Контрольная работа по гидравлике

Теоретические вопросы:

1. Выведите и запишите основное уравнение гидростатики.

При выводе основного уравнения гидростатики будем рассматривать так называемую тяжелую жидкость, т.е. жидкость, к которой в качестве объемных сил приложены только силы тяжести.

2. Какие трубопроводы называются сложными, и каковы их основные типы?

Задачи:

Задача №1. Определить с помощью дифференциального манометра разность давлений в точках А и В двух трубопроводов, заполненных жидкостью с ρ_в=980 кг/м³. Высота столба ртути h. Плотность ртути ρ_рт=13600 кг/м³.Высотаh =40 мм.

Задача №2. На вертикальной стенке резервуара, в котором хранится масло с ρ=900 кг/м³устроено отверстие, перекрытое прямоугольным плоским затвором высотой а=1,2 м. Уровень масла находится на h=1,6 м выше верхней кромки затвора. Затвор вращается вокруг шарнира А. Определить ширину затвора b, чтобы при его закрытии сила не превышала F=220 Н.

Задача №3. Смотровой люк, устроенный в боковой стенке бензорезервуара, перекрывается полусферической крышкой радиусом R=0,6 м. Определить отрывающее и сдвигающее усилия, воспринимаемые болтами крышки, если уровень бензина над центром отверстияh=3 м, а манометрическое давление паров бензина Р_о=0,035 ат=3432,33 Па. Плотность бензина ρ=700 кг/м³.

Задача № 4. Вода перетекает из бака А в резервуар Б по трубе диаметром d=150 мм, длиной ℓ=110 м. Определить расход воды Q, если избыточное давление в баке А Р_м=0,5 МПа, высота уровней h₁=1,6 и h₂=3 м Коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу ξ₁= 0,5, в вентиле ξ₂=4, в коленах трубопровода ξ₃=0,2. Коэффициент гидравлических сопротивлений на трение λ=0,025, ρ = 1000 кг/м^з.

Задача №5. Бензин с плотностью ρ=740 кг/м³ подается по трубопроводу длиной ℓ=4,5 км, диаметром d=200 мм, толщиной стенок δ=5 мм, с расходом Q=70 л/с. Необходимо определить максимальное ударное повышение давления и время закрытия концевой задвижки, при котором гидравлический удар становится непрямым.

Задача №6. В центре кругового пласта расположена скважина с радиусом r_с (d=0,25 м), глубиной Н=2100 м, радиусом контура питания R_к=600 м, мощностью пласта h=18 м, коэффициентом проницаемости k=0,3 мкм², пористостью m=0,1. Вязкость нефти μ=0,08 Пас, плотность ρ=865 кг/м³, абсолютное пластовое давление Р_пл=12 МПа. Необходимо определить может ли скважина фонтанировать, если ее открыть в атмосферу, и чему будет равен ее дебит при Р_с=16 МПа.

Задача №3. Смотровой люк, устроенный в боковой стенке бензорезервуара, перекрывается полусферической крышкой радиусом R=0,6 м. Определить отрывающее и сдвигающее усилия, воспринимаемые болтами крышки, если уровень бензина над центром отверстияh=3 м, а манометрическое давление паров бензина Р_о=0,035 ат=3432,33 Па. Плотность бензина ρ=700 кг/м³.