Задачи

Задача #16878: В результате осуществления кругового процесса получена работа, равная 80 кДж, а отдано охладителю 50 кДж теплоты. Определить термический КПД цикла.Решения (2): docx

Задача #16877: В сосуде объемом 400 л заключен воздух при давлении р₁=0,1 МПа и температуре t₁=-40° С. Параметры среды: р_о=0,1 МПа и t_о=20° С.
Определить максимальную полезную работу, которую может произвести воздух, заключенный в сосуде. Представить процесс в диаграммах pυ и Ts.Решения (1): docx

Задача #16876: Найти приращение энтропии 3 кг воздуха; а) при нагревании его по изо-баре от 0 до 400° С; б) при нагревании его по изохоре от 0 до 880° С; в) при изотермическом расширении с увеличение объема в 16 раз. Теплоемкость считать постоянной.Решения (1): docx

Задача #16875:В прямоугольном отверстии вертикальной стенки резервуара установлен на цапфах цилиндрический затвор диаметром D и длиной B. Определить вертикальную и горизонтальную составляющие силы, действующей на цапфы. Давление на поверхности жидкости Р_о. Плотность жидкости ρ.
Дано: D=1,8 м; B=1,73 м; Р_о=1,17 кПа; h=1,2 м; ρ=1000 кг/м³.Решения (1): docx

Задача #16874:Каким должен быть диаметр трубопровода длиной l, чтобы цистерна ем-костью W наполнялась жидкостью за время Т? Избыточное давление на поверхности жидкости в баке Р, уровень жидкости Н₁ Выход из трубопро-вода находится на высоте Н₂. На трубопроводе установлен вентиль с прямым затвором, открывающийся полностью при заливке цистерны. Температура жидкости t. Построить график напоров.
Дано: l=262 м; W=2,7 м³; Т=450 с; Р=110 кПа; Н₁=10,6 м; Н₂=3,3 м; t=20 °С; жидкость – керосин; материал труб – алюминий холоднотянутый.Решения (1): docx

Задача #16873: В закрытом сосуде емкостью V=0,5 м³ содержится воздух при давлении р₁=4,6 бар и температуре t₁=21°С. В результате охлаждения сосуда воздух, содержащийся в нем, теряет Q= 100 кДж. Принимая теплоемкость воздуха постоянной, определить какое давление р₂ и температура t₂ устанавливаются после этого в сосуде.Решения (1): docx

Задача #16872: Определить изменение высоты поднятия воды в стеклянном капилляре диаметром 1 мм при нагревании от 20 до 80°С, если плотность воды при 20°С составляет 998 кг/м³, а поверхностное натяжение зависит от температуры по закону σ=σ₀-β⋅Δt, где σ₀=0,073 Н/м при 20°С, β=0,00015 Н/м⋅°С.Решения (1): docx

Задача #16871: Кислород из сосуда с постоянным давлением р₁=1,4 бар и температурой t₁=26°С вытекает в атмосферу через трубку с внутренним диаметром 15 мм. Наружное давление р₂ =1 бар. Процесс истечения газа – адиабатный. Определить скорость истечения воздуха и его секундный расход.Решения (1): docx

Задача #16870: Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при давлении р₁=1,8 бар. Конечное давление воздуха составляет р₂=11 бар. Определить мощность двигателя в кВт для привода компрессора при изотермическом сжатии.Решения (1): docx

Задача #16869: Смесь газов состоит из водорода и воздуха. Массовая доля водорода равна m_H2=6,35%. Определить газовую постоянную смеси и ее удельный объем при нормальных условиях.Решения (1): docx

Задача #16868: Определить потери давления на длине l=150 м при движении по трубе диаметром d=100 мм воды и воздуха с расходом Q=25 л/с при температуре 10 °С.
Эквивалентная шероховатость трубы k_э = 0,1 мм.
Как изменятся эти потери с увеличением температуры до 80 °С?
Плотность и вязкость воды и воздуха при указанных температурах соответственно равны:
ρ_в10=1000 кг/м³; ν_в10=0,0131⋅10^-4 м²/с;
ρ_возд10=1,23 кг/м³; ν_возд10=0,147⋅10^-4 м²/с;
ρ_в80=972 кг/м³; ν_в80=0,0037⋅10^-4 м²/с;
ρ_возд80=0,99 кг/м³; ν_возд80=0,217⋅10^-4 м²/с.Решения (1): docx

