Решение. Запишем уравнение Бернулли для линий 2 и 3

2

1

H1 М Б

A h Н2

3 H3

Рис.45В

Подстановка дает

.

Выражая скорость через расход воды и площадь поперечного сечения трубы, получим

или

.

Имея в виду, что

из этого уравнения найдем

Q2 =0, 543 л/c

Используя совместно уравнение Бернулли для линии 1

и линии 3, получим выражение для расчета избыточного давления в баке

.

Скорости воды в линиях 1 и 3 составляют

Потери напора в линиях 1 и 3 равны

Подстановка и вычисления дают

р1-pатм = 82, 27 кПа.

8. Определить скорость воды на оси трубопровода (рис.46), если пока-зание ртутного дифференциального манометра, измеряющего разность пол-ного и пьезометрического напоров, равна h =1, 5 cм.

Ответ: 1, 93 м/c

h

Рис.46

9. На оси водовода установлена трубка Пито с дифференциальным ртут-ным манометром. Найти скорость воды, если показание манометра 18 мм.

Ответ: 2, 1 м/с

10. Определить показание пьезометра h, если уровень воды в баке (рис.47) поддерживается равным H =3 м, а скорость истечения воды составляет 1, 5 м/c.

Ответ: 2, 89 м

H h

Рис.47

11. Определить расход воды в трубопроводе диаметром d1 =100 мм, если показание расходомера Вентури (рис.48) с диаметром узкого участка d2 =56 мм составляет h =100 мм рт.ст. Гидравлическими потерями пренебречь.

Ответ: 0, 0129 м³ /c

h

Рис.48

12. Вода выливается из сосуда через патрубок с размерами d1 =100 мм, d2 =150 мм (рис.49). Определить напор H, при котором вакуум в сечении 1-1 составит 50 кПа. Гидравлические потери не учитывать.

Ответ: 1, 25 м

H 1

1

Рис.49

13. Определить расход керосина, вытекающего из бака по трубопроводу диаметром 50 мм (рис.50), если избыточное давление воздуха в баке равно
16 кПа, уровень керосина H0 =1 м, высота подъема керосина в пьезометре
H =1, 75 м, плотность керосина 800 кг/м³. Гидравлическими сопротивлениями пренебречь.

Ответ: 7, 87 кг/c

H

H0

Рис.50

14. Вода вытекает из открытого резервуара в атмосферу через трубу, имеющую плавное сужение до диаметра d1, а затем постепенное расширение до d2 (рис.51). Истечение происходит под действием напора H =3 м. Пренебрегая потерями энергии, определить давление в узком сечении трубы 1-1, если соотношение диаметров d2/d1= . Атмосферное давление равно 750 мм рт.ст. Найти напор, при котором давление в этом сечении теоретически становится равным нулю.

Ответ: 0, 117 бар; 3, 4 м

H

1 2

1 2

Рис.51

15. Определить диаметр трубопровода длиной 1000 м, расход воды в котором должен составлять 0, 05 м³ /с при сопротивлении 0, 2 МПа. Эквива-лентная абсолютная шероховатость =0, 1 мм.

Ответ: 0, 18 м

16. На какую высоту поднимется вода в трубке, один конец которой подсоединен к узкому участку трубопровода, а второй опущен в сосуд с водой (рис.52), если расход в трубопроводе составляет 0, 025 м³ /c, избыточное давление перед сужением р1 = 49 кПа, диаметры: трубопровода 100 мм, сужения 50 мм.

Ответ: 2, 7 м

h1

h

Рис. 52

17. Резервуар разделен перегородкой с отверстием диаметром 0, 1 м (рис.53). В левую камеру поступает вода в установившемся режиме, а из правой она вытекает в басссейн через отверстие диаметром 0, 05 м. Определить расход воды и уровни в камерах, если общий перепад уровней составляет H = 5 м, а коэффициент расхода через отверстие μ =0, 6.

Ответ: 0, 0112 м³/c; 0, 29 и 4, 71 м

h1

h2 H

Рис.53

18. Найти вакуум во всасывающем патрубке центробежного насоса, расположенного на высоте 4, 5 м над уровнем воды. Диаметр патрубка 100 мм, подача насоса 18 м³ /час.

Ответ: 44, 4 кПа

19. Поршневой насос всасывает воду из бака, уровень в котором на 3 м ниже положения поршня, перемещающегося со скоростью 0, 1 м/c. Определить абсолютное давление под поршнем. Барометрическое давление 100 кПа.

Гидравлическими потерями пренебречь.

Ответ: 70, 6 кПа

20. Определить напор, который необходимо создать в сечении 0-0 для подачи в бак воды (рис.54), если длина трубопровода l= 80 м, диаметр d= 50 мм, расход жидкости Q= 15 л/с, высота H =30 м, давление в баке 0, 2 МПа. Коэффициент сопротивления крана – 5, колена – 0, 8, шероховатость стенок трубы 0, 04 мм.

Ответ: 169, 6 м

0 0

Рис.54

21. Определить потери напора на параллельно включенных участках трубопровода длиной 30 м и диаметрами 50 и 30 мм, если расход перед разветвлением составляет 5 л/c. Участки считать технически гладкими.

Ответ: 2, 26 м