематический коэффициент вязкости жидкости v = 1,01•10-6 м2/с.
10740. Уточнить режим течения воды в трубопроводе диаметром d = 100 мм при расходе Q = 4 л/с. Коэффициент кинематической вязкости v = 1,01•10-6 м2/с.
10741. Определить коэффициент кинематической вязкости, соответствующий переходу ламинарного режима в турбулентный в трубопроводе диаметром d = 0,203 мм при расходе нефти Q = 0,1 м3/с.
10742. Средняя скорость течения нефти в трубопроводе диаметром d = 200 мм v = 0,8 м/с. Коэффициент кинематической вязкости v = 1,3•10-4 м2/с. Определить начальный интервал образования ламинарного течения.
10743. Трубопровод d = 100 мм транспортирует нефть плотностью р = 920 кг/м3 и коэффициентом кинематической вязкости v = 1,3•10-4 м2/с. Определить расход нефти, соответствующий переходу ламинарного режима в турбулентный.
10744. По трубопроводу диаметром d = 75 мм транспортируется нефть плотностью р = 850 кг/м3 с коэффициентом динамической вязкости ц = 0,03 Н•с/м2. Скорость течения v = 1 м/с. Определить гидравлический уклон i.
10745. По трубопроводу диаметром d = 203 мм и длиной l = 10000 мм под напором 2,7 атм транспортируется нефть плотностью р = 900 кг/м3 с коэффициентом кинематической вязкости v = 1,46•10-4 м2/с. Разность между входным и выходным сечениями трубопровода z1 - z2 = 50 м. Определить весовой расход нефти G.
10746. Зная, что весовой расход нефти плотностью р = 930 кг/м3 с коэффициентом кинематической вязкости v = 4,5•10-4 м2/с, транспортируемой трубопроводом диаметром d = 156 мм и длиной l = 5000 мм, равен G = 2•106 Н/ч, рассчитать величину потерь напора по длине и гидравлический уклон.
10747. Определить весовой расход G нефти, имеющей плотность р = 850 кг/м3 и коэффициент кинематической вязкости v = 0,13•10-4 м2/с, если давление на входе и выходе из трубопровода диаметром d = 203 мм и длиной l = 24000 м соответственно p1 = 105 Н/см2 и p2 = 10 Н/см2.
10748. Определить потери напора по длине в трубопроводе диаметром d = 100 мм длиной l = 1000 м, по которому транспортируется нефть относительной плотностью d = 0,813 и коэффициентом кинематической вязкости v = 1,34•10-6 м2/с.
10749. Определить потери напора по длине при равномерном движении жидкости по трубопроводу со средней скоростью vcp = 0,4 м/с, если коэффициент кинематической вязкости жидкости v = 0,4•10-4 м2/с, диаметр трубопровода d = 100 мм, его длина l = 1000 м.
10750. Жидкость с коэффициентом кинематической вязкости v = 0,1 см2/с течет по наклонному трубопроводу диаметром d = 20 мм и длиной l = 20 м под действием постоянного напора Н = 1 м (рис. ). Рассчитать минимальный угол наклона трубопровода а, при котором режим течения жидкости будет ламинарным. Местными потерями напора можно пренебречь.
10751. Из резервуара по горизонтальному трубопроводу диаметром d = 20 мм длиной l = 10 м вытекает масло (рис. ). Марка масла АМГ-10, температура 30°С. Определить высоту масла Н в резервуаре, если его расход составляет Мс = 0,3 кг/с. Местными сопротивлениями можно пренебречь.
10752. Рассчитать кинетическую энергию в поперечном сечении ламинарного потока в трубопроводе радиусом R, если изменение скорости происходит согласно уравнению v = v0 (1 - r2/R2).
10753. Весовой расход нефти плотностью р = 880 кг/м3 с кинематической вязкостью v = 1,1•10-4 м2/с в горизонтальном трубопроводе диаметром d = 156 мм длиной l = 2000 м составляет G = 12•106 Н/сут. Определить давление p1 на входе в трубопровод, если давление на выходе p2 = 15 Н/см2.
10754. Распределение скорости в поперечном сечении потока жидкости с коэффициентом динамической вязкости ц = 0,05 Н•с/м2 соответствует выражению v = 20у - 0,5y2. Определить тангенциальное напряжение трения тmax.
