Давление на поверхности воды в резервуаре измеряется ртутным U –образным манометром. Как изменится показания ( h мм. ) манометра, если манометр переместить вниз на aмм.? 3 страница

Задача Е-1

Определить коэффициенты расхода, скорости, сжатия и сопротивления при истечении воды в атмосферу через отверстие d=10мм под напором Н=2м, если расход Q=0,294л/сек, а координаты центра одного из сечений струи Х=3м, а у=1,2м.

Задача Е-2

Определить, пренебрегая потерями, начальную скорость истечения жидкости из сосуда, заполненного слоями воды и масла (относительный вес δ=0,8) одинаковой высоты h=1м.

Сравнить полученный результат с начальной скоростью истечения при заполнении сосуда только водой или маслом до уровня 2h.

Задача Е-3

Для насадка, составленного из двух цилиндрических патрубков диаметрами d=70мм и D=100мм, определить коэффициенты сопротивления и расхода и найти величину предельного напора Н_пр, в случае истечения воды, принимая, что при Н=Н_пр вакуум в наименьшем сечении потока достигает 1ат.

Задача Е-4

Для увеличения пропускной способности плавно сходящегося насадка, выходной диаметр которого d=80мм и коэффициент сопротивления ξ=0,04, к нему присоединён цилиндрический патрубок.

Определить диаметра патрубка, при котором пропускная способность полученного таким образом составного насадка будет наибольшей.

Для этого же насадка определить в случае истечения воды предельный напор, при котором вакуум в узком сечении достигает 1ат.

Задача Е-5

Определить до какого наибольшего давления сжатого воздуха над поверхностью бензина в баке истечение через цилиндрический насадок будет происходить с заполнением его выходного сечения. Каков при этом будет весовой расход бензина, если диаметр насадка d=50мм?

Уровень бензина в баке равен h=1,5м, упругость его паров р_у.п.=200мм рт.ст. и объёмный вес ­­γ=750кг/м³. Барометрическое давление равно 730мм рт.ст.

Задача Е-6

Определить расход воды через отверстие с острой кромкой диаметром d=120мм, выполненное в торце трубы диаметром D=200мм, если показание манометра перед отверстием М=1атм и высота расположения манометра над осью трубы h=1,5м.

Как изменится расход, если к отверстию присоединить цилиндрический насадок (пунктир)? Для насадка найти показание манометра, при котором произойдёт срыв режима работы, принимая, что срыву соответствует абсолютное давление в сжатом сечении струи, равное нулю (атмосферное давление 1кг/см²).

Коэффициент сопротивления отверстия принять ξ=0,04.

Задача Е-7

Через водопуск плотины, имеющей форму цилиндрического насадка, необходимо пропускать расход Q=2,3м³/сек при напоре Н=10м.

Определить диаметр водопуска d и минимальную глубину h затопления его оси под низовой уровень, необходимую, чтобы разрежение внутри насадка не превосходило 6м вод.ст.

Задача Е-7

Вода перетекает из сосуда А в сосуд В через плавно сходящийся насадок с диаметром выходного сечения d₁=100мм и коэффициентом сопротивления ξ=0,06 и приставленный к нему с небольшим зазором расходящийся конический насадок с выходным диаметром d₂=150мм и коэффициентом потерь φ_д=0,3.

При заданном уровне Н₁=2,5м определить уровень Н₂, при котором протекающая по насадкам вода не будет выливаться через зазор, а атмосферный воздух не будет засасываться внутрь насадков.

Задача Е-9

Сравнить расходы при перетекании воды из верхнего бака в нижний через цилиндрическую трубу диаметром d=300мм и через диффузор с тем же диаметром входа и выходным диаметром D=600мм, если уровни в баках постоянны, а высоты равны: a=0,8м, b=1,4м, c=0,6м. Коэффициент сопротивления сходящегося входного участка ξ=0,5, коэффициент потерь в диффузоре φ=0,25 и коэффициент сопротивления трения в трубе λ=0,025.

В обоих случаях определить также давление в сечении А-А и построить пьезометрические линии, откладывая напоры по горизонтали от осевой линии.*

Задача Е-10

Бензин (δ=0,75) перетекает из открытого левого бака в закрытый правый бак. Уровни в баках и вакуум в правом баке поддерживаются постоянными и равными h₁=7м, h₂=3м, V=0,2кг/см². Определить расходы бензина через цилиндрический насадок диаметром d=60мм и через составной насадок, полученный путём добавления к цилиндрическому насадку конического диффузора с выходным диаметром D=80мм и коэффициентом потерь φ=0,3.

Для обоих случаев определить наименьшее давление в сжатом сечении внутри насадка.

Задача Е-11

Вода из верхней секции замкнутого бака перетекает в нижнюю через отверстие d₁=30мм, а затем через цилиндрический насадок d₂=20мм вытекает в атмосферу.

Определить расход через насадок, если при установившемся режиме показание манометра М=0,5атм, а уровни в водомерных стёклах h₁=2м и h₂=3м.

Найти при этом давление р_х над уровнем воды в нижней секции бака.

Задача Е-13

По схеме карбюратора с двойным диффузором определить разрежение в узком сечении /3-3/ малого диффузора, диаметр которого d₃=30мм, диаметр выходного отверстия малого диффузора d₂=50мм, D=70мм. Количество засасываемого воздуха G=0,4кг/сек. Коэффициент сопротивления сужения большого диффузора /в присутствии малого/ принять равным ξ₁=0,08. Коэффициент сопротивления сужения малого диффузора ξ₂=0,06. Коэффициент потерь при расширении малого диффузора φ_а=0,27. Сопротивлением при входе в трубу диаметром D₁ пренебречь.*

Задача Е-14

Определить скорость перемещения поршня гидротормоза диаметром D=200мм, нагруженного силой Р=12т, если перетекание жидкости из нижней полости цилиндра в верхнюю происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d=10мм.

Коэффициент трения в манжете поршня шириной b=25мм равен f=0,15.

Коэффициент расхода отверстий принять μ=0,6, удельный вес жидкости γ=865кг/м³.

Задача Е-15

Найти силу, нагружаемую поршень гидротормоза диаметром D=200мм / см. рис к Е-14/, если перетекание жидкости из нижней полости в вехнюю происходит через два отверстия в поршне, диаметр которых d=10мм.Поршень движется со скоростью V=0,25м/сек. Коэффициент трения в манжете поршня шириной b=20мм равен f=0,15. Коэффициент расхода отверстий принять μ=0,8, удельный вес жидкости γ=860кг/м³.

Задача Е-16

На рисунке изображена схема устройства, известная под названием «геронов фонтан». Вода вытекает в атмосферу через сходящийся насадок диаметром d=15мм, присоединённый к трубе В диаметром D=32мм и длиной L=6,4м. Определить высоту фонтана принимая коэффициент трения λ=0,02, коэффициент сопротивления входа в трубу ξ_вх=0,06. Известно, что Н₁=24м, Н₂=4м, Н₃=0,4м. Сопротивление воздуха снижает высоту фонтана на 5% от теоретической высоты.

Задача Е-17

Определить коэффициент расхода насадка, изображённого на рисунке: d=50мм, D=100мм. Принять коэффициент сопротивления входа ξ=0,08, коэффициент потерь диффузора φ=0,2. Найти напор Н, прикотором в узком сечении насадка разрежение достигнет р_вак=I_атв, если р_атм=760мм рт.ст.

Задача Е-18

Так называемый «сосуд Мариотта» представляет собой плотно закрытый сосуд, в крышке которого укреплена трубка, сообщающая внутренность сосуда с атмосферой. Трубка может быть укреплена а различной высоте. В стенке сосуда имеется отвестие диаметром d₀, через которое происходит истечение.

Какое давление установится в сосуде на уровне нижнего обреза трубки при истечении?

Определить скорость истечения и время опорожнения сосуда Мариотта от верха до нижнего обреза трубки. Объёмом жидкости в трубке и сопротивлением при истечении пренебречь (ε=1). Форма сосуда цилиндрическая, размеры на эскизе. Найти время истечения этого же объёма жидкости при условии, если трубка вынута, и сосуд открыт в атмосферу.

