Материал: Z701 Гуляева ЮН Жариков АН Основы гидравлики и гидропривода Раб рогр метод указ контр раб
13. а) Что такое центр давления? Где он находится на вертикальной, наклонной стенке и на дне сосуда?
б) Истечение жидкости через малое круглое отверстие в тонкой стенке при постоянном напоре. Каковы основные расчетные формулы?
в) От чего зависит подача поршневого насоса и как уменьшить неравномерность подачи?
14. а) Смысл и практическое применение закона Архимеда.
б) Расчет короткого трубопровода. Какова формула для определения расхода, потерь напора?
в) Что такое высота всасывания поршневого насоса и что влияет на ее величину?
15. а) Каково уравнение свободной поверхности при относительном покое жидкости в равномерно вращающемся сосуде?
б) Расчет длинного трубопровода.
в) В чем состоит назначение воздушного колпака и как меняется график подачи в насосе с воздушным колпаком?
16. а) Каков закон распределения давления жидкости при относительном покое в равномерно вращающемся сосуде?
б) Что такое параллельное и последовательное соединение тру-бопроводов? Основные расчетные формулы.
в) Устройство и принцип действия шестеренного насоса. Какова область применения и преимущества шестеренного насоса?
17. а) Каковы основные свойства гидростатического давления и как их применить при построении эпюры давления?
б) Что такое сифонный трубопровод? Основы расчета.
в) Как определить производительность шестеренного насоса? Как влияет число зубьев шестерен на производительность и условия работы насоса?
18. а) Единицы измерения давления и силы давления.
б) Экономический расчет трубопровода.
в) Каковы параметры работы гидронасоса?
19. а) Основные физико-механические свойства жидкости. Отличие свойств идеальной и реальной жидкостей.
б) Чем определяется сила давления струи на неподвижную преграду?
в) Какие скорости характеризуют движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса?
20. а) В чем заключается гидростатический парадокс?
6) Гидравлический удар в трубах. Физическая сущность этого явления. Что такое ударная волна, и какова ее скорость? Как бороться с гидравлическими ударами?
в) В чем состоит явление кавитации при работе насоса, каковы причины возникновения кавитации и способы её устранения?
Задача 1
Найти давление р воздуха в резервуаре В (рис. 2), если избыточное давление на поверхности воды в резервуаре А равно 25 кПа, разности уровней ртути (ρ = 13600 кг/м3) в манометре h1 и h2, а величина h = 0,5 м. Пространство между уровнями ртути в манометре заполнено спиртом (ρ = 800 кг/м3).
Воздух
Спирт
Вода
Ртуть
p
= ?
В
А
Рис. 2
|
Вариант |
h1, м |
h2, м |
|
6 7 8 9 10 |
0,2 0,25 0,25 0,3 0,3 |
0,25 0,25 0,3 0,3 0,35 |
Задача 2
Силовой
гидравлический цилиндр (рис. 3) нагружен
силой F
и
делает n
двойных ходов в минуту. Длина хода поршня
S,
диаметр поршня D,
диаметр штока d.
Определите давление масла, потребную
подачу и среднюю скорость поршня.
Механический коэффициент полезного
действия гидроцилиндра
,
объемный коэффициент
.
Рис. 3
|
Вариант |
F, Н |
S, cм |
n, об/мин |
d, мм |
D, мм |
|
6 7 8 9 10 |
90 000 80 000 70 000 60 000 50 000 |
100 115 120 100 110 |
12 10 20 11 10 |
50 50 45 40 40 |
145 150 130 120 110 |
Задача 3
Определите
потерю давления на трение при движении
воды по
латунной трубке диаметром 192
мм, длиной l.
Средняя скорость воды ν, температура
t,
кинематический коэффициент вязкости
ν. Принять шероховатость труб
мм.
|
Вариант |
l, м |
v, м/c |
t, °C |
ν, м2/с·106 |
|
6 7 8 9 10 |
10 20 15 25 10 |
2 2 1,5 2,5 4 |
20 30 40 50 60 |
1,0 0,8 0,66 0,56 0,48 |
Задача 4
Перемещение
поршней гидроциклонов с диаметром D
= 20 см, нагруженных силами F1
и F2,
осуществляется подачей минерального
масла по трубам 1
и 2
с одинаковыми диаметрами d
= 4 см (рис. 4). Суммарный коэффициент
сопротивления первого трубопровода
Каким должен быть суммарный коэффициент
сопротивления второго трубопровода,
чтобы при расходе Q
в магистрали скорости поршней были
одинаковыми?
Указание. На перемещение поршней затрачивается одинаковый суммарный напор (считая от точки А).
Рис. 4
|
Вариант |
F1, H |
F2, H |
Q, л/с |
|
6 7 8 9 10 |
7 000 9 500 12 000 10 500 12 400 |
3230 1350 5250 2140 2000 |
12 14 16 18 20 |
Задача 5
Из
резервуара перекачивают охлажденную
воду в конденсатор, расположенный на
высоте h
над резервуаром. Воду подают по
трубопроводу внутренним диаметром
трубопровода d
и длиной l.
Эквивалентная длина местных сопротивлений
соответствует 100 диаметрам трубы.
Коэффициент гидравлического трения по
длине
Определите КПД насоса и расход воды,
если известно, что мощность, потребляемая
насосом, составляет N.
Характеристика насоса представлена
следующими значениями:
|
Напор H, м ……………………………….......... |
25,0 |
23,0 |
20,3 |
16,4 |
11,8 |
|
Производительность Q, м3/с ………………….. |
10 |
14 |
18 |
2- |
21 |
Определите
также мощность, потребляемую насосом,
если его
полный КПД равен 0,55. Коэффициент
гидравлического трения по длине принять
|
Вариант |
h, м |
d, мм |
l, м |
N, кВт |
|
6 7 8 9 10 |
11 10 9 8 7 |
80 78 76 74 72 |
200 190 180 170 160 |
1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 |
Экзаменационные вопросы Гидростатика
1. Физические свойства жидкости.
2. Закон внутреннего трения. Жидкости ньютоновские, неньютоновские.
3. Силы, действующие в жидкости.
4. Гидростатическое давление и его свойства.
5. Дифференциальные уравнения гидростатики (уравнения Эйлера).
6. Поверхность равного давления. Уравнение Гюйгенса.
7. Основное уравнение гидростатики. Эпюра давления.
8. Удельная потенциальная энергия жидкости.
9. Сила давления жидкости на плоскую стенку. Определение центра давления.