«контрольная работа»,
Гидравлика в Санкт-Петербурге

ЗАДАЧА №2 Определить максимальную глубину воды в водонапорном баке объемом W, установленном на перекрытии. Дополнительная нагрузка на перекрытие от установки бака с водой не должна превышать Р. Масса бака с арматурой m. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Полная нагрузка на перекрытие будет выражена формулой: Рполн =G+pgW, зная полную и дополнительную нагрузку на перекрытие, можно определить площадь, на которую действует эта нагрузка и затем найти значение глубины. ЗАДАЧА №3 Определить силу избыточного гидростатического давления на заслонку размерами axb, закрывающую отверстие в стенке резервуара с бензином плотностью р=800 кг/м3. Высота слоя бензина до начала заслонки h. Построить эпюру избыточного гидростатического давления. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Сила избыточного гидростатического давления определяется графическим способом как произведение площади эпюры избыточного гидростатического давления S на ширину заслонки b: P=S•b Эпюра избыточного гидростатического давления на заслонку имеет форму трапеции. ЗАДАЧА № 4 Для заполнения пожарного водоема используется трубопровод длиной L. Определить необходимый напор насоса, если возвышение водоема над источником Z, гидравлический уклон i, свободный напор в конце линии Нсв. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Составляется уравнение Бернулли для сечений I-I (по линии свободной поверхности) и II-II по оси трубопровода. ЗАДАЧА № 5 Определить предельную высоту расположения оси центробежного насоса над уровнем воды в водоисточнике h, если расход воды из насоса Q, диаметр всасывающей трубы d. Вакуумметрическое давление, создаваемое во всасывающем патрубке Рв, потери напора во всасывающей линии 1 м. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Составляется уравнение Бернулли для двух сечений: сечение П-П - по оси насоса; сечение I-I - по линии свободной поверхности (совпадает с плоскостью сравнения) В сечении I-I скорость Vi=0. Давление на свободной поверхности P1=Pат. Плоскость сравнения совпадает с сечением I-I, поэтому Z1 = 0. Абсолютное давление в сечении II-II Р2 = Рат - Рв Скорость движения воды во всасывающей трубе Подставляя выражение для и в исходное уравнение и решая его относительно Z, определим относительную высоту расположения оси центробежного насоса. ЗАДАЧА №6 Для сохранения неприкосновенного пожарного запаса воды в резервуаре всасывающая линия оборудована воздушной трубкой, верхний срез которой находится на уровне пожарного запаса в резервуаре. Предполагается, что при снижении уровня воды до пожарного запаса, воздух вследствие возникновении вакуума в сечении, к которому приварена труба, проникает во всасывающий трубопровод насосов, произойдет срыв работы насоса и забор воды прекратится. Определить, сохранится ли неприкосновенный запас воды, если уровень воды находится на высоте h выше оси всасывающей трубы. Диаметр трубы D, расход воды Q. Труба оборудована всасывающей сеткой с клапаном (?1=6,0) и имеет колено (?1=0,5). МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ Выбираются два сечения, которые будут сравниваться с помощью уравнения Бернулли: Сечение: I-I выбирается по уровню неприкосновенного запаса воды; II-II - по оси всасывающей трубы. Плоскость сравнения 0-0 проходит по оси всасывающего трубопровода. - избыточное давление в сечении I-I; - скорость снижения уровня в сечении I-I мала по сравнению с прочими величинами; hM- потери напора на местные сопротивления (линейными потерями на участке от сечения I-I до сечения П-П можно пренебречь). Решая уравнение Бернулли относительно, определим, сохранится ли неприкосновенный запас воды. ЗАДАЧА №7 Определить повышение давления в трубопроводе длиной L, диаметром d и толщиной стенок ? при гидравлическом ударе, если расход воды Q, модули упругости стенок трубы Ет=2 •1011 Па и воды Еж=2 •109 Па. Время закрытия задвижки на трубопроводе t3. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ В зависимости от соотношения фазы удара и времени закрытия tз задвижки определяется вид гидравлического удара. (полный или неполный гидравлический удар). Если tзtф - удар не прямой (не полный), при этом повышение давления может быть найдено по формуле: P=a•?•v•; Скорость распространения ударной волны может быть вычислена по формуле: , где Еж - модуль упругости жидкости; d - внутренний диаметр трубы; Ет -модуль упругости стенок трубы; ? - толщина стенок трубы; 1425 - скорость распространения ударной волны в воде в неограниченном объеме, м/с. Значения скорости распространения ударной волны представлены в приложении ЗАДАЧА №8 Определить предельно возможную длину магистральной линии LM, если из второго ствола (dН2) необходимо получить струю производительностью g2. Рукавная система состоит из магистральной линии диаметром dM и трех рабочих линий длинами l1; l2; l3; диаметрами d1; d2; d3 и стволами с диаметрами насадков dH1; dН2; dH3. Стволы подняты относительно разветвления на высоту Z1; Z2; Z3, а разветвление установлено относительно