Задача Е-19

Подсчитать коэффициенты φ, ξ, μ для насадка, составленного из сопла диаметром d₀=20мм, и цилиндрической трубки диаметром d=30мм, длиной 60 мм, при условии, что жидкость заполняет выходное сечение трубки. Сравнить полученные коэффициенты с соответствующими значениями их для сопла. Коэффициент μ отнести к площади узкой части, т.е.

Коэффициент сопротивления сопла ξ_с=0,06.

Задача Е-20

Вода по трубе Т подаётся в резервуар L, откуда через сопло d₁=8мм перетекает в резервуар В. Далее через насадок Вентури d₂=10мм вода попадает в резервуар С и, наконец, вытекает в атмосферу через насадок Вентури d₃=6мм. При этом Н₁=1,1м, b=25мм. Определить расход воды через систему и перепады уровней h₁=h₂.

Задача Е-21

На рисунке показана схема самолётного маслопневматического амортизатора. Процесс амортизации при посадке самолёта происходит за счёт проталкивания смеси спирта с глицерином через отверстие d=6мм за счёт сжатия воздуха. Диаметр поршня D=120мм.

Определить скорость движения цилиндра относительно поршня в начальный момент амортизации, если первоначальное давление воздуха р₀=32атм, расчётное усилие вдоль штока G=5000кг, коэффициент сопротивления отверстия ξ=0,8. γ смеси =1120кг/м³.

Задача Е-22

Определить усилие G, действующее вдоль штока маслопневматического самолётного амортизатора /см. рис. к Е-21/, если в начальный момент времени при посадке скорость движения цилиндра относительно поршня U=0,1м/сек. Диаметр отверстия d=5мм, диаметр поршня D=100мм, коэффициент сопротивления отверстия ξ=0,8, первоначальное давление воздуха р₀=30атм, γ смеси =1120кг/м³.

Задача Е-23

Жидкость под давлением р=4,5атм подводится к цилиндру, в котором установлено две перегородки. В перегородках и торцевой части отверстия сделаны круглые с острой кромкой. Диаметры отверстий равные d₁=30мм, d₂=25мм, d₀=20мм, много меньше диаметра цилиндра.

Определить расход жидкости при истечении в атмосферу.

Задача Е-24

Жидкость под давлением р=5атм подводится к цилиндру, в котором установлено 3 перегородки. В перегородках и торцевой стенке цилиндра устроены круглые отверстия с острой кромкой разного диаметра d=10мм. Диаметр цилиндра много больше диаметра отверстий. Определить расход жидкости при истечении в атмосферу.

Задача Е-25

Как изменится в %расход через цилиндрический насадок диаметром d=20мм, если к нему привинтить цилиндрическую трубку диаметром D=30мм. Подсчитать напор Н, при котором начнётся кавитация, если температура воды 60⁰С. Расчёт провести с учётом местных потерь.

Задача Е-26

На рис. показана схема водоструйного насоса-эжектора. Вода под давлением р₁ подводится к эжектору по трубе d=40мм в количестве Q₁. Сопло сжимает поток до размера d₀=15мм и тем самым увеличивает скорость, понижая давление. Затем в диффузоре происходит расширение потока до d=40мм и повышение давления. Вода выходит в атмосферу на высоте Н₂=1м. Таким образом в камере Н создаётся разрежение, которое заставляет воду подниматься по всасывающей трубе.

Определить минимальное давление р₁ перед эжектором, при котором возможна его работа, т.е. перекачка воды из нижнего резервуара. Высота всасывания Н₁=5м. Учесть потери в сопле /ξ=0,06/, в диффузоре /φ=0,14/ и в коленах /ξ_к=0,25/.

Задача Е-27

В экспериментальной установке изучается истечение воды через круглое отверстие с острой кромкой диаметром d₀=50мм, выполненное в торцовой стенке горизонтального бака диаметром D=200мм. Бак снабжён двумя успокоителями из перфорированного листа. Сверления в каждом листе имеют суммарную площадь, равную 1/5 площади сечения бака, и могут рассматриваться как независимо работающие отверстия с острой кромкой, истечение через которые происходит под уровень. Вода подаётся в бак из резервуара по короткой подводящей трубе диаметром d=50мм, снабжённой вентилем, коэффициент сопротивления которого ξ=4,6.

Определить скорость истечения и расход через отверстие при показании манометра на резервуаре М=1,5атм и уровне h=1м, принимая для отверстия в баке и сверлений в сетках коэффициент сопротивлений ξ₀=0,06 и сжатия струи ε=0,62.

Указание. Потеря напора на сетке состоит из потери на острой кромке ξ₀V₀/2g и потери расширения потока за сеткой (V_c-V_б)²/2g, где V_c – скорость струи в сжатом сечении за сеткой, а V_б – скорость в успокоительном баке.

Задача Е-28

По трубопроводу диаметром d₁=50мм, в котором установлена труба Вентури с горловиной d₂=25мм, вода сливается под постоянный уровень, расположенный ниже оси расходомера на h=2м. Коэффициент потерь в диффузоре расходомера φ=0,25 и коэффициент сопротивления угольника ξ=1.

Определить, пренебрегая потерями на трение: 1) Какой наибольший расход можно пропускать по трубопроводу при полностью открытом вентиле /ξ=7/, чтобы вакуум в горловине расходомера не превышал 6м рт.ст. 2) Каким должен быть коэффициентом сопротивления вентиля, чтобы при найденном выше расходе давление в горловине расходомера равнялось атмосферному.

Задача Е-29

Для увеличения пропускной способности короткой трубы длиной l=800мм и диаметром d=80мм, работающей под постоянным напором Н=10м, к ней присоединён конический диффузор с углом раскрытия Q=16⁰ и коэффициентом потерь φ=0,3. Определить выходной диаметр диффузора L и соответствующую ему длину L, при которых расход воды по трубе будет наибольшим. Во сколько раз присоединение такого диффузора увеличит расход по трубе? Коэффициент сопротивления трения в трубе принять λ=0,03.

Задача Е-30

Определить весовой расход бензина через жиклёр карбюратора авиадвигателя, если количество засасываемого воздуха G=0,3кг/сек. Диаметр всасывающей трубы D=100мм, входные кромки острые /ξ₁=0,5/. Диаметр узкого сечения /2-2/ диффузора d=50мм, коэффициент сопротивления сужения ξ₂=0,06. Диаметр отверстия жиклёра d₀=1мм. Давление в поплавковой камере атмосферное. Коэффициент расхода жиклёра μ=0,82. Сопротивлением проводящей бензотрубки пренебречь. ­­­γ_бенз=700кг/м³, γ_возд=1,29кг/м³.

Задача И-1

Определить мощность на валу центробежного насоса 3к-9, подающего воду по трубопроводу длиной l=1500м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=14м, и необходимый свободный напор h_св.=10м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-2

Определить мощность на валу центробежного насоса 3к-6, подающего воду по трубопроводу длиной l=1000м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=30м, и необходимый свободный напор h_св.=15м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-3

Определить мощность на валу центробежного насоса 2к-6, подающего воду по трубопроводу длиной l=1600м, диаметром d=150мм, если геометрическая высота подъёма жидкости Н_г=18м, и необходимый свободный напор h_св.=10м. Коэффициент сопротивления трения трубопровода λ=0,025.

Задача И-4

Определить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=250мм и D₂=500мм. D₁ соединён последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=80⁰, α₂=10⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=55мм, η₀=0,9, η_Г=0,75.

Задача И-5

Определить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=400мм и D₂=800мм соединены последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=90⁰, α₂=8⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=65мм, η₀=0,92, η_Г=0,78.

Задача И-6

Определить теоретический напор, создаваемый центробежным насосом при n=1000об/мин. Насос имеет входную скорость в рабочем колесе С₁=2м/сек, выходную скорость потока из рабочего колеса считать равной С₂=0,75U₂ (U₂- окружная скорость потока на выходе из рабочего колеса). Рабочие колёса в насосе с внутренним и наружным диаметрами D₁=350мм и D₂=700мм соединены последовательно. Число ступеней насоса Z=4, α₁=90⁰, α₂=10⁰. Определить значение коэффициента быстроходности при b₂=60мм, η₀=0,94, η_Г=0,72.

Задача И-7

Определить полный к.п.д. центробежного насоса, обеспечивающего производительность Q=60м³/час, если показания манометра на выходном патрубке Р_м=9атм, а вакуум во всасывающем патрубке Р_в=0,35атм. Расстояние по вертикали между манометром и вакуумметром h₀=0,5м. Насос работает от электродвигателя, мощность которого на валу N=30кВт.

Задача И-8

Определить полный к.п.д. центробежного насоса, обеспечивающего производительность Q=75м³/час, если показания манометра на выходном патрубке Р_м=10атм, а вакуум во всасывающем патрубке Р_в=0,4атм. Расстояние по вертикали между манометром и вакуумметром h₀=0,6м. Насос работает от электродвигателя, мощность которого на валу N=40кВт.

Задача И-9

Определить коэффициент быстроходности центробежного насоса и установить его тип, приняв при расчётах α₁=90⁰, объёмный к.п.д. η₀=0,95, С₂=0,75U₂. Насос имеет n=1200об/мин., диаметр колеса D₂=700мм, ширину канала на выходе b₂=100мм, α₂=8⁰. (См. рис. к И-1).

Задача И-10

Определить коэффициент быстроходности центробежного насоса и установить его тип, приняв при расчётах α₁=80⁰, объёмный к.п.д. η₀=0,95, С₂=0,75U₂. Насос имеет n=1200об/мин., диаметр колеса D=650мм, ширину канала на выходе b₂=80мм, α₂=9⁰. (См. рис. к И-2).

Задача И-11

По заданной производительности Q=55л/мин требуется:

1) Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2) Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м.=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=25кг/см², имеет n=1700об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-11

По заданной производительности Q=45л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=13кг/см², имеет n=1450об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-12

По заданной производительности Q=45л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=50кг/см², имеет n=1900об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-13

По заданной производительности Q=65л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=50кг/см², имеет n=1900об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-14

По заданной производительности Q=70л/мин требуется:

1)Установить конструктивные параметры двухшестерёнчатого насоса (диаметр шестерён, модуль зацепления, ширину шестерни).

2)Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса.

К.п.д. насоса, учитывающий гидравлические и механические потери, принять равным η_г.м=0,8, число зубьев Z=8+14. Насос создаёт давление Р=60кг/см², имеет n=2000об/мин и окружную скорость шестерён V=3+8м/с

Задача И-15

Винтовой насос при n=1600об/мин за 30мин подал в бак W=4200л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=30мм.

Задача И-16

Винтовой насос при n=1800об/мин за 30мин подал в бак W=7860л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=35мм.

Задача И-17

Винтовой насос при n=2800об/мин за 30мин подал в бак W=50000л жидкости. Определить объёмный к.п.д. насоса η, если наружный диаметр ведомого винта d_н=55мм.

Задача И-18

Лопастной насос двойного действия при n=3000об/мин за 10мин подаёт в бак W=2760л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=13кг/см², радиусы выточки статора R₁=40мм, R₂=50мм, ширина роторов В=2,5см, число лопастей Z=8шт.

Задача И-19

Лопастной насос двойного действия при n=2500об/мин за 10мин подаёт в бак W=4000л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=13кг/см², радиусы выточки статора R₁=50мм, R₂=60мм, ширина роторов В=3см, число лопастей Z=10шт.

Задача И-20

Лопастной насос двойного действия при n=1500об/мин за 10мин подаёт в бак W=3200л жидкости. Определить объёмный к.п.д. и мощность на валу насоса при следующих исходных данных: угол наклона лопасти к радиальному направлению α=13⁰, толщина лопасти­ δ=2,5мм, к.п.д., учитывающий гидравлические и механические потери, η=0,85, давление, создаваемое насосом, Р=25кг/см², радиусы выточки статора R₁=85мм, R₂=90мм, ширина роторов В=4см, число лопастей Z=12шт.

Задача И-21

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1800об/мин подаёт в бак W=24400л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=2см, эксцентриситет е=1,2см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=5. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-22

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1500об/мин подаёт в бак W=18000л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=3,5см, эксцентриситет е=2,1см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=8. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Задача И-23

Ротационно-поршеньковый насос двойного действия за 20мин при n=1500об/мин подаёт в бак W=18000л жидкости. Насос имеет диаметр поршеньков d_n=3,5см, эксцентриситет е=2см. Поршеньки расположены в 2 ряда. Число поршеньков в одном ряду Z=9. Определить объёмный к.п.д. насоса.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: