Контрольная работа 2

 

Задача 10. Из большого резервуара, в котором поддерживается постоянный уровень (рисунок 22), по трубопроводу из материала М вытекает жидкость Ж, температура которой 20°С. Диаметр трубопровода d, наклонная и горизонтальная части трубопровода одинаковой длины l. Высота уровня жидкости над горизонтальной частью трубопровода равна Н. Конец наклонной части трубопровода находится ниже горизонтальной его части на величину h.

Определить расход жидкости, протекающей по трубопроводу, и построить пьезометрическую и напорную линии. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 10.

 

Рисунок 22

 

Таблица 10

Вариант	Материал тру-бопровода, М	Жидкость, Ж	Q, л/с	Т, °С	Н	h	l	l 1	d, мм	Рм, кПа	zкл
м
а	Сталь нержавеющая	Масло трансформаторное	1,80	76,0	6,20	1,50	3,40	34,0		23,0	9,0
б	Латунь	Вода пресная	3,00	55,0	7,00	1,00	5,80	65,0		18,0	8,5

 

в	Сталь сварная	Масло касторовое	1,10	80,0	5,80	1,40	3,20	40,0		15,0	8,0
г	Алюминиевый сплав	Масло веретенное АУ	1,20	65,0	6,40	1,20	3,60	38,0		20,0	7,5
д	Чугун	Бензин авиа-ционный	2,80	69,0	6,70	0,80	5,00	60,0		22,0	6,0
е	Медь	Керосин Т-1	3,10	75,0	6,20	1,10	6,20	70,0		24,0	5,0
ж	Сталь цинкованная	Глицерин	1,50	79,0	7,10	0,80	2,80	24,0		21,0	4,5
и	Чугун	Керосин Т-1	2,50	80,0	6,70	1,20	4,80	60,0		24,0	6,5
к	Алюминий	Вода пресная	2,60	70,0	6,00	1,00	5,60	72,0		23,0

 

Задача 11. Чему должно быть равно манометрическое давление р_м на поверхности жидкости в закрытом резервуаре А (рисунок 23) для того, чтобы обеспечить подачу жидкости Ж в количестве Q при температуре 20°С в открытый резервуар Б? Разность уровней в резервуарах Н. Трубопровод из материала М имеет длину 2 l и диаметр d. Посредине трубопровода установлен обратный клапан К, коэффициент местного сопротивления которого z_кл. Построить пьезометрическую и напорную линии. Данные в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 10. Рисунок 23

 

Задача 12. В баке А жидкость подогревается до температуры Т°С и самотеком по трубопроводу из материала М длиной l ₁ попадает в производственный цех (рисунок 24). Какой должна быть величина диаметра трубопровода, чтобы обеспечивалась подача жидкости в количестве Q, а манометрическое давление в конце трубопровода было не ниже р_м, если напор в баке А равен величине Н? При расчете принять, что местные потери напора составляют 20% от потерь по длине. Построить пьезометрическую и напорную линии. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 10.

Рисунок 24

 

Задача 13. Из большого открытого резервуара А (рисунок 25), в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных трубопроводов, изготовленных из материала М,

жидкость Ж при температуре 20°С течет в резервуар Б. Разность уровней жидкостей в резервуарах А и Б равна Н. Длина труб l и l ₂, а их диаметры d и d₂.

Рисунок 25

Определить расход жидкости Q протекающей по трубопроводу В расчетах принять, что местные потери напора составляют 15% от потерь по длине. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 11.

Задача 14. Из большого открытого резервуара А (рисунок 26), в котором поддерживается постоянный уровень жидкости, по трубопроводу, состоящему из трех труб материала М, длина которых l, l ₁, l ₂, а диаметры d, d₁, d₂, жидкость Ж при температуре 20°С течет в резервуар Б. Разность уровней жидкости в резервуарах А и Б равна Н.

Определить: 1) расход жидкости, протекающей в резервуар Б; 2) распределение расхода жидкости между параллельно соединенными трубопроводами 1 и 2. В расчетах принять, что местные потери напора составляют 10% от потерь по длине. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 11.

