/
Текст
ЧЕЛЯБИНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМЕНИ ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА
532(07)
Л713
Е.Ф. ЛОЖКОВ
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО ГИДРАВЛИКЕ
Учебное пособие
Часть I
Челябинск
1984
Министерство высшего и среднего опецкального
образования СССР
. 1
Челябинский политехнический институт'
демени Ленинского комсомола
I /
Кафедра гидропривода и гидропневмоавтоматики
532(07)
Л 713
В.Ф. ЛОТОВ
СЕОРВДК ЗАДАЧ ПО ГИДРАВЛИКЕ
Учебное,пособие
- 'Шот» I
Одобрено учебночп-етодйчеокоа
крмйооией а»тот1»»тбрноа*о
факультета
1984
УДК 532(07)
Е,Ф. Ложков. Сборник задач по гидравлике: Учебное пособие.-
Челябинск: ЧПИ, 1984. Ч. I. - 79'с*
‘ Сборник задач по гидравлике , часть I,предназначен в основном
для студентов дневного и вечернего отделений специальностей "Водо-»
снабжение и канализация" и "Электрооборудование проглышленных пред-
приятий и городов”. Он может быть использован при проведении прак-
тических занятий и для студентов механических специальностей.
Почти зсе задачи сборника имеют десять вариантов, что расширя-
ет возможности его использования для индивидуальной работы студен-
тов.
Некоторые задачи из учебной литературы [I-7J послужили аналога-
ми для данного пособия.
Справочные данные» необходимые для решения задач, приведены в
конце сборника, / .
11л. 133, описок лит. - 10 наэв.
Рецензенты: А.К.Коняхин, В.В.Старших.
©
Челябинский политехнический институт
имени Ленинского комсомолаг 198 4.
. ГЦИГ0СТАБ1КЛ
Гидростатическое давление
Задача 1. Определить избыточное и абсолютное давления в точке
А, если заданы избыточное давление на свободной поверхности, глуби-
на погружения точки и род жидкости.
Вариант I 2 3 4 5 6 8 9 Ю
ро, кПа 30 18 '-«5 8,0 -22 34 -20 40 -28 42
К» м 2,0 1.6 0,8 0,8 1.2 1,1 2,4 1.4 1,8 2,2
Род жидкости Вода НеФть Глицерин
К задаче I
К задаче 2
Задача 2. При заданном взкуумметрическом давлении па свободной,
поверхности определить , на какой глубине избыточное давление будет
равно нулю.
Вариант I о 3 4 5 D 7 8 9 10
р0, кПа -20 -25 “15 -45 “50 -СП “70 -30 “15 -35
Род жидкости Нефть Ртуть Глицерин
Задача 3. Определить высоту подъема жидкости в тпубке при задан-
4 нЬм абсолютном давлении воздуха в резервуаре.
К задаче 4 К задаче 5 \
К задаче 3
•Задаче 4. По показанию ртутного манометра определить абсолютное и избыточное давления на поверхности воды в сосуде.
Вариант I 2 з 4 5 6 7 8 9 10
h.p, м 0,15 0,20 0,32 0,24 0,3 0,16 0,28 0,ЗС 0,12 ! 0,40
hb. м 0,6 0,8 1,4 1,6 1,8 0,5 1,2 2,0 0,4 1,8
Задача 5. Сосуд наполнен разнородной жидкостью. Определить абоо* лютное и избыточное давления на дне сосуда. «
Вариант I 2 о 1 4 5 6 7 8 9 10
Ро, кПа 20 -32 16 -24 25 -40 18 -28 12 -25
h,= h.z , м 2,8 Г.с’ 0,6 0,8 0,3 0,4 , 0,3 1,0 0,7 О,6‘
Род жидкости Нефть+вода Вода+ртуть ' . Маоло+вода
Задача 6. Дифференциальный ртутный манометр присоединен к двум
резервуарам, заполненным водой и воздухом. Определить давление в
резервуаре В. Как изменится давление а резервуаре Б, если в резер-
вуаре А воду.заменить воздухом с давлением р ?
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 ' 10 .
Ро, МПа 0,1 0,05 0,08 0,06 0,15 0,13 0,2 0,18 и, 15 0, г
£ , м 1,0 1,2 0,6 0,5 1;4 0,7 0,8 1,1 г, о 0,5
И.рт , мм 200 100 150 220 180 ' 250 300 160 .170 230
К задаче 6 К задаче 7
Задача 7. Определить давление на свободной поверхности воды в
резервуаре. ‘ ' 4
Вариант I з' 4 5 6 7 8 9
11рт. МЛ’ 200 . 150 ЗОС 250 400 350 180 220 340 Т80 •%
Fl . м 1,2 0,8 2,2 2,С 2,5 1,8 1,0 1,4 2,4 1,5
2. t м 1,0 1,2 0,8 0,4 0,7 1.3 3,3 0,5 1,5 1,0
I
Задача 8. Определить показания манометра М и пьезометра Н, если
известны давление на свободной поверхности, наполнение резервуара
и ho и РОД жидкостей.
Вариант. I 2 3 4 5 6 7 8 . 9 10
Ро, кПа 16 25 .22 18 12 24 8,0 3,0 6,0 4,2
Щ, м 1,2 0,8 2,0 1,5 1,2 1,0 1,2 0,8 0,6 1,4
ht, м ),8 1,5 0,8 1,2 1,0 0,8 0,2 0,3 0,4 0,3
Род жидкости Нефть+вода Масло+вода Водэ+ртуть
К май*'8 ;<1ййУ
Задача 9. При извеотннхдавлениях на 9₽ободарй поверхности ре-
" 1“ vgk котором
* ч
з^рвуаров и наполнении tit риредздгть наполнение fig,
ДМявНИВ Ив Лне
Задача 10. Определить разность давления на свободной поверхности
в двух смежных резервуарах, заполненных водой, если их наполнение
и перепад уровней в ртутном манометре известны.
Вариант I 2 3 4 •• 5 G 7 8 9 10
ht. м 1,2 1,6 0,8 1,0 О О 1,4 1,2 0,8 1,8 *2,0 _ Д
. м 0,8 1,0 .6,5 0,6 1,7 0,9 0,7 0,6 1,2 .1,4 ►
Ирт» м 0,2 0,15 o.i 0,08 0,25 0,2 0,28 0,22 0,18 (0,з
fry “ 0,6 0,8 0,4 0,3 0,9 1.0 0,7 • 0,6 0,4 1,2
К задаче 10 К задаче II К задаче 12
Задача II, В сообщающиеся трубки вначале налили ртуть, затем в
левую трубку - воду, а в правую - масло. Верхние уровни воды, и мас-
ла совпали. Определить разность уровней ртути в трубках, еси высота
столбика вода известна.
. 3
ч Вариант I 2 3 4. 5 6 7 8 9 10
1,0 0,5 0, 8 1,2 1,5 0,6 1,6 0,9 1,4 1,8
Задача 12, По показанию батарейного манометра определить ре®-
ность давЛенк^ B'WX сечениях трубопровода.
Вариант > I 2 3 4' 5 6 7 8 9 ——-i 10 •
К, , м 0,20 0,25 о.з 0,16 0,24 0,2 3,18 0,15 0,32 0,26
К 2. • ?Л 0,10 0,15 0,2 0,1 0,16 0,12 D.I2 0,25 0Д8 о', 16-
Задача 13. Определить диаметр гидравлического цилиндра (£ , необ-
ходимый дай подъема задвижки
при избыточном давлении веди р,
диаметре трубопровода ] и ве-
се подвижных частей G . Коэф-
фициент трения задвижки в нап-
равляющих поверхностях принять
£ =0,3. Силой трения в цилин-
дре и влиянием площади штока -
пренебречь.
\
К вадаче 13
13ариант I 2 / 3 4 5 6 7 8 9 10
D , м 0,8 1,0 1,4 1,1 0,7 0,9 1,2 ,0,6 0,5 1,3
/ р, МПа 1,0 0,8 1,2 1,5 0,8 1,4 1,6 1,6 1,0. 1,2
& , кН 1,6 1,8 2,8 2,4 2,0 1,9 2.3 1.3 1,5 2,5
8
Задача 14. Построить впкфы гидростатического давления на плоские
стенки при ГЦ=110 =0,8 м; Н = 1,6 м. Род жидкости: - нефть:
р2-вода; fj -"ртуть.
К задаче 14
I
Задача ,15, Построить' эпюра гидростатического давления на плос-
кие стенки при Ь(=112 = 113=С,5 м; Щ= 11у=0,8 и,. Род жидкости:*
ft - нефть; Р2 - вода; , pj - глицерин.
К задаче 15
Сила гидростатического давления на плоские
, лквшотэйш. Пйшктеатв '
Задача Тб. Промежуточная наклонная стенка шириной В делит резер-
Ьуар на два отсека. Определить си-
лу гидростатического давления воды
на наклонную стенку
координату до точней
лы. Построить эпюру
'кого давления.
резервуара и
приложения си-
гидроотатичео-
К
• f
К задаче ife
. * i
Вариант ’ I 2 3 4 5' 6 7 8 9 10
Н-р м 2.4 3,2 2,0 1,3 2,8 2,5 1.6 2,4 3,0 3,2 •
П9, м 1,6 2,2 1,2 1,0 1,4 1,5 м _1,4 2,0 2,2
В, м . 3,0 2,4 О о 3,2 1,8 2,0 3,5 4,0 2,0 2,5 .
’Г * ’ т —С|~Т“
Задача Т7. Определить силу гидростатического давления воды на
левую боковую стенку и наклонное дно резервуара квадратного сечения.
Найти координаты точек приложения сил давления. Построить эпюры гидг-
ростатического давления.
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
ht, м 2,4 2,0 1,8 2,8 1,6 2,4 2,2 1,6 2,0 1,5
1^2, и 1,5 0,7 0,8 1.4 0,9 1,2 1,0 0,6 1,1 0,8
К задаче 17
К задаче 18
Задача 18, Определить силу гидростатического давления воды на
квадратный люк со стороной CL = Гм.ь Найти центр давления и постро-
ить рпюру гидростатического давления. При каком давлении сила гид-
ростатического давления на люк будет равна нулю?
Вариант I 2 3 4 5 6 7 • - 8 9 ГО
Ро, кПа 10 18 20 -3,0 25 40 14 ’ -8,0 -6,0 20
h, м 2,0 ( 1,5 1.0 '-Ч' 2,0 1,5 0,8 1.4 2,2* о с А.,Ь 1,8 •Г «ш.»Ч«1 «им 1 » 1 »
Задаче 19. Прямоугольный щит шириной В может,поворачиваться во-
круг горизонтальной оси G у дна канала. В верхней точке шит удержи-
вается в вертикальном положении усилием Т. Определить силу Т, необхо-
димую для удержания щита в•вертикальном положении. Построить эпюру
гидростатического давления на щит.
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1
Нр м 1,5 1.2 1,8 2,0 1.0 0,8 1.4 2,0 1.2 1.5
И го ж L 0,7 0,5 0,8 1.2 0,6 0,5 0,8 1.5 0,7 0,9
В, м 1,5 2,0 1.4 2.4 1.8 1.2 1,6 2,5 1,8 2,0
К задаче 19 К задаче 20
Задача 20. В(ит, перекрывающий канал, расположен под углом qL-45°
к горизонту и закреплен шарнирно к опоре над водой. Определить уси-
лие Т, которое необходимо приложить к тросу для открытия щита, если
ширина щита В, глубина воды перед щитом Н известны. Положение шарни-
ра -относительно уровня воды перед шитом 11 . Весом щи*га и трением в
шарнире пренебречь. Построить эпюру гидростатического давления на щит.
г
Вариант I 2 1 Л 3 М 5 ( 6 7 8 9 10
В, м ' 2,0 о е? V'' 4,0 5,0 3.0 1,5 3,5 4,5 2,0 3,0
Й, м О о , 2, Я 3,0 3,2 9 9 ' у /.л 1,8 2,6 3*8 1,8 2,4
И. м г, 5 1—;—.— 0,7 0,4 0,8 0,3 0,6 1,0 0,8 1,Г 1,2
Задача 21. Ьпределит^ силу гидростатического давления вода на за-
твор дойного водовыпуска высотой И » шириной В и точку ее приложе-
ния. .Построить суммарную эпюру гидроотетичёоко±1о давления воды на
затвор.
