Задача 1

Определить величину и направление силы F, приложенной к штоку поршня для удержания его на месте. Справа от поршня находится воздух, слева от поршня и в резервуаре, куда опущен открытый конец трубы – масло трансформаторное. Показание пружинного манометра – 80000 Па (абс). Дано: Н=8м, D= 120, d=60 мм.

Решение:

Для удержания поршня на месте необходимо прижить силу, направленную от поршня, как показано на рисунке жирной стрелкой. По величине эта сила должна уравновесить силу давления в 0,8 атм. со стороны жидкости. Сила давления жидкости на некоторую площадь:

Н.

Ответ: 754,08 Н; направлена вправо от поршня.

Задача 7

При истечении жидкости из резервуара в атмосферу по горизонтальной трубе диаметром d=50 мм и длиной l = 6 м. Уровень в пьезометре, установленном посередине трубы, равен h=3,5 м. Определить расход Q и коэффициент гидравлического трения l, если статический напор в баке постоянен и равен Н=8 м. Построить пьезометрическую и напорную линии. Сопротивлением жидкости в труб пренебречь.

Решение:

Искомый расход с учетом потерь в соединительных трубах находится по формуле

.

Выполним элементарные преобразования с этой формулой:

.

Подставим числовые значения:

Для построения пьезометрических линий, найдем пьезометрические высоты соответственно в точках А и В:

м.

Тогда пьезометрическая линия выглядит следующим образом:

Задача 10

Определить диаметр трубопровода, по которому попадает жидкость Ж (глицерин) с расходом Q = 4,5 л/с, из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима. Температура жидкости t = 20° C.

Решение:

При температуре t = 20° C плотность глицерина 1250 кг/м3.

Формула для расхода воды в случае ламинарного течения жидкости

, откуда диаметр трубопровода

.

Соблюдем условие максимальной (критической) скорости перехода от ламинарного к турбклентному течению. Число Рейнольдса, соответствующее критической скорости, равно 2320. Формула, связывающая критическое число Рейнольдся, критическую скорость, диаметр трубы и кинематическую вязкость жидкости, имеет вид:

.

Отсюда критическая скорость для воды при температуре t = 20° C:

м/с.

Тогда искомый диаметр трубы:

м.

Ответ: 0,023 м..

Задача 22

Центробежный насос производительностью Q=62 л/с работает при частоте вращения п=1470 об/мин. Определить допустимую высоту всасывания, если диаметр всасывающей трубы d=200 мм, а ее длина l=5 м. Коэффициент кавитации в формуле Руднева принять равным С=800. Температура воды t=20°С. Коэффициент сопротивления колена =0,2. Коэффициент сопротивления входа в трубу =1,8. Эквивалентная шероховатость стенок трубы R=0,15 мм.

Решение:

Для случая центробежного насоса и коленчатой передачи воды расход воды рассчитывается по формуле:

.

Выразим из этой формулы искомую величину (высоту) и подставим исходные данные задачи, учитывая, что 62 л/с равен 0,062 м3/с:

м.

Ответ: 4,12 м.

Задача 28

Определить средний объемный коэффициент полезного действия, максимальную теоретическую подачу и степень неравномерности подачи поршневого насоса двойного действия и диаметром цилиндра D = 100 мм, ходом поршня S = 60 мм, диаметром штока d = 25 мм, при n = 60 (об/мин) двойных ходах в минуту, заполняющего мерный бак W = 0.077 м3 за t = 100 с.

Решение: