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 турбинное. Показание пружинного манометра – 100000 Па. Дано: Н=5м, D= 160, d=80 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 1 атм. со стороны жидкости. Сила давления жидкости

Н.

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


Задача 7

При истечении жидкости из резервуара в атмосферу по горизонтальной трубе диаметром d=40 мм и длиной 2l = 4 м. Уровень в пьезометре, установленном посередине трубы, равен h=3 м. Определить расход Q и коэффициент гидравлического трения l, если статический напор в баке постоянен и равен Н. 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 с расходом Q, из условия получения в нем максимально возможной скорости при сохранении ламинарного режима. Температура жидкости t = 20° C.

Решение:

Выражая скорость течения жидкости из формулы для расхода воды, принимая во внимание условие перехода от ламинарного к турбулентному течению, получаем:

м2/с = 10 см2/с.

Ответ: 10 см2/с.


Задача 22

Центробежный насос производительностью Q=22 л/с работает при частоте вращения п=2890 об/мин. Определить допустимую высоту всасывания, если диаметр всасывающей трубы d=125 мм, а ее длина l=3 м. Коэффициент кавитации в формуле Руднева принять равным С=900. 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:


Расход воды рассчитывается по формуле:

.

Выразим из этой формулы искомую величину (высоту) и подставим исходные данные задачи, учитывая, что 22 л/с равен 0,022 м3/с:

м.

Ответ: 3,32 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:

Действительная производительность насоса м3/сек. Максимальная теоретическая производительность насоса двойного действия будет


м3/сек.

Отношение действительной подачи Q к теоретической QT называется объемным КПД поршневого насоса:

.

Степень неравномерности подачи насоса можно принять для одноцилиндрового – 3,14, а для двухцилиндрового – 1,57.


Задача 21

Определить время закрытия задвижки, установленной на свободном