10755. Определить силу трения, действующую на боковую поверхность трубопровода S = 100 м2 и d = 40 см.
10756. Определить потери напора на трение во всасывающем трубопроводе насоса длиной l = 20 м, диаметром d = 0,2 м. Расход жидкости, проходящей через всасывающую трубу, Q = 0,06 м3/с. Трубопровод имеет три поворота (Е = 0,2), всасывающий клапан (Eкл = 5). Определить эквивалентную длину, соответствующую местным сопротивлениям.
10757. Центробежный насос транспортирует бензин из резервуара А в резервуар В (рис. ). Уровень бензина в резервуаре А Н = 20 м. Определить высоту всасывания насоса, высоту нагнетания и давление, измеряемое в выходном сечении насоса. Исходные данные: расход бензина Q = 6,13•10-3 м3/с, диаметр трубопровода d = 0,05 м; р = 810 кг/м3; v = 2,7•10-6 м2/с, коэффициенты потери напора на местные сопротивления: входа Eвх = 0,5; крана Екр = 0,17; задвижки Е = 2; выхода Евых = 1; l1 = 6,5 м; l2 = 116 м.
10758. Расход воды при температуре 10°С в горизонтальной трубе кольцевого сечения, состоящей из двух концентрических оцинкованных стальных труб (при кольцевом расстоянии между трубами Kэ = 0,15 мм), Q = 0,0075 м3/с. Внутренняя труба имеет наружный диаметр d = 0,075 м, а наружная труба имеет внутренний диаметр D = 0,1 м. Определить потери напора на трение на длине трубы l = 300 м.
10759. Определить потери напора на трение в трубопроводе диаметром d = 250 мм длиной l = 1000 м, с абсолютной шероховатостью стен d = 0,15 мм, служащего для транспортирования нефти весовым расходом G = 2•106 Н/ч, плотностью р = 880 кг/м3 и коэффициентом кинематической вязкости v = 0,3 см2/с.
10760. Сложный горизонтальный трубопровод, состоящий из двух параллельных ветвей (рис. ), транспортирует воду с расходом Q = 20 л/с. Рассчитать расходы Q1 и Q2 в параллельных ветвях, если l1 = 30 м; l2 = 50 м; d1 = 35 мм; d2 = 50 мм; коэффициенты потерь напора на трение l1 = 0,04 и l2 = 0,02; коэффициент местных потерь Eкр = 1,6.
10761. Определить показание манометра Pм.атм, если расход воды, проходящей по трубопроводу (рис. ), составляет Q = 30 м3/ч. Длина трубопровода l = 120 м, высота h = 710 мм, диаметр труб d = 100 мм, шероховатость d = 0,5 мм, степень открывания задвижки Лудло h/d = 0,7, радиус закругления отводов R = 200 мм.
10762. Для ограничения расхода воды в водопроводной линии установлена диафрагма. Избыточные давления в трубе до и после диафрагмы постоянны и равны соответственно p1 = 6,37•104 Па и p2 = 2,05•104 Па. Диаметр трубы D = 0,076 м. Определить необходимый диаметр отверстия диафрагмы d с таким расчетом, чтобы расход в линии был равен Q = 0,0059 м3/с.
10763. Построить характеристику шахтного водоотливного трубопровода (рис. ), если его длина l = 350 м, диаметр труб d = 250 мм, шероховатость d = 1 мм, высота всасывания Нвс = 3 м, высота нагнетания Нн = 277 м, сумма коэффициентов местных сопротивлений Ee = 26.
10764. Вода течет по горизонтальной трубе, внезапно сужающейся с d1 = 0,2 м до d2 = 0,1 м. Расход воды Q = 0,02 м3/с. Определить, какую разность уровней ртути hрт покажет дифференциальный ртутный манометр, включенный в месте изменения сечения трубы. Температура воды 20°С.
10765. Недалеко от конца трубопровода диаметром d = 0,15 м, транспортирующего вязкую жидкость (р = 900 кг/м3, v = 1•10-4 м2/с), имеется задвижка Лудло. Определить пьезометрическое давление перед задвижкой при расходе Q = 0,04 м3/с, если степень открытия задвижки n = 0,75. В конце трубопровода давление равно атмосферному.
10766. Вода течет по горизонтальной трубе, внезапно расширяющейся с d1 = 0,1 м до d2 = 0,15 м. Расход воды Q = 0,03 м3/с. Определить: а) потери напора при внезапном расширении трубы; б) разность давлений в узком и широком сечениях трубы; в) потери напора и разность давлений при изменении движения (из широкой трубы в узкую); г) разность давлений при постепенном расширении трубы (считая потери напора пренебрежимо малыми).
10767. Две горизонтальные трубы с диаметрами d1 = 0,075 м и d2 = 0,1 м соединены фланцами, между которыми поставлена тонкая пластинка с отверстием диаметром d = 0,05 м, центр которого совпадает с осью трубы. Ртутный U-образный манометр присоединен с помощью наполненных водой трубок на таком расстоянии выше и ниже отверстий, где течение можно считать выровненным. Отсчет по манометру Н = 349 мм рт.ст. при расходе воды Q = 0,014 м3/с. Считая, что потери напора происходят только при расширении струи ниже отверстия, определить коэффициент сжатия струи в отверстии.
10768. Определить потери давления при движении масла в радиаторе (рис. ), если расход масла Q = 2•10-4 м3/с. Диаметр коллектора радиатора d0 = 0,03 м, диаметр трубок dтр = 0,01 м, длина lтр = 1 м. Плотность масла р = 900 кг/м3, кинематическая вязкость v = 6,5•10-5 м2/с.
10769. Определить потери давления dр в водяном тракте водонагревателя, состоящего из шестипетлевого стального трубчатого змеевика (рис. ). Диаметр труб d = 0,075 м, длина прямого участка l = 3 м, петли соединяются круговыми коленами, имеющими радиус R = 0,1 м. Расход воды Q = 0,01 м3/с, температура 90°С.
10770. Насос забирает из водоема воду температурой 20°С в количестве Q = 50 л/с. Определить максимальную высоту расположения горизонтального вала насоса над свободной поверхностью воды (рис. ), если давление в трубе перед насосом p2 = 0,3•105 Па. На всасывающей чугунной трубе диаметром d = 0,25 м и длиной l = 50 м имеются заборная сетка, плавный поворот радиусом R = 0,5 м и регулирующая задвижка, открытая на 45 % площади проходного сечения.
10771. Определить расход воды, проходящей по сложному трубопроводу (рис. ), если высота уровня воды в резервуаре H = 20 м, абсолютная шероховатость труб d = 0,5 мм, длины трубопроводов l1 = 80 м, l2 = 240 м, l3 = 260 м, диаметры труб d1 = 250 мм, d2 = 100 мм, d3 = 125 мм. Местными сопротивлениями можно пренебречь.
10772. Расход горячей воды температурой 95°С в радиаторе водяного отопления составляет Q = 0,001 м3/с. Определить потери давления между сечениями 1—1 и 2—2 (рис. ), если диаметр подводящих трубопроводов d = 0,0125 м, а общая их длина l = 5 м.
10773. Определить длину начального участка lн стального трубопровода диаметром d = 0,2 м. Расход воды Q = 0,15 м3/с, темпeратура 20°С.
10774. Насос с подачей Q = 0,01 м3/с забирает воду из колодца, сообщающегося с водоемом чугунной трубой диаметром d = 150 мм длиной l = 100 мм (рис ). На входе во всасывающую трубу установлена сетка. Температура воды в водоеме 20°С. Найти перепад уровней воды dh в водоеме и колодце.
10775. В стальном трубопроводе системы горячего водоснабжения диаметром d = 0,0125 м длиной l = 100 м движется вода со скоростью v = 0,5 м/с. Температура воды 50°С. На трубопроводе имеются два поворота на угол а = 90° и пробковый кран. Определить потери давления и сравнить с результатами расчета, выполненного в предположении квадратичного закона сопротивления.
10776. Определить потери давления dрм на преодоление местных сопротивлений при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,025 м при повороте трубы на угол а = 90° без вставки и со вставкой. Найти наименьшую длину вставки lвс, при которой отсутствует взаимное влияние двух местных сопротивлений. Скорость воды v = 5 м/с, температура 20°С.
10777. Определить потери давления при движении воды в стальном трубопроводе диаметром d = 0,1 м длиной L = 200 м, состоящем из секций с длинами l = 10 м, сваренных электродуговой сваркой с толщиной выступа стыка над внутренней поверхностью трубопровода d = 3 мм. Сравнить с потерями давления в том же трубопроводе без учета стыков, если расход воды Q = 0,05 м3/с, температура 20°С.
