ГиТ35

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	l1, м	20	250	30	35	40	45
	d1, мм	100	110	120	130	140	150
	l2, м	30	35	45	55	65	75
	d2, мм	150	160	170	180	190	200
	Q, л/с	14	16	18	20	22	26

Задача 3-101. В двух закрытых резервуарах, соединённых трубой переменного сечения, при постоянной разнице уровней Н = 1,5 м поддерживается постоянное манометрическое давление рМ1 = 40 кПа и рМ2 = 20 кПа. Участок трубы диаметром d2 имеет на боковой поверхности отверстие А, расположенное посередине участка, и проходит через резервуар В с водой, уровень которой совпадает с уровнем воды во втором резервуаре. Длины и диаметры участков l1 = l3; d1 = d3; l2; d2. Коэффициенты трения λ1 = λ2 = λ3 = 0,03. Определить, будет ли вода из отверстия А выходить в открытый резервуар или поступать в трубопровод, если h = 1,0 м и давление на свободной поверхности воды в резервуаре р0 = рат.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	l1=l3, м	10	20	30	40	50	60
	d1=d3, мм	75	8	95	105	115	125
	l2, м	20	40	60	80	100	120
	d2, мм	50	60	70	80	90	100

м1	Н	h			Pм2
d1	B		d2	d3
l1	A
		l2		l3

Рисунок к задачам 3-101… 3-102

240

Задача 3-102. В двух закрытых резервуарах, соединённых трубой переменного сечения, при постоянной разнице уровней Н = 1,5 м поддерживается постоянное манометрическое давление рМ1 = 40 кПа и рМ2 = 20 кПа. Участок трубы диаметром d2 имеет на боковой поверхности отверстие А, расположенное посередине участка, и проходит через резервуар В с водой, уровень которой совпадает с уровнем воды во втором резервуаре. Длины и диаметры участков

l1 = l3; d1 = d3; l2; d2. Коэффициенты трения λ1 = λ2 = λ3 = 0,03. Определить, какое давление р0 должно быть на свободной

поверхности в резервуаре В при h = 1,0 м, чтобы вода не выходила через отверстие А и не поступала в него.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	l1=l3, м	10	20	30	40	50	60
	d1=d3, мм	75	8	95	105	115	125
	l2, м	20	40	60	80	100	120
	d2, мм	50	60	70	80	90	100

Задача 3-103. В бак подаётся вода с постоянным расходом, а чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d и общей длиной l с коэффициентом трения λ = 0,025. Определить, при каком напоре Н расходы притока и истечения воды из бака равны Q.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	d, мм	150	175	200	225	250	275
	l, м	8	8,5	9	9,5	10	10,5
	Q, м3/с	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1

241

900	H
d
900
Рисунок к задачам 3-103… 3-104

Задача 3-104. В бак подаётся вода с постоянным расходом, а чтобы избежать переполнения бака, установлена сливная труба диаметром d и общей длиной l с коэффициентом трения λ = 0,025. Определить, какой расход Q должен поступать в бак, чтобы постоянный напор имел значение Н1. Радиусы изгиба труб равны диаметру.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	d, мм	150	175	200	225	250	275
	l, м	8	8,5	9	9,5	10	10,5
	Н1, м	2	2,2	2,4	2,6	2,8	3

Задача 3-105. Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при t 0C по новому стальному сифонному трубопроводу диаметром D, длиной l и расходом Q, а расстояние от начала трубопровода до сечения 1-1 равно l1. Определить разность уровней Н в резервуарах.

Параметр				Вариант
	1	2		3	4	5	6
t, 0C	45	40		35	30	32	28
D, мм	25	20		18	30	35	40
l, м	14	16		18	20	24	26
Q, л/с	0,5	0,3		0,2	0,6	0,65	0,7
l1, м	4	4,1		4,2	4,3	4,4	4,5
			242

2	h	21	l	D
		l1
			H

Рисунок к задачам 3-105… 3-106

Задача 3-106. Из верхнего резервуара в нижний поступает вода при t0C по новому стальному сифонному трубопроводу диаметром D, длиной l и расходом Q, а расстояние от начала трубопровода до сечения 1-1 равно l1. Определить вакуум в наивысшей точке сифона при превышении её отметки над уровнем воды в верхнем резервуаре h = 2,5 м.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5	6
	t, 0C	45	40	35	30	32	28
	D, мм	25	20	18	30	35	40
	l, м	14	16	18	20	24	26
	Q, л/с	0,5	0,3	0,2	0,6	0,65	0,7
	l1, м	4	4,1	4,2	4,3	4,4	4,5

Указание. При решении задачи следует установить область гидравлических сопротивлений и в соответствии с ней принимать значение гидравлического коэффициента трения.

Задача 3-107. Определить скорость и расход жидкости Ж в вертикальной трубе, имеющей длину ℓ, диаметр d, если высота жидкости в баках H, диаметры обоих баков D, погружение нижнего конца трубы под уровень жидкости в нижнем баке «a», показание жидкостного манометра, заполненного жидкостью М, равно h. Материал трубы Т.

243

H D Ж
	d
a
D	H	h
		M

Ва-	Жидкость	Жид-	Материал	l	d	H	D м	a	h
ри-
ант	Ж	кость М	Т	м	мм	м		мм	мм
1	Вода	Ртуть	Сталь	2,0	20	0,5	1,0	18	300
2	Бензин	Вода	Латунь	1,8	12	0,4	0,8	10	200
3	Глицерин	Ртуть	Медь	2,2	18	0,6	1,0	10	70
4	Керосин	Вода	Сталь	2,3	22	0,6	0,9	12	400
5	Масло ми-	Спирт	Сталь	2,5	25	0,8	1,1	15	100
	неральное

	Задача 3-108. Поршень диаметром D движется равномер-
	но вверх в цилиндре, засасывая воду из открытого резервуара
	спостояннымуровнем.Ког-		F
	дапоршеньнаходитсявыше
	уровня воды в резервуаре	h	D
	на h, потребная для его пе-
	ремещения сила равна F.		, d
	Определить скорость подъ-
	ема поршня, если длина
	и диаметр трубы ℓ, d.

244

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	D, мм	260	200	260	120	160
	d, мм	40	50	46	40	36
	ℓ, м	4	3	5	4	4,5
	h, м	2	2,5	1,5	2	2,5
	F, Н	2350	3000	3500	2400	3000

Задача 3-109. Определить напор Н, который необходимо поддерживать в резервуаре, чтобы расход воды, пропускаемый по трубопроводу диаметром d, равнялся Q. Угол открытия крана α, длина трубы ℓ. Скоростным напором в резервуаре пренебречь. Построить линию удельной энергии и пьезомет­ рическую линию (удельной потенциальной энергии).

Параметр			Вариант
	1	2	3		4	5
d, мм	50	75	100		125	50
Q, л/с	12	13	14		15	16
α, …°	10	20	30		40	50
ℓ, м	20	30	40		50	60

1	Const	1
	H	d		2
			Кран
				2
	Рисунок к задачам 3-109…3-110

Задача 3-110. Определить расход воды Q, пропускаемой по трубопроводу, при следующих данных: напор Н, поддерживаемый в резервуаре, диаметр трубы d, угол открытия крана α, длина трубы ℓ.

245

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	H, м	3	4	3,5	3,6	2,5
	d, см	10	12	5	4,6	2
	ℓ, м	20	30	40	50	60
	α, …°	60	20	30	40	50

	Задача 3-111. Вода вытекает в атмосферу из резервуара
	по трубопроводу диаметром d (λ = 0,03; α = 30°). Каков должен
	быть коэффициент сопротивления ζ3 задвижки, чтобы вакуум-
	метрическая высота в конце
	горизонтального	участка	не
	превосходила7м?Какойрасход					h1
	будет при этом в трубопроводе?
	Построить график полных на-				1	h2
	поров по длине трубопровода.
					2
	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	ℓ1, м
		2	2	4	4	3
	ℓ2, м	50	50	25	28	30
	h1, м	2,5	2,5	2	1	1
	d, см	90	80	100	110	95

Задача3-112.Найти,какраспределяетсярасходводыQ меж-

ду двумя параллельными трубами,												2, d2	, Q2
одна из которых имеет задвижку
(коэффициент	сопротивления			ее
ζ3 = 4). Какова будет потеря напора
в разветвленном участке?					Q							1 , d1	, Q1
Параметр					Вариант
		1	2		3							4		5
Q, дм3/с		30	40		35							46		54
ℓ1, м		24	60		46							52		34
d1, мм		30	50		30							43		55
ℓ2, м		60	70		100							60		50
d2, мм		120	90		100							50		100

246

Задача 3-113. Для подачи воды в количестве Q на расстоя­ ние ℓ под напором Н можно использовать чугунные трубы диаметрами d1 и d2. Определить необходимые длины участков трубопровода ℓ1 и ℓ2, принимая шероховатость труб =1,2 мм. Построить график напора.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	Q, дм3/с	2,1	1	3	2	1
	ℓ, м	400	200	400	200	100
	H, м	9	10	18	4,5	4
	d1, мм	150	75	150	150	40
	d2, мм	200	100	200	200	50

H
1 d1	2
	d2
Рисунок к задачам 3-113…3-114

Задача 3-114. Для подачи воды в количестве Q на расстоя­ ние ℓ1+ℓ2 можно использовать чугунные трубы диаметрами d1 и d2. Определить напор Н воды в трубопроводе, принимая шероховатость труб = 1,4 мм. Построить график напоров.

	Параметр			Вариант
		1	2	3	4	5
	Q, дм3/с	4	2	3	2	1
	ℓ1, м	400	200	400	200	100
	ℓ2, м	20	10	18	4,5	4
	d1, мм	150	75	150	150	50
	d2, мм	200	100	200	200	50

247

Задача 3-115. Определить расход жидкости Ж, перетекающей по вертикальной трубе, которая соединяет резервуары А и Б, если диаметры трубы d1 и d2, ее длины ℓ1 и ℓ2, разность уровней в резервуарах Н. Показание жидкостного манометра h, жидкость в манометре ЖМ. Построить пьезометрическую­ линию.

	Воздух
	Ж	А	h
H	1	d1	ЖМ
		d2
	2
		Б

	Ис-	Еди-		Значения для вариантов
		ницы
	ходные
		измере-	1	2	3	4	5
	данные
		ния
	Жидкость	в ба-	вода	вода	вода	керосин	глицерин
	ках А и Б
	Жидкость в ма-		ртуть	спирт	керосин	вода	спирт
	нометре
	H	м	2,0	2,1	1,5	1,0	1,2
	h	мм	200	200	300	100	200
	d1	мм	10	12	14	16	18
	d2	мм	20	18	22	30	28
	ℓ1	м	0,4	0,6	0,5	0,6	0,8
	ℓ2	м	0,8	0,8	0,8	0,8	1,1

Задача 3-116. Определить расход жидкости в горизонтальной трубе,соединяющей два резервуара,имеющейдиаметры d1 и d2, длины ℓ1 и ℓ2, если возвышение жидкости над осью трубы в левом сосуде равно h٨, а в правом hn, показания манометров M٨ и Mn соответственно р٨ и рn, превышение оси трубы над дном сосудов равно а. Построить пьезометрическую линию.

248

	Mл		d2	Mп
	hл	d1		hп
	а	1	2

Ис-	Едини-			Значения для вариантов
ходные	цы из-	1		2		3	4	5
данные	мерения
				левый сосуд
р٨	кПа	30		45		60	75	90
давле-		избыточ-		абсолют-		абсолют-	избыточное
ние		ное		ное		ное
d1	мм	22		22		24	26	28
d2	мм	30		28		26	32	34
ℓ1	мм	80		90		100	100	120
ℓ2	мм	100		100		100	120	130
жид-		вода		масло		спирт	бензин	керосин
кость				кастор.
h٨	м	2,0		1,8		1,6	1,8	2,0
				правый сосуд
давле-			избыточное				абсолют-	избыточ-
ние							ное	ное
рn	кПа	3,1		2,4		5,3	1,6	2,7
hn	м	2,0		1,8		1,6	1,8	2,0
а	мм	70		100		90	120	110

Задача 3-117. Определить расход воды, протекающей из верхнего в нижний резервуар по системе труб, показанной на схеме. Разность уровней воды в баках Н. Диаметры труб (мм) указаны на схеме. Длина труб ℓ1; ℓ2; ℓ3.

249