Вариант I 2 3 г ’ 4 5 6 7 8 9 - 10
Их , М 1.5 2,0 J.2 2,2 1,5 1,6 0,8 1,4 1,8 Л 0,8
-В, м 5,0 '4,0 2,5 2,4 4,0 1,1 3,5 3,2 2,4 2,2
Нх, м . 4,0 3,6 3,2 4,5 4,0. 3,2 2,8 4,2 3,8 3,2
Нп, м 2,0 2,8 1,6 3,2 2,6 2,4 1,4 2,1 2,6 2,4
К задаче 22
Задача 22. Определить силы гидростатического давления вода, на
плоский затвор и отдельно на’ плотину и координаты точек приложения
сил.давления., Построить эпюры гидростатического давления на затвор
и> плотину. Ширина затвора и плотины В. -
Задача 23, Дамба золотоотвала имеет углы наклоне к горизонту d~
«450,и cQ=60 . При известных ширине дамбы В и глубинах и
делить силы гидростатическогр давления воды на верхнюю и нижнюю час-
ти дамбы и координаты до точек приложения этих сил. Построить эпюры
гидростатического давления на дамбу.
1
Вариант I 2 3 4 5 7 8 9 10
В, м ' 20 50 30 10 25 40 15 20 60 - 50
h<, м 1,2 0,8 1.0 1,5 L8 1,0 0.9 г.? 1,1
кг, м т.п 2,0 0,8 т,о 1,0 * 1.2 1.4 1.5 2,1 1.5
К задаче 23 ’ К задаче 24
Задача 24. Вертикальный отстойник имеет форму прямоугсльнима о
призматическим днищем. Определить силы гидростатического давления во
ды на вертикальную боковую стенку и наклонное дно отртойнтца. и( точки
приложения этих сил, если известно наполнение отстойника и( $го дайна.
Угол наклона Л =60°, Построить эпюру педроотатическогс давления-
Вариант т 2 3 , 4 5 1 6 7 » 8 9 , ТО
h,{, м 2,0 2.4 2,7 3,0 2,5 2,2 2,8 2,6 ' 2,4 _^’с
112 , М 1,0 1,2 1.4 т,з i 8,8 i 1,0 1,2 0,9 1,0 0,8
£ , м то > 8 6 5 I 7 i ТО ( 6 8 i 9 >
Задача 25. Прямоугольный вырез в перегородке резервуара закры-
вается поворотным щитом шириной В. Определить, на каком расстоянии
х должна быть расположена ось поворота щита, чтобы он автоматически
открывался при достижении уровня в правой секции :>Нр Трением пре-
небречь. Построить эпюругидростатического давления на щит.
Вариант I i 2 3 4* 5 6 1 7 8 9 10
Нр м 1,4 0,9 1,6 1,0 1,5 1,2 I.? 1,0 1,4 0,8
^2’ м 0,5 0,5 0,7 •i.c 0,7 0,6 0,8 0,4 0,6 0,4
В, м. • 1,8 1,2 1,7 2,С 1,6 и Х.в 1,2 1,6 1,0.
К задаче 25 К задаче 26
Задача 26. Определить силу, разрывающую брлтовые соединённа со-
суда в двух положениях:
а) сосуд стоит на опоре;
Задача 27. Определить силу гиростатического давления вода на
четверть цилиндрической поверхности радиусом 2 и шириной В.
Вариант I 2 о 4 5 6 7 • 8 9 10
• р0. к11а 20 -20 30 ТО -15 18 16 0 -6 8
Н, м 1.6 1.7 2,0 1.5 1,3 0,8 1,0 2,4 1,8 Т.2
Z , м 0.0 0,6 0,5 0,6 0,8 0,4 0,3 0,7 0,5 0,4
В, м ' 2,4 2,6 ... 3,2 - -[ 3,0 2,5 1.8 4,0 2,8 2,0 3,5
К задаче 27 * К задаче 28
Задача128, Определить сипу гидростатического давления вода на ци-
линдрический затвор диаметром ol=I,4 М и шириной В=4 м.
Вариант I. 2 3 4 5 6 7 . 8 9. 10
ht/d 0,8 1,0 0.4. 0,9 0,7 0,8 0,3 0,7 0,5 0,6
h2/d ' ! 0,4 0,7 0,6 0,5 0,3 0,6 0,7 0,4 0,2 1,0
Указание. При решении задач 28, 29, 30 рекомендуется воспользовать-
ся значениями безразмерной площади сечения- цилиндра при единичном ра-
диусе 60* и различном соотношении h/d . Тогда площадь сечения
цилиндра при любом радиусе равна tO-CO^Z?
h. /d 0,2 0,3. 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 O.,9 1,0
(A)* 0,45 0,79 1,17 1,57 1,96 2,35 2,6£ 2,98 3,14
Задача 29. Цилиндр радиусом 2 =0,25 м и шириной В-3 м перекрыва-
ет прямоугольное отверстие в дне резервуара. Определить силу давле-
ния на цилиндр, если известны давление на свободной поверхности р0.
глубина воды в резервуаре Н и соотношение tl/d •
f
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
р0, кПа .-то 20 -5,0 20 -8,0 * 8,0 12 -6,0 р 5 18
И. м 3,2 Г.5 2,6 м 3,0 2,2 1,6 <2,5 2.0 1,8
В. м 1,2 Т.5 0,8 t.8 1,_4 2,0 1,5 2,4 1,0 5,2
1г /<£ 0,6 0.8
К задаче 29
К задаче 30
Задача 30. Определить силы гидростатического давления на цилинд-
рический затвор и отдельно на плотину и координату до точки прило-
жения силы давления на плотину. Построить эг. эры гидростатического
давления на затвор и плстиХУ* Ширина плотины и затвора В.
Задача 31. Резервуар водонапорной башни оборудован ограничите-
лем уровня воды, представляющим собой клапан, соединенный тягой с
поплавком. При известных диаметре поплавка oln, диаметре клапана
с1к и весе поплавка с клапаном и тягой & определить глубину по-
гружения поплавка h,rl, при которой будет обеспечено предельное на-
полнение резервуара h . Высота клапана -- •
Вариант I 2 3 4 5* 6 7 8 9 10
h > м 4,0 4,5 3,5 4,0 4,8 3,7 2,8 3^,2 4,5 3,5
dn. мм 360 400 350 400 500 340 300 320 500 440 г
dK, мм 90 100 100 120 130 90 80 80 150 [20
(г.Н 1 130 140 100 120 140 130 ТОО НО 1 116 124
К задаче 31
К задачё 32
Задача 32, Определить силы гидростатического давления воды на
полусферическую и коническую крышки резервуара. Радйус конической
крышки - 0,5 % . :-;’-
•3 •<
Вариант I 2 3 4 • 5 6 7 8 9 — 10
г , м 0,8 0,6 ой 0,7 0,5 '0,8 0,4 0,7 0,5 0,6
н, М . 5.4 i.8 5,6 т„з “**^**’ р.5 I/ 5,4 5.5 1.8 1,7
( 11, м 0,4 0,5 0,3 0,6 0,5 о Л 0,3 0,8 0,5 0,6
р.., кПа '30 /40 Х-и 28 35 42 \ *—-—r~—-J 26 24 34 40 30
Задача 33, Определить силу гидростатического давления воды на
секторный затвор шириной В и углом jj .
,'f— Вариаят • I' 2 ' 3 4 1 5 -n • . 6 I 7 f 8 » ' 9 10
. * . « : 2,0 1,8 1 -g -- 2,5'' 1,8 1,2 , 1,5 2,0 1,6 1,8
В, M , 3,0; 2,2 2,4 3,8 4,2 v ’ ' » 3,6 Й.8 2,5 3,4l
6'' - 1 1 r I , •' 1 , , T,-| ’ *60° r„ , .,',.„7,1 ' 45° , 7
. Задача 34. Определить силу давления воды на коническую крышку
резервуара при Н=0,5 11 , Н- h, и Н=0.
К задаче 33 К задаче 34 К задаче 35
Задача 35. К борту корабля подведена стальная камера. После
крепления и откачки воды из камеры производится ремонт Подводной ча-
сти корабля. Нижняя часть камеры имеет форму четверти цилиндра, верх-
няя - параллелепипеда. Определить силу гидростатического давления
воды на камеру при известных ее размерах и построить эпюру давления.
*7?
. А.
5
*т
iiimipiyUiHi
iiiihw...
*
v
04
10.
. . lilil.i
-М
ьх
‘Л
2,6.
2.0
«I IЖ > inti...................IfliHIli -И ,11, !
£1
Задача 36. Построить тела давления Дия следующих криволинейных
поверхностей
1 » .
I
/
К задаче 36
Задача 37. Цилиндрический сосуд диаметром & =0,8 м, имеющий
полусферическую крышку и плоское дно, заполнен водоЛ до уровня h =
*0,3 м в открытой трубке. Определить силу гидростатического давления
во..# на крышку и дно сосуда в двух случаях, ч
I. Сосуд находится в покое. 1
'2. Сосуд движется вертикально вверх о ^ускорением CL .
Вариант • I . 2 3 4 Г, 5 : 6 7 ’ 8 а ’ ч 10'
И, м 1,2 : г,4 ' 1.6 1,5 ' 1,8' 1,Ъ 1,1 ...г . ж- 1,5 0,8 1,4
CL, м/с2 2 • 4 6 : 8 ю. : 5 8 6 ’ .кд • * 7
К задаче 37 К задаче 38
Задача 38. Сосуд наполнен водой до уровня h в открытой трубке,
присоединенной к верхней точке сосуда. Определить силу гидростати-
ческого давления на полусферическую крышку сосуда в двух случаях.
Г. ‘Сосуд находится в покое.
2. Сосуд вращается вокруг вертикальной оси с частотой П "об/мин.
Построить эпюры гидростатического давления на крышку, 'боковую стенку
и дно сосуда. Высота цилиндрической части сосуда Н = 1,2 м.
Вариант . .1 ‘ 2 ‘ 8 4 5 : 6 7 - 8 9 : 10
2 ,'и 9,4 0,3 0.6 0,3 о л 0,5 [0.7 0,8 0,5 .0.7
• h. м 0.6 н0*8_ Q.fi 0,7 о;з 0,4 .0,8 .0,7 0,6 0.5
Г1, об/мин 160 200 180 220 140 120 150 240 :100 >120 ♦
'ГИДРАВЛИКА НАПОРНЫХ СИСТЕМ Уравнение Д,Бернулли для идеальной жидкости Г • . t Задача 39. Определить скорость и расход воды в трубопроводе по- стоянного сечения, Построить пьезометрическую и напорную линии. Для фиксации положения конца трубопровода ведано /г = 2 гл. ' * I , . . , 4 » 4 * 1 к , ' । • Г 1 ’. • * . ‘
Вариант 1 I :.-2/ •з- • <4 5 < • 6 7 " 6 •9 - 10
• Н* и » ,|Г 2,0. 3,0 3,6 2, Б : • 4,0; I / 1 2,5- 1,0 3*0 T.5
' >ot. йм ' • > II.1. I у хю БО S. 1 ,! ’ 30' 30 6 4 J 26" 36 .. 15 ' 28
”тГ" ’’«Г .11 ь- ₽0. Ара . •” 1 . фм.' « 1 1. . 7 » 1- 1 1 V, W п ' . г г’л • * 1 • г 140 20 ' 1 30 < ' 1.' i j •'» 'V 25 * l>.^ .p- 501
. К задаче 39
Задача 40, Определить расход воды и построить напорную и*пьезо-
метрическую линии / Как
изменится положение на-
порной и пьезометричес-
кой линий при истечений
другой жидкости * бен-
зина?
К задаче 40
Вариант ' I • 2 ' 3 5', 6 '7 ' ,8- f ID '
Pl’ кПа 1 30 6Q-' 4P. 79 79 2,9 TO 40' 20
p2. кПа . , IQ' 2Q\ 3Q 49 6Q 99 So 40,r
h-i, м 3.0 2,o 1,0' 9,P 2,0 2,6 2.0 2t,0 3.6 J •3.0
Яг; м 2,o i.o 2,0 4.0 1.5, ?.,0 2,0 1,0 3,0 2.0
'd, мм . 27 i6 34 25 M • ,36- 18 20- .14 40
Задачу 41. Для трубопровода переменного сечения определить рас-
ход воды и построить напорную и пьезометрическую линии.
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Н, м “ ♦ 2,0 1,5 1,2 0,8 2,2 1.4 2,4 1.8 I.C 2,6
Л . М< 20 .50. 34 60 25 40 50 Г . - - 30. 20
Г 1,1 1111 J а, ми 12 35 20 18’ 40 14 30 40 20 - » 15
К задаче 41
К задаче 42
Задача 42, При известных диаметрах трубопровода и геометричес-
ком напоре истечения Н = 2 м определить избыточное давление в резер-
вуаре р0> при котором будет обеспечен расход воды GL . Построить
напорную и пьезометрическую линии.
Задача 43. При заданном давлении на свободной поверхности опре-
делить геометрический напор Н, при котором будет обеспечен расход
воды Q . Как изменится значение напора, если будет’вытекать другая
жидкость - нефть?
Вариант I ,2 \ 3 4 5 6 7 . 8 9 10
р0, кПа 20 25 30 10 6 20 12 14 15 18
d , мм 25 30 32 26 . 18 16 40 34 10 12
Q , л/о 4,5 7,0 7,5 4,0 1,5 2,0 8,0 7,0 0,7 1,0
К задаче 43 * К задаче 44
Задача 44. Из напорного резервуара вода вытекает по трубопрово-
ду переменного сечения. При заданном геометрическом напоре Н =1,5 м
определить:
I) расход воды в трубопроводе; •
2) избыточное давление в сечении с максимальным диаметром;
3) построить напорную и пьезометрическую линии;
4) как изменится расход в трубопроводе при истечении нефти?
Ваииаит 1 2 3 4 5 6 ,7 , 8 , 9 10
. н, _ м 2.5 1.5' 2,0 3,2 U 2,6 1,2 1,8 0,? 3,0
ро. КПа 10 20. 25 15 35 30 |8 28 . 30 15
ch , мм I? 20 25 12 ' 14 30 20 32 28 12
di.мм 36 4Q 50 25 30 6ф 5Q 50 60
g 14 16 20 12 14 26 16 25 34 16
Задача 45, Определить расход воды в трубопроводе и построить на-
порную и пьезометрическую линии.
Вариант I • *х 2 3 4 ' 5 6 7 » 8 ' о • .10
. .Н, м : 5 > 2 3 4 / I 5 2 • 4 , 3 1 6
d. мм 32 в' 15 л /20 25 32 /30' 15 25 20
. ]) , мм 4' 12 ' 22 28 ,34 ,44 40 20 32 28
Схема 1 б
I
К задаче 45
Задача 46. Найти высоту подъема воды в трубке,присоединенной
к узкому сечению >пубопрово-
да.
К задаче 46
* Задача 47. При известиях диаметрах трубопровода и избыточном
давлении в резервуаре определить геометрический напор Н, при кото-
ром будет обеспечен расход воды & . Построить напорную и пьезомет-
рическую линии.
Вариант I 2 3 4 / 5 ’ 6 8 ‘ 9 ГО
Q. , л/о II 12 з. 5 8 I 2,5 6 . 8 А
,₽О ’ кПа 20 10 15 20 8 5 16 12 25
cL, мм 1 32 25 38 16 г 28 50 18 • 25 40 42
d2>. мм 40 30 46 20 J 34 40 JB 20 32 $4
’ Схема. a z'' б
К задаче 47
Задача 48. Найти избыточное давление воды в сечении I-I, при
котором скорость на выходе из сопла
будет равна . Диаметр трубопровода
$
2 *
Задача 49, Заданы размеры водомера Вентури ( dj , cig)• Рас-
считать и построить график зависимости расхода воды от перепада
давления ah (в диапазоне расходов от GL - 0 до Q = Clmax ).
1 Вариант I 2 '3 4 5 •’ t 6 7 8 9 10
dj, мм 40 . 30 46 20 34 50 18 25 10 42
dz, мм 32 25 37 16 27 40 14 20 32 34
Qmw л/о 6 4 1 .7 2 4 8 2 3 5 6
провод. Определить начальный расход хлорной воды, если заданы диа-
метр подводящей трубы d-5, напор Н, диаметры напорного трубопровода
d{ =100 MMjd2=5G мм, расход воды в трубопроводе Q =30*л/с и давле-
Задача 51. Построить напорную и пьезометрическую линии для иде-
альной жидкости. Давление в конечных сечениях трубопроводов принять
больше атмосферного.
К задаче 51
Истечение1 лн.дкости через отверстия 1Л насадки
» *
Задача,52. При.пзвесп ом давлении на свободной поверхности pQ и
геометрическом напоре Н оппеделить:
I) расход воды через‘насадок;
2) при каком значении Нт расход через
отверстие будет равен расходу через
насадок?
диаметры отверстия и насадка равны
20 мм.
h задаче' о2
Вариан? I 1. ' • >3 3 4 5 6 7. 8 9 1 10
р . кПа .ТО Т5 20 14 18 12 6,0 10
Е, м 1,2 1,0 0,8 1,4 1.5 1,4 i;8 2,0 0,5 1,0
Задала 53. Вода вытекее» из занятого резервуара через отвер-
стие^ конический сходящийся насадок. Диаметры отверстия и выход-
ного сечения насадка одинаковы и равны d . Давление р0 и напор Из-
веданы. Найти:
I) расход Воды Через отверстие;
2) при каком значении Hg распад через конический насадок будет
равен расходу через отверстие?
Вариант I 2 . 3 4 5 » 'б 7 8 S 10
d > мм • . хо .15 20 12 г 16 V . 8 .14 18 10 20
Ро, е®а 8,0, 6,0 1,0- 14 12 20 22 .16 18 15 tr t
Нр м ' г Л 1|0 1,2 о; 8 1,4 1,0 I.K 0,8 1,8- 1,0 1,2
л,. Нефть
к Вода
-Мг-
К задаче 53 К задаче 54
Задача 54. Определить начальную скорость и расход жидкости, вы-
техаюгцей из бака, заполненного нефтью и водой высотой И, и 11g .
диаметр отверстия d . Как изменятся искомые параметры, если бак
заполнить только водой до уровня ?
Вариант “Г А 2 3 4 5 6 ' 7‘- i '8 . 9 10
d, мм 14 м. 18' 24 28 10 : 16 20 25 30 32
Их, м 0,4 0,3 0*5 0,6 1,0 0,8 0,7 0,5 0,6 0,3
2, м 0,-8 0,5 1,0 1,2. 0,9 1,0 1.2 1,4 i,5 0,8
Задана 55. Напорный бак состоит из двух секций. В одной нака-
лится ртуть, в другой * вода при одинаковом наполнении Н. Как из-
менится начальная скорость истечения этих жидкостей, если на по-
верхности их совдать одинаковое избыточное давление р0? Вязкостью
жидкости пренебречь. ► • ’
вариант I . о ' 3 ‘ т 4 5 6 i 7 8 9 10
И, м 0,6 0,4 0,8 0,3 0/7, 1,0. ОД 0,5 0,8 0,6
;г/ . чР0, кПа ,1.. IC 15 8 20 20; *•7 12. . 16 15. IB » 2:>
К задаче 55
13адача 56. Истечение воды дз
К задаче 56
закрытого резервуара происходит
через цилиндрический насадок,'' а из открытого - через отверстие.
Диаметры насадка и отверопря с! и напори Hj- и Ир заданы. Опреде-
лить расход воды через систему и избыточное давление pQ.
Вариант’ I ' 1 2 л V 4 ✓ • ь г J ;б 7 1 8 9 ю
d » «« • 12 W' 15 30 25 20 24 - % ’ — < I " 1 16 » 1 26 10
Ilj, м ,0.5 0,7 1,2 1,0 0,8 1.0 0,7 0,9 0,6 1.1
Но, м 0,8 ’ 0,6 1.0 1,4 1,2 t V 0,9 1.2 0,8 т ° JL ^ч/ 0,9
J { t * > % 1 f • 1 1 X •
- 4 9Q
t
Задача 57, В перегородке напорного бака установлен внешний ци-
линдрический насадок. Из открытой секции бака вода вытекает через
два отверстия. Диаметры насадка и отверстий одинаковы. Напоры Нт=
Но и заданы. Определить давление р0, при котором расход через
насадок будет равен суммарному „расходу через отверстия.
— 1 'Jf4 1 1 " Вариант ' I ' 2 . 3 4 5 6 7 8 9 10
d , мм 20 » 30 24 34 18 20 16 26 22
,0,8 .1,0 1,2 1,8 1,6 1,5 0,8 1.4 1,4
н3, м . 0,5. 0,6 0,8 1,2 i;0 1,0. 0,6 0,9 1 0,7 0,8
К задаче 57 К задаче 58
Задача 58. Вод» вытекает из закрытого верхнего бака через от-
верстие, а из нижнего -.через цилиндрический наседок. Определить:
I) при каком давлении р0 геометрические напоры истечения Hj и
будут одинаковы и равны Й;
2) как изменится это давление, если из верхнего бака вода будет
вытекать через наседок, а из нижнего - через отверстие?
Диаметры отверстия и насадка равны ot
Ватжаят I 2 3 ! 4 - 5 6 7 8 9 ГЮ
cl , мм ;о . 20 18 24 \и ц 22 12 I? 16
' м 1,2 .0,8 1,2 |1,-5 -Sxi. 0т8 1.6 T.I 1,5 0.9
•- )
Залеча 5ft. Напорный резервуар состоит из трех секций, сообщаю-
щихся между собой. В первой перегородке устано1>лен конический схо-
дящийся насадок, во второй - цилиндрический. Из третьей секции во-
да вытекает через отверстие. Диаметры насадков и отверстия равны
К задаче 59 К задаче 60 -
Заласа 60. Лабораторная установка для определения коэффициентов
расхода и сопротивления насадков г отверстия состоит* из напорного *
.бака с тремя перегородками. В перегородках установлены насадки:^
конический сходящийся,’гл!фяий цилиндрический,и внутренний цилинд-
рический. Из последнего отсека резервуара вода вытекает через от-
верстие с острой кромки*. .диаметры часаДков и отверстия одинаковы
1 ct - ТС мм. ‘
Измерены следующие параметры: расход воды системы Q = 104см8/о;
напоры истечения Пу = 10 см; IU - 13,8 см; Е$ - 17,й см; -23,3 см
и диаметр в сжатом сечевик с^гуи d< - 8 ж. Рассчитать коэффициен-
ту расхода и сопротивлений насадков и отверстия.
Задача 61. В резервуар поступает расход воды. Q, , а из резерву-
ара вода вытекает через отверстие с острой кромкой диаметром dt .
Принимая начальное наполнение резервуара равным нулю, определить мак-
симальный напор, который установится в'резервуаре. При каком диамет-
ре отверстия максимальный напор будет в два раза' меньше?
Вариант Г 1IIII - - 1 щ 2 ' 3 4 5 6 --11“ - 1 7 8' Q w
(1 , ч/б Од 1,0 2,0 к...... 1,2 4’.° 3,8 2,8 . «ИХ -II.L _3,5 5,0
d , мм ' 16 20 25 28 । 20 •35 34 26 32 40
К задаче 61 К задаче 62 •
1
Задача Из резервуара диаметром j) и начальным наподн^нкем
й вода, в^дакает нарез^тварей® дааме^ром Рргеделич'ъ .время,
полного ;:.фрр9^евМ
' Задечд 63. Определить Диаметр отверстия d , при котором’ пол-
ное опорожнение резервуара произойдет за время f . Диаметр резер-
вуара J) , начальное наполнение И,
• * .
II г - - . Вариант I 2 3 4 5 6 7 • 1 8 9 10
Э , М 1,2 2,2 2,0 1,6 2,4 1,5 2,5 1,8 2,4 2,2
Н, м 1,0 2,0 1,8 1,2 1.6 1.'0 2у0 Г.4 1.5 2,2
Г, , мин 10 20 ’ 18 10 16 8 20 14 16 22
К задаче 63 К задаче 64
Задача 64. Вода вытекает из резервуара через конический сходя-
щийся наоадок. Диаметр резервуара J , диаметр выходного сечения
насадка d . Определить время частичного опорожнения резервуара от
«I ®> %• : . ;
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8- 9 10
J) , м М 0,6 1.2 1,0 0,8 1.3 0,9 1,6 2,0 I.I
Нр м 1,4 1,2 1.8 1,0 1,Б 1,8 X>L 1,4 2,0 2 К/ }
м 0,6 0.6 0?6 0,4 0.7 0,8 0.6 ОЛ 1,1 1,0
d , мм 16 10 15 14 12 18 20 10 1’2 <15
Задача 65, Два прямоугольных резервуара о одинаковой площадью по-
перечного сечения Q сообщаются между собой через цилиндрический
насадок диаметром ol . Определить время полного выравнивания уров-
ней воды в резервуарах- Начальное наполнение резервуаров Hj и Н^.
Вариант I о 3 4 5 6 7 8 9 10
Q . м2 0,8 1,2 1,6 2,4 1,0 1.4 2,0 1,8 1.0 2,8
d , мм 10 12 16 25 10 15 20 18 14 22
Нр м I.S 1,6 1,2 2,0 1.5 2,2 1,6 2,0 1.4 2.4
Н2» м 0,6 0,? 0,5 0,8 0,5 * 1.0 0,3 0,6 0,4 0,8
К задаче 65 К задаче 66 <
Задача 66. Определить время полного выравнивания уровней воды
в двух шлюзовых камерах при известных ширине камер В , длине С ,
диаметрах д^ух одинаковых отверстий d и начальном напоре Н.
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -i
В, м 10 12 8,0 6.0 5,0 .12 6,0 8,0 5,0 10
Е, м 50 60 70 40 20 50 30 60 30 40
d, м 0,5 0,6 0,5 0.4 0,2 0,5 0,3 0,6 0,3 0,4
Н, м 5,0 6,0 5,5 4,0 2,5 5,2 3,5 6,0 4,0 4,5
Гидравлически?! расчет простого и сложного
трубопроводов
Задача 67. Определить потери по длине на участке стального трубо-
провода с постоянным диаметром. Геометрия трубопроводаf расход жид-
кости и ее температура заданы.
Вариант I 2 3 4 . 5 6 7 р 9 10
0 , л/с 4,0 8,0 1,_2_ 16 25 100 35 80 160 110
d, мм 50 75 23 100 125 250 150 200 300 250
t , М 400 300 200 Т50 200 400. 500 600 800 300
t, °C 20 10 .5 :20 25 15 8 16' 26
Род жидкости • Вода н е ф т ь
U
к
К задаче 67
К задаче 68
Задача 68. При заданном расходе воды и геометрии трубопровода
определить местные потерн напора. Лля измерения расхода установлена
диафрагма ( 4д>г/о>! =0,7), для его регулирования - задвижка. Угол
расходимости диффузора 0,
= 13°, угол сходимости конфузора бк~20°.
Радиус закругления плавного поворота R/d
» г . .fl - 1 . 11
' ' ‘ *у ./ ,J * ВяриаМ ’ < г ш —4^ ‘5 ' >б" ' 7 Г--*.-. г 8 9 10 ч-г
'0., л/с . ’ Д>4 2^ 1;3 4,2 • 4| 0 I 3,8 л 7 '
1®!’ и . г. 'Н ... ' -и'Ан’ : 20." > . . Si” .Л ' i ' 22; 40 ' 35' T-V m ' 18'. к. 30 • 32
, 'зо 46 56 ; 50 ’25 25 45 40 .
А
май
Задача 69. Определить суммарные потери напора для простого тру-
бопроводе не участке АВ, еоли заданы расход жидкости, геометрия
•трубопровода и температура вода. На трубопроводе установлены диаф-
рагма ( tOg /и)< .« 0,6) для измерения расхода и вентиль для эго ре-
гулидева ния. Трубопровод имеет Два плавных поворота (Я / d = 2)
и два резких.
Вариант •I 2 з. ' 4 г 5 . 6 7 8 ' 9 10
G , л/с . 1,1 “0,8 1,4. 2,5 1.3 ' 1,0 1,7 2,7 1,5 3,8
, ж' 25 20 32 40 30 _• >50 35 . .i, 40 30 50
1 . м 100 150 80 . 60 50 , 80 100 А / 40 70 120 .
t , °C 20 ‘ 15 18 25 - 16 5 8 й 12 20
Материал труб Сталь Латунь .Алюминий-
А - ч 1 &
л ' К Задаче 69
lt.dt
К задаче.70
Задана _ 20. Определить суммарные потери напора для сложного тру-
бопровода с последовательным соединение?,!;участков; если известны ..
расход вода, геометрия трубопровода и температура вода. Трубопровод
имеет один плавный поворот ч R. /о1 = 3) и один резкий. Для изме-
рения расхода установлен водомер Вентури ( /о0^ - р,6), а для
его регулирования - задвижка.
Вариант J .. 2 Зг 4 5 6 , 7 8 i' 9 10 . ..
0- , л/с . 24 , 35 8,0 46 32 22 4Q 8,5 44 ОО
(Хи. мм 100 50 150 125 125 • 150 75 175 .150
dz. мм 125 150 75 175 15 0 ICO 125* '50 I5Q 100
€. м 100 80 50 150 10р. 200 60 80 • 120 200 '
t. °с 10 20 15 В 5 18 25 20 10 12 .
Meте риал труб Сталь оцинкованная Чугун асфальтированный •
Задача 71, Два резервуара соединены трубопроводом с постоянным
диаметром. При заданной геометрии трубопровода и напоре истечения
определить расход воды. Температура воды 20°С.’ Рэдпуо. закругления
трубопровода R-= 3.
Вариант I 2 3 4 5- 6 7 8 9 ТО
ol , мм 25 50 75 25 ТОО 75 ' Т25* , А ТОО 50 150
€ , м 60 80 50 40 [00 80 150 60 60 300
Н, м 2.0 2.7 3,5 1,8 4,0 1.4 3»0 - 0,7 1,6 3,4
Материал труб Сталь Чугун к
К задача 71 К задаче 72
Задачу 72, При заданном напоре Н=2 ы и показании манометра р^
определить расход вода в трубопроводе. Радиус закругления трубопро-
вода Я = 4ct , Дня измерения расхода вода установлена диафрагма
( » О.'?), Температура вода Ю°С.
Вариант I 2 „4 . § "в ’„Л Л § , IQ
кПа 20 30- 15 ю 14 . 25 8,6 12 20 24
wo 5р да _ж 75 Й' 1,75 20р .
_L « 500 700 400 500 2ро 800 40Р 500 200 600
.. !taim лий*. Сталь 4 У.Г.У , JU
Задача 73т Из верхнего резервуара вода поступает через насадок
с выходным диаметром в нижний резервуар,-из которого по трубо-
проводу длиной f =? 100 м и диаметром oL вытекает в атмосферу. Ра-,
диус закругления трубопровода Й = , Температура .воды 20°С. Оп-
ределить напор истечения Н.
Вариант I . 2 3 ‘4 5‘ 6 7 8 9 10
И. м •2,0 1,4 2.8 2,2 '2.4 1.8 1.2 2,6 1.5 2,0
cLf. мм 30 35 40 25 22. 34 18 28 17 14
d, мм 45 50 •75 а 32 30 50 25 40 30 20
Материал труб ( J т а .Л ь Чугун * Сталв оцинкованная
Тип насадка Цилиндрический «Я- — *' а..-*- Конический ОХОДЯЩИЙОЛ .— . —- -
•• 1
К задаче 73 К задаче 74
Задача 74. Ия напорного коллектора вода поступает в резервуар А.
Определить показание манометра, при котором будет обеспечен рас-
ход Д \ Длина стального трубопровода t = 5Н. Радиус закругления
й = 4 d . Температура воды 10°С.
Вариант I 2 3 ' 5 • 6 ? 8 . 9 _ю ..
Ч- . мм ICO 150 75 175 150 ‘ 125 75 200. 250 ТОО
3.0 4,5 2,0 5,2 2,8- 4.0 2f5 3.2 3,5 .4,0
0 . л/с 20. 30 8 44 32 22 7 60 ТОО 18
$о. кПа 10 15 8. •22 18 ТО 12 16 25 14
Задаче 75, Две, резервуаре соединены трубопроводом, Из второго
резервуаре вода вытекает в смежный.резервуар через цилиндрический
наседок. Разность уровней в смежных резервуарах равна П .. Опреде-
лить напор истечении Н. Радиус закругления К = Зс(, . Температура
вода 20°С. ' ' ' ,
'Вариант I 2 3 . 4 5 "6. ' 7 8 , 0 10 .
С 40 .50 30 50 70 30 60 100 ' 40 80 .
с(, Мм . 20 - -.30 40 25 50 ' 30 32- 1 75 50 45
Я. м 2,0 1,5 2,6 1,2 .1,8 2,4' 2 2 2,6 1,6 2,0,
» ММ 15 20 30 18 38' 22 20 - ч 50 . 36 28 •
Материал труб •Сталь оцинко' L ч у t У м . . Ст а л ь', , • **
> К задаче 75 . К задаче' 76 j
Задача-76. Найти диаметр трубопровода для пропуска воды в ко-
личест.ве Q, = 20 л/о. Йапор истечения и .длина трубопрЬводя известны.
Температура вода ТО°С..Радиус закругления R - 4 ct
< . . • ,J
Вариант Г п - у 3 4 5 $ 7 8 • 9. ’10 .
* н, к, . 3,0 2,0 2,5 3,5 2,6 2,8 4,5' 3,8 У,5 2,8
.€•, » 400 i зоо 500 200 300 400 700 300 500 600
Материал труб Сталь Г—»'- ' №!—11 «.«..I Чугун’
Задач? 77. Дяя сброса паводковых вод под насыпью автомобильной До
роги проложен железобетонный дюкер. Определить даамеТр докер d ,
воли известны расход Воды & , напор истечения Н, длина дюкера С
й угол, наклона начального, участке d = 30°.
Вариант I 1 2 •3 . 4., 5 6 7 ' 8 9 10 '
Q, , м3/о ’2,0 2,5 1,6 м 2,8 1,0 .0,8 2,2 2,6 3,0-
Н. а 1,0 .1,2 . 0,9 :1,в 1,6. 0,6 1,2 1,0 0*6 1,4
£ • М 30 50 .36 28 i 25 40 30 ' 20 35 45
Д задаче 77' К задачам 78, 79
Задача 78, Наполнение бассейна емкостью НО м осуществляется из
двух резервуаров. При известном напоре Нт и заданной геометрии
стальных трубопроводов, определить напор Hg, при котором наполнение
бассейна будет происходить за время' t . Радиус закругления трубо-
проводов ft р 3d . Температура воды. 20°С.
Вариант .. , Л. 2 3, 4 , 5 6 -JL. , 5 10
Нт, м 2,0 1.5' 2,8 I 2 Л , *w '1,6 2,5 1,0 2,0 1,5 1.8
CW ^ММ.х/ 2QQ |\‘| 11 225 175 Ноо ЙР •да да : 235
.... (Xjl . ММ I2& 175 ТОР да да 75 2Q° да 22? 150
, ДР J5Q да, .да да W ДО ДР 100
"Г-].'- .8Q 5Q да ,w 9Q да 50 , 140 ..70,,^:.
.. 1 . мин ' ..... W., 2? 5р да §0, -Ж5 ,5? то 20
Задаче 79, При известных напорах Hj и H2, длине участков сталь-
ных трубопроводов , (л и диаметр^. подобрать диаметр трубо-
провода ctj, , при котором наполнение бассейна емкость» J20 1г из
двух резервуаров будет происходить за Время t •.
I
Вариа^ _1 2 3 '4 5 6 7 i 8 9 10
Ну» М 1 1,6 1,2 2,8 1,5 2,0 1,8 1,5 2,0 1,0 2,5
Hg, м 2,0 2.,5 2*6’ 2,8 3,0 2,4 2,2 2,4 1,8 3*2
Ср М 120 160 100 150 ИО .100 50 120 ио, 60с - ..
ч- м ... 80 120 50 80 60 70 140 50 140 90
с£|. мм 175 225 125 200 150 225 100 150 150 100 .
+ , МИН 25 12 45 j 17 • - — 30 14 .46 .28’ 8 50
К* задаче 80
Задача 80; Два резервуара соединены стельным грубопроводал дшй$рй
dr и длиной £4 =2£$ * Из второго резервуара вода вытекает по чу-
гунному трубопроводу диаметром dj постоянным напором Hg.
I* Определить диаметр трубопровода olt. при напоре истечений/ равном. Ну.
2. Как изменится диаметр d< , :еоли на втором Участке, Подключить ha*
раллельную ветвь диаметром cL^-d# и длиной 0*5 ?
Вариант I 2 '3 4 5 6 7 8. $ ЦО -
..j£c .ж 2QQ 225 175 50 125 75 1бр W 200 100 .
ь.« 180 J50 140 160 тдо I6b &0 210 240 160
...... 2,0. О R ЛлХ. 2,6 2,8 Зт0 2,4 2,2 2,4 1,8 3;2
^2, м 2,5 3,2 4,6 ^5-6 .4.2 4.3 .4.8. .4.4..
I
Задача 81. По самотечному сифонному трубопроводу длиной t = 60 м
необходимо обеспечить расход води & при напоре Н = р м. Определить
требуемый диаметр трубопровода для обеспечения заданного расхода.
Угол поворота трубопровода оС = 45°.
/
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 ,9 ГО •
& . л/Ь 5 ч 4 3 2* 6 ' 8 ‘ТО 7 5 4
Материал труб _ -к. . . Чугун ' ч „„ — Сталь
К задаче 81 , , ^^йдачеЖ
{Задаче 82. Вода даШ<а0 В9 Ы' тйбопрр^лЯ' <5?'ди"
аме^вми (а<< dt) и дайной |й»ОТДов ' fa* Ьвфе*.-,
. Лйличсь расход звода'.в при заданном геометрическом нйподеН * 2 м и
избыточном' давлении р0. Построить • пьезометричйбкую ина торную линий.
При .расчете учитывать потери по длине и меотнЬе потери. Температура
воды 20°С
/
ah * Вариант , 2 3 . 4. > 1. 1 ; 5 '"'7 1 ' 8 ' :-’я.' to , !1
Ч’*' 'lf 1 .20 •25 • ЦЮ,, 20 ‘ 40 50* ' зо ' 1 / S . 40-! ’’ 45
ф, мм. 1!'' зоо 175 ':2Б& ‘125'' 100' 175. 200 ' -rod: 75 ' 150 -----
dt, мм 175 Т50 .200 ТОО .... 'ь ... 7Ь 200 250 12'5 100 175'
Материал труб — —1 J СЧ »• а л ’ь г JI J. -1_ Л] Ч у г у *Н / и. ' 1 • 1 •
I
Задача 83. Определить показание манометра М, при котором расход
воды в стальном трубопроводе составит Q, . Геометрия трубопровода
и высота подачи воды заданы. Температура вода 20°С, радиус закругле-
ния трубопровода Ц = 2d
к ‘ Вариант i 2 3 ’ • 4 5 6 7 ? 8 9 ТО
. М 15 12 18 20 30 20 15 30 20 25
ftf м 10 8 12 15 12 16 • 25 то'. 16
dh мм 40 25 - 32 '• 60 50 40 20 50 25 32
dj, мм 32 20 25 50 40 32' 14 . ».г . 40 20 25
Q.. л/с 2,5 1.4 т.т 5.4 4,0 2,'5 0,8 4,2 Г,^ 1,2*
Н, м 20 16 24 28 36 32 20 45 24 36
К задаче 83 К задаче 84
Задача 84, Две участка стального трубопровода соединены последо-
вательно; Зная начальный напор НА и расход вода Q. , определить на-
поры Hg и Hq. Длина участков (( = 400 м. Построить напорную и
пьезометрическую линии. Местными потерями пренебречь.
Вариант , I 2 3 4 5 ——— ! 6 7 8 ТО
Нд, м 16 22 18 20 14 15 20- 18 ' 22 24
. & . л/с 46 40 45 5 15 9Q 7Q 60 .40 4.5
J — -д ал мм 200 175 Д50 50 J25 250 г?₽, 175 150 75
» мм 150 150 200 75 ТОО 200 200 225 175 50
Задача 85, Для стального трубопровода с последовательным соеди-
нением участков определить, расход роды и построить напорную и пье-
4 Ьометричеркук линии. Длина
каждого участка 300 м. Мест-
ными потерями пренебречь.
К задаче 85
Ваииант ’ I "г 3 ' 4' 1 5 6 7 8 9 10
НА- м 24 : t 30 18 16' 1 ' 2 25 14 20 15 7 .
,НЛ’ м д 6 3 5“' 20 7 3 6 2 18
ф, мм 150 200 ТОО 1^0 Х25 * 75 "У" 125 "56 125 100
,4 а ,гг 176 125 200 да 100 100 75 100 125
% мм ! 150 150 Тт-Ч (if 1 150 U2L 125 75 т6о ч 75
К задаче 8& '
Задача 88. При прохождении канализационных сетей нерва реки, да4
нала и д(ругие водные преграда прокладывают дикеры. Каи правило, вое
канализационные докеры выполняются в две нитки. При известном рае-*
ходе сточных вод Q. и геометрии дюкера нейти напор на концах дюкера
Н, Трубы отельные диаметром 150 мм, Боковое участки дюкера имеют
угол' наклона pl J = .30°, •> •
Вариант I, 3' 4 • 5 '[6- 7- 8 9 • 10
JL.д/е,...... 4Q _5Q_. 32 42, 38 45 35 46'
L...® .Q.>X^ VO Мб 9J2 0,28 0,30 0,40 0,20 0,35
t, с° 20 < L * 15 TO
Задача 87. Для сложного трубопровода со смешанным соединением
участков определить расхода вода в системе к построить напорную ли-
нию. Длина каждого участка 100 м.'Местными потерями пренебречь.
Вариангп I 2 •3 4 5 6 \7 8 .9 ' 10
• НЛ’ м 30 25 28 16 18 22 32 о л . .14 .лг- ОО
Нд, м 5 - 7 6 4 3 о G 4 1 3 10
d<, мм 150 200 150 175 225 100 125 75 150 100
» мм 100 150 100 125 150 75 75 5о 175 75
сЬ > мм 125 175 125 150 200 125 100 .100 225 1 125
Материал труб Сталь ———г— Чугун
К задаче 87 К задаче 88
Задача 88. Определить напор Н, при котором в~рёзервуар Б будет
поступать вода в количестве d : Трубопровод состоит из трех оди-
наковых стальных труб диаметром d и длинами С = 80 м. Темпера^
тура вода 20°С. Как изменится напор, если отключить один из началь-
ных участков*?
Вариант I 2 3 4 5 6 ' 7 8 9 10
G-. , л/с 1,0 4,0 6,0 3,0 13. 5,5 1,-2 8,2 0,9 4,5
d , мм' - 25 50 г :.5С 40. 100 60 , 30 75 25 50
Задача 89, При заданной геометрии стального трубопровода и на-
поре И определить расход воды на всех участках. Местными потерями .
пренебречь. Длина второго участка трубопровода ^=2^
Вариант I 2 3 4' 5 6 7 8 9 10
I8U 160 100 150 170 140 130 90 120 150
G •м 20 30 40 50 30 ' 40- 60 30 1 40 30
с/р ММ 150 £25 50 75 100 125 100 150 \ 75 50
4^.™ IGJ , 100 50 50 100 £00 75 125 50 25
d,. мм 75 50 25 25 50 50 50 75 50 .25 S >
Н, м 4 6 8 ! 4 5 8 7 ' 6 9 7 7
К задаче 89 ’ К задаче 90
Задача 90. Определить расход воды GL , поступащий в резервуар Б
при разности уровней в резервуарах Н, если диаметры стального трубо-
провода С^ = 200 мм, <4= . а длины участков одинаковы 0 «
100 м. Как изменится расход при закрытии задвижки на третьем участке?
Местные потери не учитывать.
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11, м 12 8 14 £6 £р /•* о 13 ' 5. 15 9
c/g- v/j > мм 150 Г>5 •
Задача 91, При веданных напоре Hj, длине трубопроводов = 60 м9
= .80 м и диаметрах стальных трубопроводов определить напор
при котором наполнение нижнего резервуара емкостью 100 м3 будет про-
ходить за время f •
Вариант > I 2 3 4 5 6 7 / 8 .9 10 ' •
нх, м 1,8 1,5 2,0 1,0 2,5 1.6 1,2 2,0 1.5 2,Ю
б/,. ММ 225 250 150 1 250 f 100 175 225 125 200 150
<4= di • мм £50 175/ 100 175 75 125 150 100 150 100
rfv ММ [50 225 100 200 75 150 200 100 175' 125
t . МИН 24 14 56 ’ie ио 34" 20 45 22 42 .
К аадачэ 91 К еадаче 92
Задача 92? Черва отверотия в стенках отельного трубопровода дож-
девальной установки на каждом погонном метре вытекает расход воды
. Определить давление в начале трубопровода, если его длина 20 м,
'а диаметр 60 мм. ’ '
Вариант х 2 3 4 6 6 7 8 9 10
q,, ,л/с 0,3 0,2 • 0,25 0,28 0,32 0,34 0,24 0,28 0,35 0,26
ч Задача 93../Построить наборную и пьезометрическую линии для реаль-
ной жидкости. Местными потерями пренебречь, ^явление в конечных ое-
. чениях трубопроводов принять Дольше атмосферного.
К задаче рЗ
Задача 94, Определить потери напора на учаотке чугунного трубопро-
Oi Qy ®°Да ° непрерывной равномерной
А 'С> Д' раздачей вода, еоли заданы гео-
| | | Г Г j*5 метрий трубопровода, путевой
.....' ,ь и транзитный расходи т
К задаче 94
Вариант I 2 3. _±J 56 Q 7, 8 9 10
ct , мм 125 50 150 :оо 12$ 100. 200
. М 60 d ЛО 120 1 ЯО' 60 110 50 90 по
On, л/о 40 4 80 170 ‘ 80 24 60 36 60
_®r.*.jZs л .10,,. Г . IQ 3 '?0 7 5 L10
I
.Галана 95. Заданы путевые расходы С }, Qnj и размеры стальных •
труб. Определить’напор Н.
Вариант --- I ,7 . 3 4 5 I111 6 tl 8 9 ТО'
Qna« л/° 12 30 16 40 10 25 50 70 10 \ J г 1 ™ Зг' Ov
Qnj* л/°* ' 3 20 , 12 30 5 । 20‘ 30' 40 6
d< >'мк 125 200 150 225 100 175 250 250 150 200
(Хг, ММ 100' 175 1?5 200 75 1*50 . 225 200 100 ' 175,
d j, мм • 75 125 100 150 50 125 175 150 75 125 ,,
И 110 [50 100 160 120 90 ор: 220 140 100
2 ' }!Д 60 80 50 120 80 60 но 50 . 90 70 |
К задаче 95 ( Г К задаче 96
Задача 96. При известных '«путевых расхойэзгтг “размерах стальных
труб найти потери.найора на участие АЛ. Длйна участков стального
трубопровода равна I - 50 м.
Вариант' т. 2 '3 4 5 6 • 7; 9 Ю
Gt»;, л/с 20 ’20 I 40 .20 JI0. '50 10 30 , 40‘ .
Qnx, л/о • 15 25 . 8 30 20 8 .60 8 30. .45
®п», л/с т 10 Т|5 €> 20 15 2 30' 5 12 25
d< t мм 150 200 125 225 175 • ТОО 250 150 йоо 250
ctz) ММ ' 125 .17 5 ТОО 200- 150 - 75 200 lob 175 , 225 " .
мм,. 100 JL*SO 75 150 J 25 50' 1.50 751 125 175 •
-Задача 97. Стальной трубопровод присоединен в коллектору. Зная
путевые расходы, размеры стальных труб и высоту подачи воды ft, =4 м,
определить показание манометра.
/ •
/
Вариант ' I 2 3 4 1 5 > б 7 Е 8 9 10
Qq±. л/с 10 40 30 20 . 12 < 35 ' 10 25 50 •70
Qn,’ л/° 5 30 20 < 15 8 15 6 20 30 40 ‘
с£<. мм 100' 225 200 150 125 200 » 150 175 250 250
CU* мм 75 200 175 125 100 175 100 .150 225 200'
““ / 50 150 125 100 75 125 75 125 175 150 ' .
м 120 160 150 1 100 ПО 100 140 90 $0 220
к?*3 и ♦ S 80 120 80 50 60 70 i 90 60 100 50
К задаче 97 < К задаче 98 •
’ \3ffig4a;98. Определить пропускную способность всех участков подо- ,
проводной сети,. Вода из Третьего трубопровода вытекает в атмосферу
(Нд=О). Какой расход будет поступать во второй резервуар'при отклкь-
чении третьей линии? Задачу решить графоаналитическим методом.
Вариант I 2 3 4 5 *6 7 со 1 ' 1 9 К
'нт, м . 30 , 28 40 20 3G I 16 12 25 32 20
>1
*
ч • /
Вариант I 2' 3 4 5 .. 6 Н —г / 7 8 9 ' 10
Но, м Ли 22 20- 26 8 25 6 5 16 25 5
1 , КМ 0,4 0,3 °.’.7 0,2 0,5 0,3 0,2 0,4' 0,6 0,5
dt> мм 100 150 200' 200 125 150 125 150 * 150 250
di> мм 100 125 175 150 100 125 125 150 125 200
cZj » мм 125 125 150 150 100 ' 150 150 • 200 150 150
Материал труб С т а л ь i Чу д у н*
К задаче 99
Задача 99, Определить расходы воды на всех участках стального тру-
бопровода, соединяющего три резервуара, и напор в узловой точке, ес-
ли напоры истечения и геометрия трубопровода заданы. Местными сопро-
тивлениями пренебречь. Задачу решить графоаналитическим методом.*
_ Вариант I 2 3 • 4 -5 6 7 ' 8 9 10
н1» м 44 36 • 30 » 24 40 28 38 24 Т 30? 42
Н2. м 28 24 1 20 14 26 16 25 16 18 30
- м 8 - 18 ч 14 8 15 п I 18 \ 8 12 16
dL,i км 0,8 0,6 6,7 1,1 0,9 0,5 0,8 0.6 1,0 0,9
JT. ^| .Л мм 175. 175 250 300 250 250 500 150 400 400
dz, мм 150 1501 200 175 300 225 450 125 325 350
мм 125 150 200 250 175 200 •400 100 350 325
• • V • 51 1
Задача IGO. Водоснабжение объекта А производится изв двух водона-
порных башен.. Свободный напор в точке А равен Jig. Напоры и геомет-
рия стальных трубопроводов заданы. Определить, расходы на всех участ-
ках сети и напор в узловой точке; Какой расход будет поступать во
второй, резервуар при отключении третьей линии? Задачу решить графо-
аналитическим методом. .
। Вариант' г. 2 . 3 ‘ 4 Г—.~~ 5 ... \ Г 6 7 • 8 9 to
Нх, “ . 36 40 28 22 32 18 35 25 20 45 *
' Но, м ’ ... N. ., ....... - 26 28 16 14.. 24 10 25 17 14. 30 ' .
Нс, м о *15 14 8 6 7 ♦ 4 10 7 6 15 ' '
dr cG. «и 175 250 1 125 125 200 .150 г . • 100 200 200. 575 ♦ .
cG* мй < 1 ' ' 1 200 200 100 150 150 200 125 250 175- 150 L——
К задача 100
Задача 101. Определить расходы вода на всех участках сети, сое-%
диняощи^ резервуара, и. напор в узловой точке. КонеW участии
йрраго $ третьего трубопроводов |асдолатаются ниже Узловой , точки на
величину Н2Ц1д*-4 м. *Вб втором резервуаре избыточное давление равно
pQ. Трубы чугунные. Местными сопротивлениями пренебречь. Задачу ре-
шить графоаналитический методом. z
Вариант lI 2 3 л! 5; 6j . . . A .7 8 9 ' 10
Hj, m. 32 42 ^8 26 38 ‘ 24 1$ 25 45
PQ, ftHa 0,25 0,2 0,16 b,i 0.2E •0,15 0,1 0,1 0,18 6,4
f , им 0,4 • 0,6 0,2 0,8 I,<5 6,5 0,3 o,a; 0,7 1,4
ЦО /
Вариант I 2 3 4 5 ' 6 7 8 9 ю .
•fth ИМ 400 400 600 500 350 300 300 '50. 150 350
с(г. мм 350 350 .500 450 300 250 300 125 125 200
ofj, мм 350' 325 450 400 300 250 250 [00 125 200
К эадегёе 101» .
.Чяттсоа ТЛ2- lipii известном расходе води в стальном трубопроводе
и его геометрии определить повышение давления при гидравлическом
ударе, если время закрытия быстродействующей Задвижки равно t' .
Как изменится давление, если стальной трубопровод заменить чугунным?
Вариант I о. *7 • о о 4 5 6 •7 8 9 х 10
'в , л/с 63 16 £|4 24, 36. 140 250 : so : 180 300
d , мм 200 100 200 100 150 300 400 150 300 400
? , км 1,8 1,2 0,8 1,4 1,6 1,0 0,7 1,5 1,2 2,0
. &, мм 6 ' 4 6 4 5 7 8 5 7 8
t , с 0,3 0,3 1 0,2 0,2 0,3 0,2 од :о,4 1 « 0,2 0,4
Задача 103. Определить повышение давления при гидравлическом
ударе, если заданы геометрия стального трубопровода, геометрический
напор истечения Н=5 м, давление на свободной поверхности резервуара
и время закрытия задвижки.’Резервуар заполнен водой. Местные потери
принять равными 10 % от потерь по длине.
Вариант I 2 3 4 5 6 - 7 8 " 9 10
!>0, МПа 0,3 0,2 0,6 0,4 0,4 0,3 0,2 0,8 од 0,5 .
1 .-км • 1*6 1,2 1,4 2,2 1,8 1,0 1,6 1,2 2,0 1,8
(£,, мм 300 , 400 150 200- 25Q„ 275 350 100 175 200
$ , мм • ' 7 8 4 5 6 6 7 3 4 5
t , С .1. . 6*3 0*2 0,3 0,4 0,4 0,2 0,3 6,3 0,5 0,4
К задаче 103 К задаче 104
, садача 1СИ. Вода из напорного резервуара вытекает Ш атмосферу.
На конце трубопровода установлена быстродействующая задвижка. Ври за-
данной геометрии стального трубопровода, толщине его сггенск 5 , на-
поре истечения И определить ’повышение давлепия<при гидравлическом7'
ударе,*’если время Закрытия задвижки равно t • Местными потерями
пренебречь.
Вариант 1 I 2 3 4 5 6 < 7 . 8 9 10
С| , КМ 1,0 1,2 а . 1,4 0,7 IJ3 0,9 0,4 0,0 0,5 0,4 ' ,
£г, км 0,8. 0,8 1,0' _0,6 0,5 0,6 0,.з 0,7 ♦ * 0,4 6,7
мм 100 125 100 150 200 175 250 225 225 200
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 ’ 10
, dz . мм 75 гоо 125 125 175 £00 225 250 200 •' 225
Н , м 16 18 ' •24 12 30 14 40 20 28 22
$ , мм 4 5 6 '
. t . 0 0,2 0,3 0,4 0,2 0,2 0,3 Q.I 1-м 0,3 0,1 0.2 )
Задача 105. При известных расходах на отдельных участках тулико-г
вой сети ( =0,7 S4, 05 =
=* 0,4(3^), длинах участков
в
/К задаче 10
что свободные напоры в к
и начальном напоре Нд л од обрати
наиболее экономичные диаметры
труб для магистрали АВСЛ и от-
водов BE и CF 1 при устовии,
онечных точках были близки или равны заданным
нб не более ( = X = j!o м, Н* = 15 м). ‘ 1.
Вариант I 2 3 4 . 5 6 7 8 9 10
Нд, м 30 25 34 28 40 32 42 36 . 26 30 .
0,(. л/р л 80 •60 50 90 70 60 80 120 г юо- 150
Lj, км : 1.0 0,8 0,6 1.2 0,7 0,5 0,8 0,6 0 9 1,0
Материал труб Ч у г у н Сталь
Задача J06. Подобрать наиболее экономичные диаметры труб для ма-
гистральной линии АВСД йри условии, что. суммарные потери напора друж-
ны быть близки или равны заданным, но не более этой величины. Рас-
ходы на участках и ик длина ( L = 3 g , L= 2£ и L* 1,б£ ) заданы.
Вариант. I а 2 3 $ б 6 7 8 9 10
04 , Л/О 150 ’ 2Q0 180 140 100 120 .160' 80 200 130
Q6, л/о 50 60 60 40 30 20 50 20 70 30
&£, л/о 30 50 40 60 30 60 .60 30 80 40
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 10
€ , км 0,5 6,7 0,3] 0,6 0,2 0.2 0,6 0,5 0,4
hn. и 10 12 8 15 9 12 Т4 18 16 10
Материал труб Сталь Пугу п
I
Работа центробежного насоса и гидроэлеватора
Совместно q сетью
u Задача 107. Пересчитать характеристику центробежного насоса
18НДс при ftt=*730 об/мин и D 700 мм на другое число оборотов
Не= 960 об/мин при том же диаметре. Построить обе характеристики.
Характеристика насоса при П,{= 730 об/мин, J) = 700 мм.
0- » л/с 0 100 200 300 400 500 600 790
Н, м 42,5 42 41,5 40,5 39 35,5 31 25
Задача 108. Пересчитать характеристику центробежного насоса
бВДв при- И, =51450 об/мин и диаметре рабочего колеоа Д=350 мм на
другой диаметр 3)$=450 мм при том же числе оборотов. Построить обе
характеристики.
Характеристика насоса при ц=1450 об/мин и J>.= 350 мм
V
Q, л/о 0 20 40 60 80 100 .120
Н, ы *- 44 45,5 44 42 / 38 34 ‘ 26
к
Задача 109. Пересчитать характеристику центробежного йасоса при
Щ=750 об/мин и ])4 =410 мм на 11^=960 ‘ об/мин и J^=460 мм. Пост-
роить обе характеристики. '
Характеристика насоса при Hf=750 об/мин и ])ч=410 мм
0, , л/с> Н, гл 0 • 5U 101- 150 200 1250 .'300 350 400 ;
15 14,о 14 -13,5 12,5 , 1"? 1. - 1.1 1 10,5 .5.5 4* .
Задача ...110. Центробежный не cob подает воду в напорный резервуар.
Het
II. м
.......
I '
при диаметре стельного трубопровода
d =£50 мм и его длине Z опреде-
лить рабочий расход и рабочий напор
насоса. Местными потерями пренебречь.
Характеристик^ Vaooca 2К-6 при
П =2900 об/мин и диаметре рабоче-
to -колеса.!) =162 мм.
4-
—
Г-"-**
4\
35 - 33,5. 30 .'25
I
с
1Г задаче ПО
II II I !!. —И !.! I
/19-Г
—......... „
j 'Т '
Вариант. Г-**-*—Г?-'Ч . . 1 . . * t -1- г7^1 3 4 т—Н—> С/ ' , 7 8 .. J J*.. .-. 1‘ 9 ;о
» М ••'. 15 1 .5 10 7 1'2 12 * 18 5
’ С , 1Й0 150 ОС fee. Т J2O 140 •:, 100 200' 150
Задача П1. Из сборного, ба'ка сточная вода подается дососув ;
славной лоток., Заданы размеры:.стального,трУбриррвс-д^-.и ' '
дотерк ДО даиДО ж меотяве -дойй* ' '•• '•?'//
Характеристика насосу 172 К-6 при Л - 29Х‘ об/мин
рабочего крлеса. D 128 мм л • v
диаметре • .
I
Вариант I 2 3 4 5 6 7 . 8 9 10
hQT» М 5 7 4 2 6 3 6 2 5 3
£ , и 80 50 70 / 4°, 60 100 ЯО в 120 90 по
ct > ММ « 32 f ' а 40 i
К задаче III К задаче IT2
Задача 112. Пожарный 'насос прдеёт воду на высоту ^ОТ* Длине по-
жарного прорезиненного рукаве I , его диаметр d =»65 мм. Определить
диаметр выходного сечения наседка ан, при котором высоте вытекевче!
струи жидкости будет равна h . Местные потери принять равными 5 % от
потерь по длине. • ’
Характеристика насоса ЗК-9а При И. = 2900 об/мин и
диаметре рабочего колеса D = 143 мм
0., л/о 0 2 4 6 8 10 12 14
Н, м 23 24 25 24 23 21,5 19 Т7-
/
Вариант I 2 > 3 4 5. 6 7 8 9 10
нст‘ м 6 10 12 5 14 8 16 6 10 12
t , м 60 50 , 40 > 60 30 50 30 60 40. . 50
И> м 12 10 8 6 t3 II Т4 10 9 12
Задача ПЗ» Веда из берегового колодца подается насосом по сталь-
мил
К задаче 113
принять равными 10% от потерь
ному трубопроводу в
бассейн, емкость кото-
рого 180 м3. Определить
время наполнения бассей-
на при числе оборотов
насоса ITi «1450 об/мин
и диаметре рабочего
колеса D =300 мм.
Меотные потери
по дане) Как изменится время
ния бассейна при числе оборотов насоса 0^=1950 об/мин?
напора
наполне-
Характеристика насоса/ЭДЦв при =1450 об/мин и
>=300 мм ' - ’
Q , л/с 0 10 20 40 50 60 70
, Н, м 28 29,5 31 29 26 . t 21,5 17
Вариант I 2 3, ’4'. 5. 6 7 8 9 10
. Чет» " • К 1.ИД I -4 -2 -б -2 • 0 -3 -5 2 3 4
L- 100 120 .130 40 50 60 200 170 250 150
4, , мм » 125 100 150 • л
Задача П4, Центробежный наобо подает воду из берегового колод-
ца в водонапорную баш-
ню на высоту Цст. При
заданной геометрии сталь-
ного трубопровода и из-
вестных характеристиках
г * насосе найти рабочий*
расход и напор насоса ,
а также мощность на ва-
лу насоса и электродви-
гателя. Местными потеря-
! ми пренебречь.
К задаче JI4
Характеристики насоса 12ЦЦо при И = 1450 об/мин
.. .. t и диаметре рабочего колеса D = 460 мм
к а.. д/с о 50 ЮО 150 200 250- ,к |_ .300 350 400 450. .
Н.м 73 75 >75 74 72 71 67 64 ' 58 50
. 2\, % \ 1—Л 26 47 . 6б 76 83 1-< ГТГП 89 88 85 77 л
Вариант I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Нс„., м 30 20 ’ - 25 35 25 40 28 Зи 28 32
С . м 300 500 * 600 200 45») 700 530 Зио’. 400 500
d . мм 350 325 325 275 f зоо| 350| 325 225 300 325 ,
Задача П5. Оросительный канал обеспечивается водой о помощью на-
К-задаче 115
сосной установки. Оп-
ределить расход и напор
насоса при ГЦ =730 об/мин
и п,=960 об/мин. Диаметр
стального трубопровода
d , ето длина 2 ; Мест-
ными потерями пренебречь.
Как изменится расход
систем*», если подключить
параллельно второй таггой
же насос?
Характеристика насоса 18ВДс при П4=?ЗО об/мин и
диаметре рабочего колеса D =700 мм
- о.,. л/о 0 юо' ''Д*1 .. 400 500 600 ' 700;Л
IC м 42,5 42,5 42 Т"*~’ .. 41 ’ 39. 36 32 ' 27 '
Вариант 1.1 ! 2 3 4 5- ' 6 7 8 9 10
^ст ’ 8 6 5 1С 15 TI то s 4' 3 . 5 !
Е t км 1.0 1,8 ,0,6 1,5 0,8 0,5 0,9 2,0 ' о;? 1,1
d, . мн 45С 500 400 500 450 400 400 500 400 1 450
^дача 116, На coo подает воду из нижнего резервуара в верхний.»
Как изменится производительность насоса, если он будет Подавать воду
по обратной схеме: из верхнего резервуара' в нижний?.Геометрическиа-
размеры и разность уровней в баках считать постоянными. Кри расчете
учитывать потери по длине и местные потери напора*. Температуря воды
t =20°С. ‘ *
’ Характеристика насоса 2К-96 при П =2900 об/мин. и
диаметре рабочего колеса D =106.мм 1
& . л/с 0 L 2 3 4 0 6 ‘ 7
Н, м 13 13,и 13,5 13 12 П 9,5 7.5
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9
t , М •_ 40' 50 60 ‘ . . .4 .. ®0 250 220 270 400 500 450
.<£, мм -40 > 50 60 ' г
Материал труб сталь оцинко- ванная . ч Ст ель Сталь йсфальтйрдйай- ; ias
К задаче 116 К задачам 117» Ив
Задача 117. Лодача воды в напорный резервуар осуществляется по
' двум трубопроводам. Один трубопровод диаметром сЦ =50 мм присое-
динен к насосу, другой - к напорному коллектору с давлением М* =
100 кПа. Определить .диаметр трубопровода, подключенного к коллек-
тору,. при котором будет обеспечена суммарная подача от насоса?ж кол-
лектора & =17 л/о. Местные потери напора принять равными 5% от
потерь по длине.
f Характеристика насрое 2К-6 при П-2900 об/мин и
• • диаметре рабочего колеса J) =162 мм
0. , л/с 0 О к* 4 6 8 10 ' .
Н, м- 34 35 33 5 30 <25 19
Вс риант А £ 2 3 ’ 4 5 6 7 • ' 8. 9 10
8ст’ м 4 7 5 2 3 6 « 3 7 6 3
* м 90 80- 70 100 95 ёб 100 70 80 • 90
Сл . и . 20 24 30 1 .18 25 34 20 30 42 15
Материал труб С _ 1 т a j 1-Ь отель от кованнал (н- L; 1 сталь асфальтирован о
• Задала 110. Подача вода в напорный резервуар осуществляется по
схеме, указанной в предыдущей задаче. Определить показание манометра
М, при котором будет, обеспечена суммарная подаче от несооа той же
марки и коллектора* Q *12 д/с. Диаметры трубопроводов с^-50 мм. \
Местные потери принять равными 5% от потерь по длине., z
Вариант I — 2 " ,ч 4 5. 6, 7 8 < ’. 9 ' 10, .
нст’ м . 4 7 8 2 з' ,-.6 ’ . -3 1 7 v 6 3
h, м 90 • 80 • /0 100 95 85 too 70 80 90 ,
h.' и 20 24 30 18 25 34 20 30 42 15
Материал труб С таль Оталь оцинко- ванная италь асфальтирован- ' ная
\ ^Дача Насос подает воду в дай резервуара. Диаметры стальных
труб равны а< =150 мм, dt- c($=IOQ мм, статический напор Нст=5 м.
Найти расход и напох> насоса? Как изменятся искомые параметры на-
соса, если отключить второй участок? Местные потери принять равны-
ми 10% от потерь по длине.
Характеристика насоса 6K-I2 при П =1450 об/мин й
диаметре рабочего колеса D =264 мм
Q. л/о 0 8 16 24 32 40 48 56 60
н. м 22 23 23,5 —-j— 23,5 22,5 21 19 17 14 L—
. Вариант I 2 3 ' 4 5 "6 '• 7 8 9 10
С|. м 200 220 300 180 320 150 160 280 25о 180
^2 = » М 80 70 40 J00 40 90 ПО 60 6G 90
К задаче 119 К задаче Т20
Задача 120. Центробежный насос откачивает воду из двух баков в
напорный резервуар. При заданной геометрии'стального трубопровода огг
редедить рабочий расход И напор насоса. К^к изменятся зти параметры,
если отключить первый участок? Местные потери принять равными 5^*от
потерь по длине. . • , , > '
Характеристика насоса при ц, =2900 об/мин и
диаметре рабочего колеса Э =163 мм
Q. , л/Ъ 0 ' 4 Я 12 • 16 20 24 28 32
Н, м 3I.fi 32 32,5 32,5 1 31 29,5 27,5 25' л 22
Вариант I 2 3 4 5 6 7 8 9 ' 10
Н' т, М 5 6 2 ? 3 . 8 6 4 5 7
s f я » 10 12 8 14 18 ТО 16 8 12 15
• м 200 170 240 180‘ 220 500 600 700 650 550
d^d^dy т ход 125
Задача 121, Два одинаковых центробежных насоса, соединенных па-
раллельно,подают воду "к фонтану на выгсоту Но . При веданной геомет-
рии стального трубопровода определить высоту фонтанной струи htp(oo~ <
противление воздуха не учитывать). При расчете местные потери
принять равными 1б$ ’от потерь по дайне.
Характеристика наооее I 1/2 К-6 при п=2900 обЛпц? и
диаметре рабочего колеоа D =128 глм
. Q . л/о 0 I 2 3 4 5
Н, м' 20 21,5 20 I? 15 II
Вариант I 2 3 4 5 6 7 . 8 9 10
Нст» и 4 5 6 2 5 3 2 5 3 4
t . « 160 140 100 180 120 50 60 40 45 50
d, мм ’ ’ 40 ' 50 '
о1н> «и 20 25 18 24 16 14 18 , 22 20 14'
Задача 122^. При неглубоком залегании динамического уровня подзем-
ные воды отводят из скважин по сифонным трубопровода^ в*сборный коло-
дец, из которого их откачивают насосами. При известных характерис-пг~
ках двух одинаковых центробежных насосов, высоте.подачи Н , геомет-
рии всасывающего и* нагнетательного трубопроводов ( %4, сМ , длине си-
фонов t и разности динамических уровней в скважинах и в сборном ко- ,
ЛЫЮ& Н определить^
суммарный расход, поступающий в сборный колодец;
2) диаметры сифонов d , при которых будет обеспечен данный расход.
Местными потерями пренебречь. Трубы стальные.
Характеристика насоса 6K-I3 при П, =1450 об/ми» и D =264 мм
а. л/с 0 8 16' 24 32 40 48 56 60
Н. м 22 23 23,5 23,5 22,5 21 19 < 17 14
Вариант х' [* ’2 1 3 4 5 6 7 8 9 ‘ 10
Hq?' 26 30 24 • 20 26 28 20 25 30- 32
• to М 400 зйо 500' 600 300 500 600 80П ТОО S 500
d<, МЛ ко 200?
1. М 80 50 70 60 100 90 1X0 60 50 80
И, м 3,5 : 4.0 3,0 2,5 2,8 3,6 — ' Х/5 2,2 , 2,6 2,0
К задаче 122,
Задача 123, Иля откачки воды их двух, источников используются два
насоса: центробежный и струйный {гид-
роэлеватор). При Веданных расходах,
откачки Йо и йл , геометрической высоте
^8^ сЦ
1Ot,d,
п
t
_ К задаче 123
подачи воды Нот и дайне трубопроводов t определить:
1)размеры струйного насоса (диаметр сопла dt, диаметр рабочей
камеры ot* и даину камеры Ск);
2)напор на выходе из центробежного насоса Нц;
3) подобрать центробежный насос для обеспечения работы гвдроэлева-
торп.. . ' . ' . ‘ . . . 1
. При выборе диаметров не всех участках окооость движения волы в тру-,г
6pnj овоДе рекомендуется принимать равной V» 1,2...2м/о, В справоч-
ных данных приведен график даотремальиых йрактериотик гидроэлеватора.
- rut г г*--' - Вапдент / I' 2 3 i 5 6. ' 9 . . J 9 10
Оо.-л/с 20 15 15 25 25 12. 10 8 10 20
Qn • л/° Йи- 10 15 20 20 10 ,10 6 15 ' 25
нст’ м ' 6 л 7 1 5 ь 8«' . 7 6 ' ь ь. 4
£ . м • 5 4’ 4 5 6 5 4 з. 3 3
Задача 124. Удаление осадка .из песколовок осуществляется, как
правило, струйными насосами (гидройлева торам..)Работа гидроэлева-
торе' обеспечивается центробежным насосом.
Активный поток от центробежного насоса через оопло пцот 1е в
’ гидроэлеватор, засасывая из приямка песколовки осадок вместе о не-
которым количеством води. В рабочей камере гидроэлеватора активный
поток смешивается с пассивным. Затем гидросмесь поступает через
диффузор гидроэлеватора в напорный трубопровод я транспортируется
на песковые площадки*
К задачу 124
При заданном объемном расхода осадка Qr , объемной консистенции
' осадка до поступления в гидроэлеватор ,'С = Qr/ , длине трубопро-
водов I =5 €е, глубине погружения сопла в'песколовке, Д геометри-
ческой высоте подачи гидросмеси й* И активного потока найти:
I) геометрические размера гидроэлеватора (диаметр сопла, диаметр
рабочей камера, длинурабочей камеры);
, 2) капор на выходе из центробежного насоса К,;
3) по расходу активного потока и вацору R подобрать центро-
бежный насос для обеспечения работы гидроэлеватора.
Вариант I 2 3 4 5 * (? 7 8 9 10
Вт . л/о 2 ' 4 3 2,5 * 3,5 3. 2 4 2 L 2,5
С > • 1 0,2 — 0,16 0,12
4.»« 200 180 160 170 120 20Q П-Л- - . 22С 180 .140 120 ;
2 * CQ 1*1 II пГ 2,8 2,5 2,7 2,6 2,8 2,4 3,0 2,2 2,5 2,9
» м -8,2 -3,0 -3,5 -4,0 -3,4 -з;о ч -4,0 -2,8 -4,0 -3,2
Указание. Наиболее экономичные режимы гидроэлеватора при транс-
портировании гидросмеси о малой консистенцией имеет место при
Qt=Qo/dr=0,4 -0,6. Диаметр напорного трубопровода рассчитывается
из условия критического режиме транспортирования. При расчетах ре-
комендуется принять рледу
»w
е значения критических скоростей: при
диаметре трубопровода 100 мм К=1,8-2,0м/с; 200 мм - 2,2-2,4; 300 мм
- 2,5-2,? м/с. Потери при движении гидросмеси в первом приближений
можно принять равными
hr-h|8',
где Ьв - «ютери напора при движении чисто! воды; S - относитель-
ная рлотнооть гидросмеси;
Здесь 6т - относительная плотность осадка, равная 1,5.
Экстремальные характеристики гидроэлеватора приведены в справоч-
ных данных. .
Задача 125у Ддя увеличения высоты всасывания центробежного на-
соса при откачке воды из глубокой скважи-
ны установлен гидроэлеватор, Высота всасы-
ваний центробежного насоса hie • диаметр
всасывающей линии cl =50 мм,z длина I .
На выходе из сопла гидроэлеватора центро-
бежный насос создает напор вытераадей струи
HQ. Скорость движения воды в линий всасы-
Ьания принять равной V* = 2 м/с.
Определить.
I. Расход засасываемого (пассивнрго) пото-
ка при заданном относительном расходе.
2.. Общую, высоту подъема воды (Нд) при ус-
тановке гидроэлеватора.
3. Геометрические размеры гидроэлеватора
(диаметры сопла и рабочей камеры, длину
рабочей камеры).
К задаче 125
Вариант i ' 2 3 4 5 6 7 8 9. 10
HQ, м 30 40 25 45 50 40 35 20 28 50
/ . М 20 25 18 30 35 28 20 15 I? 30 '
hie’ “ 5,0 4,0 6,0 ..
61* 0,5 0,6 0,4
ь8
Плотность жидкостей
Жидкость Вода Ртуть Нефть Бензин Спирт Глицерин Масло M-3J itiCCJIO АЛГ-ТО '
. р , к1/№ 1000 13600 ' 900 720 790 1260 900 850
модули упругости воды и некоторых твердых материалов
ЛИПКОСТЬ, материал Вода 1 Сталь Чугун Бетон
3, Жа '' 2,Х-10§ $,Ы0й 10° , 19«10®
Вязкость жидкости
График зависимости кинематического коэффициента
вязкости от температуры
j
Эквивалентная шероховатость труб
^Материал труб и состояние поверхности Д,нн
Стальные трубы н^вые цельнотянутые в средних условиях эксплуатации новые оцинкованные (чистая оцинковка) обычная оцинковка родопроводные, бывшие в эксплуатации. ' Чугунные трубы: новые . новые - битумизированные асфальтированные водопроводные, бывшие в эксплуатации • Железобетонные трубы Бетонные трубы: J , хорршая поверхность/о затиркой поверхность среднего качества Цельнотянутые трубы ив м^да и латуни* . ’ Алюминиевые трубы , 0,02 -0,1 0,20 U,07 - 0,1 0,10-0,15 1,20 - 1,5 0,25 - 1,0 , 0,10 - 0,15 0,12 - 0,30 м 2,5 ' 0,30 - 0,8 2,5 0,0015 <0,01 0,QXv 0,06
Коэффициент гмцумгадммго ТРвнид
Коэффициент гидравлического трения зависит от числа Рейнольдов
Re vtl/if и относительной,шероховатости стенок трубопровода
К хх (й - абсолютная эквивалентная шероховатость).
Различают пять эон сопротивления, в хоторнх коэффициент гидра**
лического трения зависит или только от числа Яе » «ли только от от.
. • нооигельной шероховатости к , или от обоих параметров.
I эона при 2000. Это зона ламинарного режима движения, *
Которой Для труб круглого сеяния коэффициент гидравлического тре*
ния определяется по формуле Пуааейля
А т = /Re.
П зона (2000 <- Re < 4000) - зона перемежаемости ламинарного я
турбулентного режима течения. Коэффициент гидравлического трения
определяется по график^ [ 9].
I
График Для определения коэффициента гидравлического
! трения ио второй эоне сопротивления
j А вена (4000 Кй 4- IQ/ ) • зона "гидравлически гладких* /
* которой при Ra 4 ТО® '
. Г •! . 1 ' -
• V • । 1 “ 1
•Ад (формула Блазиуса);
ЙРЖЙеЯО® ‘
(формула Филоненко ж Альтшуля),
U зона (Ю/к i.Re < 500/к )- эона "дрквадратичного" сопро-
тивления ' ,
(формула Колтбрука)
Jа 0,1 ЦК +Ье/ке) (формула.Альтшуля)/
У эона (Кг Ч- 500/к ) - зона "квадратичного" сопротивления.
При Re> 500/к формула Кольбрука приводится к формуле Никурадзе
а формула Альтшуля - к фо;
ле Шифриноона
Для определения коэффициента гидравлического трения при турйу
лентном режиме движения (в Ш, 1У и У эонах) приведен график
Г.А. Мурина.
J
I
График Г.А.Мурине доя определения коэффициенте гидравли-
ческого трения при турбулентном режиме движения
Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений
а. Вход в трубопровод, вход в резервуар.
4= I’G ; V«= °>5' 1«° •
при (, '7/ (J,5cL
б*Резкое расширение и сужение трубопровода.
^р= ( I - Ф|/<Л2 )2 ; • и,5 ( I - );
h«p= & Ф 2|' ; Ч. V» / 2$
в. Плен эе расширение и* сужение трубопровода.
с определяется по таб-
лице
Чц - коэффициент полноты
' удара (определяется
►по таблице);
Значение коэффициента
полноты удара
е” • 4 ' 6 8 10 • J 1.И1 I! 41 li> II 20 .' 30 V 40
0,13 0,16 0 ,‘17. 0,20 0,47 • 0,75 я •1,0
Зиа чеши коэффициентов сопротивления при пчавном
сужении
0* 7—10 Л 15 - 20 30 40 60 80 90
0,16 0,18 0,20 0,24 0,28 0,32 0,35 0,38
Поворот трубопровода.
Плавный поворот
R/d 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 ' 5,С
V 2,0 0,29 0,21 0,17 0,14 o,i<
е* го 30 40 > 5d 60 70 80 / 90
Vn 0,2 0;3 0.4 0,55- 0,7 0,9 I,I
д, Задвижки (полностью открытые):
типа "Лудао" => 0,15 ;
типа "Москва” '“tj « 0,12.
е./‘ Вентили (полностью открытые)
Вентиль стандартный
Делительные стенки под углом 45°
й|, И’ 13 ' | 20 40 5$
IQ, 6 8,0 f 4?9 . 4?7
Делительные стенки'вертикально
• 1 ч \
ct , мм. 13 | 20. 25 30 40 50.
15,9j ’ 10,5 9,3 8,6 '7,7 6,9
Вентиль ппямототенй.
Xt , MM '25 38 50 65 75
1,04 0,85 J 0,73 l 0?65 0,60 »
Вентил!ь "Киева”
d. , мм 15 20 25 о2 42 50
3,0 3,0 3,0 2,о 2,5 2,0
ж. Всасывающий клапан с сеткой.
d> ™ 40 70 ТОО 150 200 300 400 500
12 8,5 7,0 6,0 Л О V , Аг 3,7 3,0 2,5
э. Расходомерные устройства.
Диафрагма
dj dz
Wx/c0i 0,8 0,7 0,6 0, с 0,4 0,3
0,55 11 ' ' '! " 1,4 2,34 4,4 8,8 го, а
Водомер Вентури
Л
начение модулей расхода К для области квадратичного
сопротивления
Диаметр \
. d > М»
К, л/с , Диаметр d , мм ' .к, л/с ' Диаметр * d , ш 4 , л/с ~
Трубы стальные водогазопроводные
(ГОСТ 3662-62)
Я!ЯВ“
20
0,334
.0,-774
40
70 ,
32
4,’98
18,28
3?,2О
43,5'
100
10-7, Я'
Диаметр Я , ш ’ к., л/с Диаметр cL, мм К, л/с Диаметр d, мм к,, л/с
• Трубы стальные электросварные (ГОСТ 10704-63)
.50 16,49 200 378,3 700 9570
60 20,85 250 679,0 800 13490
75 32,81 . 300. 1089 900 18370 •
80 46,9 350 ’ 1637 1000 • 28240
100 ?6,3 400 2268 1200 39010
125 1X4,5 450 3165 1400 58500
150 180,1 500 • 4160 1500 70400
175 189,5 600 6649 1600 83350
Трубы чугунные напорные (ГОСТ 5525-61 и 9583-61) Класс ЛА
50 '9,32 125 101,8 250 628
80 32 „4 150 164 300 1027
100 \56.5 200 - Класс А 352 L
350 1512 600- 6220 900 I8I70
400 2140 700 9320 1000 24000
450 2910 800 13300 1200 38900 .
500 3840 Ша» м» Л * «а»
Значения поправочного коэффициента к модуле
расхода при- IZ<I,2 м/с для стальных
и чухунных труб,.
ж It , м/о 0,8 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
а 0,88 0,91 0,93 0,95 0,96 ч0,97 0,98 0,981 0,9< г,о «V W 1 «1 . -*•
I
Экстремальные характеристики гвдроэлеватора
ЛИТЕРАТУРА
I. Чугаев Р.Р. Гидравлика. - Л.: Энергия, 1982.
2. Сборник задач по машиностроительной гидравлике/ Под ред.
И.И. Куколевского, Л.Г. Подвидэа. - М.: Машиностроение, 1981.
3. Темнов В.К. Сборник задач по гидравлике. - Челябинок: ЧПИ,'
1969.
4. Старк С.Б. Основы гидравлики, наооон и воздуходувное Ми-
шине.-М.: Металлургиздат, 1961.
5. Сборник задач по гидравлике/ Под ред. В.А. Большакова.-
Киев: Вища школа, 1979.
6. Примеры гидравлических расчетов по гидравлика/ Под ред.
А.Д. Альтшуля.- М: Стройиздат, 1976.
7. Пример» гидравлических расчетов/ Под ред. А. И. Богомолова
-М: Транспорт, 1977.
8. Курганов А.М., Федоров.Н.Ф. Справочник по гидравлическим
расчетам систем водоснабжения и канализац
,-Л.: Стройиздат, 1978
II г,
9. Пделъчвх И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям
-Л.: ГЭИ, I960.
’ 10. Цдельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлени-
ям. -М.: Машиностроение, 1975.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГИДРОСТАТИКА
Гидростатическое давление . , *............................ 3
Сила гидростатического давления на плоские и
криволинейные поверхности ................................. 9
ГИДРАВЛИКА НАПОРНЫХ СИСТЕМ
Уравнение Д. Бернулли для идеальной жидкости .............. 21
Истечение жидкости через отверстия и насадки ....... 27
Гидравлический расчет простого и сложного ^трубопроводов . . 35
Работа центробежного насооа и гидромеватора
совместно о сетью......................................... 56
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ.........'..............................69
ЛИТЕРАТУРА ... ................................. ........ 78
Тем. план 1984, it. 51«
ЦвгеНий Федорович Ложков
СБОРНИК ЗАДАЧ ПО IWAWIHIC'
Часть I
Редактор И*Ю. Тихомирова
Редакционно-издательский отдел
Челябинского, политехнического института
имеци Ленинского комсомола; к
Подписано в печать I6.U7.b4 г* ФБ 00708. формат 60X90 I/I6.
Печ. л. 5. Уч.-изд. л. 4,5. Тираж 500 экз. Заказ 58/1162.
Цена 19 к.
* • .
»1!1ИП II ..I.. .. . . ....... ............ ... « .И .... .. - I....... , I
УМП ЧЦИ. 454044, г.- Челябинок, пр.им. В.И. Ленина. 70.