10778. Определить предельно допустимую скорость течения воды в отводе, если давление воды в трубопроводе перед отводом p1 = 1,2•10-5 Па. Температура воды 80°С, критическое число кавитации для отвода хкр = 2.
10779. Определить предельно допустимую бескавитационную скорость движения воды в стальном трубопроводе Vпр перед регулирующим клапаном при температуре воды 20°С, если коэффициент местного сопротивления клапана e = 1. Диаметр трубопровода d = 0,05 м, расстояние от входа в трубопровод до клапана l = 10 м, давление на входе в трубопровод p0 = 105 Па.
10780. Определить расход жидкости через зазор между цилиндрическими деталями, если d1 = 20,04 см, d2 = 20 см, длина сопряжения l = 15 см. Поршень неподвижный. Перепад давления dр = 20 МПа, динамическая вязкость жидкости ц = 170•10-4 Н•с/м2.
10781. Определить давление струи жидкости на неподвижную стенку, наклоненную к горизонту на 15°. Струя вытекает из конического насадка диаметром 1 мм с давлением 20 МПа. Плотность жидкости р = 900 кг/м3.
10782. Определить изменение заключенного в стальном цилиндре объема индустриального масла, находящегося под атмосферным давлением, при увеличении давления до 20 МПа. Длина цилиндра 1 м, внутренний диаметр d = 100 мм, толщина стенки цилиндра d = 1 мм, модуль упругости масла Еж = 1700•106 Н/м2, модуль упругости материала трубы Eт = 2•105 МН/м2.
10783. Имеются два трубопровода диаметром d1 = 100 мм и d2 = 50 мм. Кинематическая вязкость жидкостей, протекающих по трубопроводам, v1 = 23•10-6 м2/с и v2 = 9•10-6 м2/с Скорость жидкости в трубопроводе большего диаметра составляет v1 = 7 м/с. При какой скорости в малом трубопроводе потоки будут подобны?
10784. Определить основные рабочие параметры силового цилиндра по следующим данным: рабочая нагрузка F = 8000 Н, максимальная скорость перемещения поршня v = 0,5 м/с, время разгона поршня с 0 до 0,5 м/с, dt = 0,1 с и p = 3 МПа.
10785. Определить площадь рабочего окна дросселя, установленного в напорной линии магистрали, давление в которой рн = 10 МПа. Давление на сливе рс = 0,5 МПа. Расход жидкости через дроссель Q = 800 см3/с, плотность жидкости р = 900 кг/м3.
10786. Давление в напорной линии золотника рн = 20 МПа, давление нагрузки pg = 18 МПа. Расход рабочей жидкости через золотник Q = 30 л/мин (золотник четырехщелевой, рабочая жидкость — минеральное масло). Определить основные размеры золотника.
10787. Спроектировать радиально-поршневой насос на подачу 1,7 л/с и рабочее давление 20 МПа, если h0 = 0,96 и hн = 1470 об/мин.
10788. Рассчитать основные размеры аксиального роторно-поршневого насоса по следующим данным: полезная подача Qн = 2,35 л/с, рабочее давление 20 МПа, частота вращения вала nн = 1460 об/мин; z = 7; h0 = 0,98, максимальный угол наклона диска у = 18°.
10789. Определить давление p1, которое нужно приложить к поршню силового цилиндра (рис. ) для создания силы вдоль штока Р = 7850 Н. Силы трения поршня в цилиндре и штока в сальнике равны 10 % от полного давления на поршень. Избыточное давление по левую сторону поршня p2 = 9,81 Н/см2; D = 100 мм; d = 30 мм.
10790. Определить основные размеры шестеренного насоса по следующим данным: Q = 60 л/мин; р = 2 МПа; n = 1450 мин-1; число зубьев z = 14; h0 = 0,92.
10791. Рассчитать основные параметры гидромотора, работающего с частотой n = 24 с-1 и моментом М = 100 Н•м.
10792. Определить основные рабочие параметры силового цилиндра по следующим данным: рабочая нагрузка F = 10000 Н, максимальная скорость перемещения поршня v = 0,6 м/с, время разгона поршня с 0 до 0,6 м/с; dt = 0,1 с; р = 5 МПа.
10793. Определить основные размеры шарикового предохранительного клапана по следующим исходным данным: расход рабочей жидкости Q = 400 см3/с, давление открытия клапана p0 = 5 МПа, перепад давления р = 1,0 Н/см2 (рабочая жидкость — минеральное масло).
10794. Определить площадь рабочего окна дросселя, установленного в напорной линии магистрали, давление в которой Pн = 10 МПа. Давление на сливе Pс = 0,5 МПа, расход через дроссель G = 800 см3/с.
10795. Давление в напорной линии золотника рн = 10 МПа, давление нагрузки рg = 9 МПа. Расход рабочей жидкости через золотник Q = 15 л/мин (золотник четырехщелевой, рабочая жидкость — минеральное масло). Определить основные размеры золотника.
10796. Имеется гидропривод нераздельного исполнения с регулируемым насосом и нерегулируемым гидромотором. Параметры насоса: Qн = 3 л/с; рн = 10 МПа; hн = 0,9. Параметры гидромотора: Мм = 140 Н•м; hм = 7 об/мин. Определить основные параметры гидропривода.
10797. Определить характеристики гидропривода с дроссельным регулированием. Дроссель включен последовательно на входе. Максимальная подача насоса Qн = 1 л/с. Нагрузка на шток поршня F = 17,5•103 Н. Площадь поршня Sп = 50 см2. Давление настройки сливного клапана рк = 4 МПа.
10798. Определить потери давления на трение при протекании масла по трубопроводу с внутренним диаметром 25,4 мм, длиной 15,2 м, при скорости 6,1 м/с и при температуре масла 49°С.
10799. Определить потери давления на трение при протекании масла температурой 38°С по стальному трубопроводу внутренним диаметром 50,8 мм, длиной 30,5 м при скорости 9,14 м/с.
10800. В гидравлической сети насос с подачей 37,8 л/мин поддерживает циркуляцию масла, имеющего вязкость 110 сСт при температуре 49°С и плотность р = 880 кг/м3. Внутренние диаметры трубопроводов и их длины приведены на рис. Провести гидравлический расчет сети.
10801. Для объемной гидропередачи технологической машины, гидравлическая схема которой изображена на рис. , необходимо выбрать насос и гидромотор, если нагрузочный момент на валу Mg = 5700 Н•м, а скорость вращения должна изменяться в пределах 10...80 мин-1.
10802. Найти потребное давление в ресивере p01, если весовой расход газа G, давление среды на выходе из газопровода p и размеры газопровода l и d.
10803. Найти весовой расход газа G при давлении в ресивере p01, давлении среды на выходе из газопровода р и размерах газопровода l и d.
10804. Найти диаметр газопровода d, если весовой расход газа G, давление в ресивере p01, давление в среде на выходе из газопровода р, длина газопровода l.
10805. Определить удельную энергию воздуха при изотермическом и адиабатном процессах расширения, если начальное абсолютное давление воздуха p1 = 0,4 МН/м2, конечное абсолютное давление p2 = 0,1 МН/м2, начальная температура t1 = 20°С.
10806. По данным предыдущего примера определить выходную мощность пневмодвигателя, крутящий момент и цельный расход воздуха, если Qg = 0,2 м3/с; ng = 600 мин-1; hад = 0,35.
10807. Сравнить по данным предыдущих примеров удельную энергию пневмодвигателя, работающего без расширения воздуха, с удельной энергией пневмодвигателя с полным расширением воздуха при изотермическом и адиабатном процессах.
10808. Определить расход воздуха шестеренного косозубого пневмодвигателя K 0,25, если начальное абсолютное давление сжатого воздуха p1 = 0,5 МН/м2, конечное абсолютное давление при выхлопе p2 = 0,12 МН/м2, начальная и конечная температуры воздуха t1 = t2 = 20°С, скорость вращения ротора ng = 3000 мин-1, относительная величина вредного пространства m0 = 0,15, коэффициент утечек hу = 0,9.
10809. Определить диаметры пневмоцилиндра и трубопроводов, если нагрузка F = 12 кН, ход 0,6 м, время рабочего хода t = 15 с, эквивалентная длина трубопровода Lэ = 85 м, КПД цилиндра h = 0,8, температура Т = 15°С, давление воздуха в узле ру = 0,56 МПа. Как уменьшится мощность привода, если давление в узле уменьшится на 10 %?