Гидравлика

Задача 8. Резервуары А и В частично заполнены водой разной плотности и газом, причем, к резервуару А подключен баллон с газом (рис. 1.8). Какое необходимо создать давление ро в баллоне, чтобы получить давление ρв на свободной поверхности в резервуаре В, если высота столба ртути в трубке дифманометра h, а расстояния от оси резервуаров до мениска ртути равны h1 и h2. плотность воды в резервуаре А - ρА = 998 кг/м3, в резервуаре В - ρв= 1029 кг/м3.
Задача 13. Два вертикальных цилиндра, имеющих диаметры D и d наполнены жидкостью и сообщаются между собой (рис. 2.3) . В цилиндры заключены поршни, (левый диаметромd, правый – диаметром D), которые находятся в равновесии, причем ,над правым поршнем находится воздух при атмосферном давлении p =98,1 Кпа. Определить, какую надо приложить силу p к левому поршню (направленную вертикально вверх) ,чтобы давление воздуха над правым поршнем уменьшилось на 15%. Трением и массой поршня пренебречь.
Задача 21. Шлюзовое окно закрыто щитом треугольной формы шириной а. (рис. 3.1). За щитом воды нет, а глубина воды перед ним — h1, при этом горизонт воды перед щитом совпадает с его вершиной.
Определить силу абсолютного гидростатического давления и положение центра давления на щит. Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м3.
Задача 33. (Рис. 4.3). В тепличном комбинате стальные трубопроводы для подачи питательного раствора (кинематическая вязкость ν = 0,01 см2/с) разветвляются на три участка: последовательный с путевым объемным расходом воды q и объемным расходом Q2, параллельный с объемным расходом Q1 и участок длиной L, толщиной стенки е и объемным расходом Q, в конце которого установлена задвижка. Резервуары с питательным раствором сообщаются посредством сифона с углами поворота α и β. Движение в сифоне происходит с разностью напоров Н. Последовательные и параллельные участки трубопроводов имеют длину L, диаметры d, d/2, d/3, d/4.
Определить:
1. Повышение давления Δр при внезапном закрытии задвижки.
2. Распределение расхода в параллельных ветвях участка.
3. Потери напора h1, h2, h3 на последовательных участках трубопровода.
Задача 57.   Из водоисточника в водонапорную башню вода температурой t°C перекачивается по стальному трубопроводу центробежным насосом с объемным расходом Q. Отметка уровня воды в источнике —  ис = 27 м, отметка уровня воды в резервуаре водонапорной башни —  б = 95 м. Всасывающий и нагнетательный трубопроводы имеют соответственно: длины lвс, lн; диаметры dвс, dн. Местными потерями в нагнетательном трубопроводе пренебречь, во всасывающем трубопроводе местные потери напора принять равными 100% от потерь по длине.
1.    Произвести выбор центробежного насоса. Построить его рабочие характеристики H = f(Q), η = f(Q). Построить характеристику трубопровода Hтр = f(Q) и по рабочей точке насоса проверить его режим работы на трубопровод.
2.    Определить мощность на валу насоса для рабочей точки насоса. К. п. д. насоса ηн определить по характеристике η = f(Q).
3.    Как изменится напор и мощность насоса, если подачу воды уменьшить задвижкой на 22%?
4.    Как изменится объемный расход, если параллельно подключить второй насос?
Задача 63. Гидросистема погрузчика экскаватора ПЭ-0,8 содержит следующие основные элементы: шестеренный насос 1 с подачей Q, давление на выходе которого р, соединенный нагнетательным трубопроводом 2 диаметром d и длиной I с перепускным клапаном 3 и гидрораспределителем 4, и силовой цилиндр 5 диаметром D с поршнем 6, соединенный с гидрораспределителем через трубопроводы 7, сливные трубопроводы 8 и 9. В качестве рабочей жидкости используется дизельное масло удельным весом γ и кинематической вязкостью ν.
Определить усилие N, которое создается поршнем силового цилиндра при подъеме груза.
Задача 73. (Рис. 8.3). Полив многолетних трав производится двумя машинами «Фрегат» модификации ДМ-454-70, каждая из которых используется на двух позициях. Конструктивная длина машины l, объемный расход воды одной машиной Q. Вода для полива машиной берется от гидрантов закрытой оросительной сети. Необходимый напор на гидранте h. Для подачи воды к гидранту используется стационарная насосная станция. Отметка уровня воды в водоисточнике у насосной станции и высотное положение наиболее удаленного и высокорасположенного гидранта взять с рисунка.
Произвести расчет закрытой оросительной сети с определением потерь напора в асбестоцементных трубопроводах и напора насосной станции. Выбор диаметров трубопровода произвести с учетом допустимой скорости движения воды но трубам ν.