Рисунок 26

 

Таблица 11

Вариант	Материал трубопровода, М	Жидкость, Ж	Н	l = l 1	l 2	d	d1 = d2
м	мм
а	Чугун	Глицерин	6,80	6,80	8,20
б	Сталь нержавеющая	Бензин авиационный	7,20	9,20	11,00

 

в	Алюминий	Керосин Т-2	8,00	10,00	9,80
г	Чугун	Вода пресная	6,80	12,00	13,10
д	Медь	Керосин Т-1	9,20	8,90	7,80
е	Сталь цинкованная	Керосин Т-2	7,60	8,10	9,00
ж	Алюминиевый сплав	Масло индустриальное 20	9,80	7,10	7,40
и	Медь	Керосин Т-1	8,20	7,80	8,20
к	Сталь сварная	Вода пресная	6,30	13,00	10,00

 

Задача 15. Определить расход жидкости Ж, температура которой 20° С, протекающей по трубопроводу из материала М в пункты 1 и 2, если напор Н в резервуаре постоянный (рисунок 27). Длины отдельных частей трубопровода равны l, l ₁, и l ₂, а диаметры d, d₁ и d₂ Местные потери напора в расчетах не учитывать. Числовые данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 11.

Рисунок 27

 

Задача 16. Определить время для вытекания всей жидкости Ж из цилиндрического бака (рисунок 28), если его диаметр D, наполнение равно h, диаметр трубы d, ее длина l и материал трубы М. Температура жидкости 20°С. Чему равно отношение продолжительности вытекания первой и второй половины объема жидкости? Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 12.

Рисунок 28

 

Таблица 12

Вариант	Материал трубопровода, М	Жидкость, Ж	Q, л/с	D	h	l	l 1	d	d1	d
м	мм
а	Латунь	Вода пресная	5,00	1,60	1,20	3,00				1,8
б	Алюминий	Глицерин	0,80	0,90	0,50	0,70				2,4
в	Латунь	Керосин Т-1	3,20	1,00	0,90	1,90				2,0
г	Сталь легированная	Масло турбинное 30	1,20	0,80	0,70	0,80				1,6

 

д	Чугун белый	Керосин Т-2	4,00	1,20	0,80	2,10				1,8
е	Чугун черный	Вода пресная	4,80	1,40	1,60	2,70				1,6
ж	Алюминий	Глицерин	1,00	0,90	0,50	0,90				1,8
и	Сталь углеродистая	Масло турбинное 30	1,40	1,10	0,60	0,80				2,2
к	Бронза	Керосин Т-1	2,80	1,30	0,70	1,90				1,6

 

Указание. Продолжительность полного и частичного истечения жидкости может быть определена по формуле

,

где S₀ – площадь сечения сосуда; S – площадь сечения трубопровода; Н₀ – начальный напор (с которого начинается опорожнение сосуда); Н – конечный напор (до которого опорожняется сосуд); m – коэффициент расхода жидкости, который может быть определен по формуле

,

где z – коэффициент местного сопротивления, l – коэффициент гидравлического трения.

Задача 17. Жидкость Ж в количестве Q по горизонтальной трубе вытекает из большого резервуара А (рисунок 29). Определить ударное повышение давления и напряжения в стенках трубы перед задвижкой К при ее внезапном закрытии. Диаметр трубы d₁, ее длина l ₁, а толщина стенок d. Материал трубы М. Температура жидкости 20°С. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 12.

Задача 18. В бак, разделенный перегородкой на два отсека, подается жидкость Ж в количестве Q (рисунок 30). Температура жидкости 20°С. В перегородке бака имеется цилиндрический насадок (L = 3d), диаметр которого d. Жидкость из второго отсека через отверстие диаметра d₁ поступает наружу, в атмосферу. Определить высоты уровней жидкости Н₁ и Н₂. Данные для решения задачи в соответствии с вариантом задания выбрать из таблицы 12.

 

 

 

Рисунок 29 Рисунок 30