Гидравлика. Контрольные задания (стр. 1 )

Преподаватель гидравлики и материаловедения, стаж 22 года, первая категория

ОГБОУ СПО Томский лесотехнический техникум

Гидравлика. Контрольные задания

Аннотация: В данной методической разработке приведен комплекс контрольных заданий по курсу гидравлики для студентов технических специальностей системы СПО. Количество вариантов позволяет организовать индивидуальную работу на уроке.

ВВЕДЕНИЕ

Самостоятельное решение задач по курсу “Гидравлика” является одним из важнейших звеньев учебного процесса и играет большую роль в углублении знаний студентов. Основная цель работы студентов – приобретение навыков в применении теории к решению конкретных задач, встречающихся в инженерных расчётах.

Номер варианта и схема задачи во всех заданиях определяется преподавателем индивидуально для каждого студента.

ЗАДАНИЕ 1

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ В ТОЧКЕ

Задача 1. Замкнутый сосуд заполнен жидкостью. Давление на свободной поверхности жидкости Po, температура жидкости t=200C. Определить абсолютное, а также избыточное или вакуумметрическое давление (вакуум) на дне сосуда, если высота слоя жидкости H. Атмосферное давление принять равным Pатм=101325 Па. Исходные данные приведены в приложении 1.

Задача 2. Определить абсолютное и избыточное давление в точке B, а также абсолютное и избыточное или вакуумметрическое давление (вакуум) на свободной поверхности жидкости в сосуде A при температуре t=200C. Атмосферное давление принять равным Pатм=101325 Па. Исходные данные приведены в приложении 2.

ЗАДАНИЕ 2

ГИДРОСТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ НА ПЛОСКИЕ И КРИВОЛИНЕЙНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ

Задача 3. Построить эпюру избыточного гидростатического давления воды на плоскую прямолинейную стенку шириной b. Определить силу гидростатического давления воды и точку приложения силы давления (центр давления) на каждый участок стенки аналитическим и графоаналитическим методами. Плотность воды принять равной ρ=1000 кг/м3. Исходные данные приведены в приложении 3.

Задача 4. Построить эпюру избыточного гидростатического давления воды на комбинированную стенку шириной b. Определить горизонтальную и вертикальную составляющие силы гидростатического давления воды и точки их приложения, а также равнодействующую сил давления на участок AB стенки. Плотность воды принять равной ρ=1000 кг/м3. Исходные данные приведены в приложении 4.

ЗАДАНИЕ 3

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ. РАСЧЕТ ТРУБОПРОВОДОВ

Задача 5. По трубопроводу диаметром d движется жидкость с расходом Q при температуре t=200C. Определить режим движения жидкости и критическую скорость, при которой произойдет смена режимов движения. Исходные данные приведены в приложении 5.

Задача 6. По короткому трубопроводу при постоянном напоре H движется вода. Определить расход воды в трубопроводе и построить напорную и пьезометрическую линии. Гидравлический коэффициент трения трубопровода принять равным λ=0,03. Исходные данные приведены в приложении 6.

Задача 7. По длинному трубопроводу диаметром d и длиной l движется с расходом Q при температуре t0C. Определить потери напора на трение по длине hl и суммарные потери напора ∑hw. Потери напора по лине установить через гидравлический коэффициент трения λ. Исходные данные приведены в приложении 7.

Задача 8. Определить напор, необходимый для пропуска расходы воды Q при последовательном соединении длинных трубопроводов. Трубы неновые стальные. Исходные данные приведены в приложении 8.

Задача 9. В длинном трубопроводе с параллельными линиями общая подача воды составляет Q. Трубы неновые стальные. Определить расходы в параллельных ветвях и напор, требуемый для пропуска расхода. Исходные данные приведены в приложении 9.

ЗАДАНИЕ 4

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЙ И НАСАДКОВ

Задача 10. Определить расход и скорость вытекания воды из малого круга отверстия диаметром d в тонкой стенке резервуара больших размеров или из насадка H, температура воды t=200C. Исходные данные приведены в приложении 10.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Исходные данные для решения задачи 1

Схемы

Таблица 1

Схема	Жидкость
1	Вода пресная
2	Вода морская
3	Керосин
4	Нефть

Рис 1. Давление жидкости

Варианты исходных данных

Таблица 2

Вариант	P0, кПа	H, м	Вариант	P0, кПа	H, м
1	25	2	14	125	6
2	25	5	15	125	12
3	25	10	16	150	2
4	50	2	17	150	6
5	50	4	18	150	10
6	50	8	19	175	2
7	75	2	20	175	8
8	75	10	21	175	14
9	75	15	22	200	3
10	100	2	23	200	8
11	100	8	24	225	2
12	100	12	25	225	6
13	125	2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Исходные данные для решения задачи 2

Рис. 2. – Схемы установок

Варианты исходных данных

Вариант	h1, м	h2, м	h3, м	Вариант	h1, м	h2, м	h3, м
1	2	0,1	0,4	14	3,3	0,3	1,05
2	2,1	0,1	0,45	15	3,4	0,3	1,1
3	2,2	0,1	0,5	16	3,5	0,35	1,15
4	2,3	0,15	0,55	17	3,6	0,35	1,2
5	2,4	0,15	0,6	18	3,7	0,35	1,25
6	2,5	0,15	0,65	19	3,8	0,4	1,3
7	2,6	0,2	0,7	20	3,9	0,4	1,35
8	2,7	0,2	0,75	21	4	0,4	1,4
9	2,8	0,2	0,8	22	4,1	0,45	1,45
10	2,9	0,25	0,85	23	4,2	0,45	1,5
11	3	0,25	0,9	24	4,3	0,45	1,55
12	3,1	0,25	0,95	25	4,4	0,5	1,6
13	3,2	0,3	1

Таблица 2