Задача #16867: Прямоугольный поворотный щит шириной В= 4 м и высотой Н=3,5 м закрывает выпускное отверстие плотины. Справа от щита уровень воды Н₁=4,8 м слева Н₂=2,0 м, плотность воды ρ=1000 кг/м³.
1. Определить начальную силу Т натяжения троса, необходимую для открытия щита, если пренебречь трением в цапфах.
2. С какой силой Р щит прижимается к порогу А в закрытом положении, если принять, что по боковым сторонам щита опоры отсутствуют?
3. Построить результирующую эпюру гидростатического давления на щит, предварительно построив эпюры давления на щит слева и справа.Решения (1): docx

Задача #16866:Глубина воды перед подпорной стенкой – h, коэффициент трения кладки о грунт f_тр=0,4. Проверить устойчивость стенки на опрокидывание и скольжение, если стенка имеет следующие размеры: высоту Н, ширину поверху a, длину b.
Плотность кладки ρ=2500 кг/м³ (b – перпендикулярна плоскости чертежа).
Указание. Центр тяжести найти графически.

Исходные данные	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Н, м	2,0	1,9	2,3	2,5	2,6	2,9	3,0	1,8	3,2	3,4
h, м	1,8	1,6	1,9	2,1	2,2	2,4	2,6	1,5	2,8	3,0
a, м	0,9	0,5	0,6	0,7	0,8	1,0	1,1	0,9	1,2	1,4
b, м	5,0	3,0	4,0	5,0	4,5	6,0	6,5	3,5	7,0	5,5

Решения (2): rar

Задача #16865: Определить количество воды, поступающее в корпус судна через пробоину площадью 0,1 м² в течении часа, если центр пробоины расположен ни 5 м ниже уровня воды за бортом, приняв коэффициент расхода μ=0,6.Решения (1): docx

Задача #16864:На какую высоту поднимется струя воды, вытекающая из трубопровода вертикально вверх, если скорость воды в выходном сечении равна 16 м/с? Сопротивлением струи о воздух пренебречь.Решения (1): docx

Задача #16863: Глицерин, скипидар и этиловый спирт текут по трубам прямоугольного сечения 100 мм × 50 мм с расходом 12 л/с. Определить число Рейнольдса для каждой жидкости, если кинематическая вязкость глицерина – 1,059 Ст, скипидара – 0,0183 Ст, этилового спирта – 0,0154 Ст.Решения (1): docx

Задача #16862:В геометрически закрытом сосуде налиты две не смешивающиеся жидкости. Удельный вес жидкости, образующей верхний слой γ₁ равен 8 кН/м³, толщина h₁=3 м. Удельный вес жидкости нижнего слоя γ₂=10 кН/м³. Открытый пьезометр присоединен на глубине h₂=5 м от свободной поверхности. Показание манометра Р=16 кПа.
Определить высоту h_x, на которую поднимется жидкость в пьезометре.Решения (1): docx

Задача #16861:К закрытому резервуару, на свободной поверхности которого действует манометрическое давление р_м, с правой стороны подсоединен чугунный трубопровод переменного сечения с диаметрами d₁ и d₂. На первом участке длиной l₁ установлен вентиль, коэффициент сопротивления которого ζ_в. Второй участок длиной l₂ заканчивается соплом диаметром d_с = d₁ с коэффициентом сопротивления ζ_с = 0,06 (коэффициент сжатия струи на выходе из сопла ε = 1). С левой стороны находится затопленный конически сходящийся насадок с диаметром выходного сечения dH, истечение из которого происходит при постоянной разности уровней Н и коэффициентом рас-хода μ_н, и длиной l_н = 5d_н. Трубопровод и насадок подсоединены на глубине Н₁ температура воды t=+10°С.
Определить:
1. Скорость истечения υ_c и расход Q_c, вытекающей из сопла воды.
2. Расход воды через затопленный насадок Q_H.
Дано: р_м=400 кПа; d₁=0,012 м; d₂=0,025 м; l₁=12 м; ζ_в=4; l₂=6 м; d_H=0,012 м; Н=2,5 м; μ_н=0,94; Н₁=8,5 м.Решения (1): docx

Задача #16860:Два хранилища с керосином сообщаются со стальным сифоном, имеющим длину L и диаметр d. Отметки уровней керосина в хранилищах отличаются на величину Н. От нижнего хранилища отходит стальная труба диаметром d с задвижкой и толщиной стенок е. От пункта А отходят стальные трубопроводы с последовательным и параллельным соединениями, имеющие объемные расходы соответственно Q₂ и Q₁. На втором участке последовательного соединения производится равномерная путевая раздача воды q.
Определить:
1.Объемный расход в сифоне при заданном диаметре.
2.Потери напора на участках с последовательным соединением.
3. Начальную скорость υ₀ движения керосина в стальном трубопроводе, при которой давление при мгновенном закрытии задвижки достигает величины р, если перед закрытием задвижки в трубопроводе давление р_о.
4. Распределение расхода в параллельных ветвях трубопровода.
Дано: L=250 м; d=0,25 м; Н=1,4 м; е=7 мм; Q₂=0,0016 м³/с; Q₁=0,0017 м³/с; q=0,03 л/с м.п.; Р=2,2 МПа; Р_о=0,4 МПа; α=45°; β=90°.Решения (1): docx

Задача #16859:Плоский квадратный щит шириной b установлен с углом наклона к горизонту α. Глубина воды перед щитом — h₁, защиты — h₂. Определить силу абсолютного гидростатического давления и центр давления жидкости на щит.
Дано: b=4 м; α=45°; h₁=8 м; h₂=2 м.Решения (1): docx

Задача #16858:Определить при атмосферном давлении р_ат высоту hx поднятия ртути в дифференциальном манометре, подсоединенном к закрытому резервуару в точке В, частично заполненному дистиллированной водой, если глубина погружения точки А от свободной поверхности резервуара h₁, приведенная пьезометрическая высота поднятия воды в закрытом пьезометре (соответствующая абсолютному гидростатическому давлению в точке A) h₂.
Дано: h₁=0,3м; h₂=11,7 м; ρ_в=992,215 кг/м3; ρ_рт=13546 кг/м³.Решения (1): docx

Задача #16857: Вода по горизонтальному водоводу подается от напорного резервуара к водозаборной колонке. Как изменится расход в колонке, если длину трубопровода увеличить в три раза. (Принять квадратичную область гидравлических сопротивлений)Решения (1): docx

Задача #16856: Вентиляционная труба d=500 мм имеет длину l=300 м. Определить давление, которое должен развивать вентилятор, если расход воздуха, подаваемый по трубе, Q=0,1 м³/с. Давление на выходе атмосферное 101 кПа. Местных сопротивлений нет. Кинематическая вязкость воздуха ν=15,7⋅10^-6 м²/с, эквивалентная шероховатость k_э=0,2 мм.Решения (1): docx

Задача #16855:Колокол газгольдера 1 диаметром D=6,6 м весит 3500 кг. Определить разность уровней Н воды под колоколом и в его стакане.Решения (1): docx

Задача #16854: При гидравлическом испытании внутренних систем водоснабжения допускается падение давления в течении 10 мин на ΔР=49 кПа. Определить допустимую величину утечки за это время при гидравлическом испытании системы вместимостью W=80 м³. Модуль упругости воды 2⋅10³ МПа.Решения (0): нет

Задача #16853:Определить равнодействующую гидродинамических сил на единицу длины крылового профиля, вокруг которого создана циркуляция Г. Профиль обтекается установившимся потоком идеальной жидкости (ρ=1,23кг/м³), имеющим скорость v∞= v.
Указания.
1. Циркуляцию представить бесконечной вихревой нитью по оси Oz.
2.Давления p₀ и p на бесконечности и на контрольной поверхности S1 связаны интегралом Эйлера, откуда определяется избыточное гидродинамическое давление p-p₀ на S₁.
Дано: v = 40м/с, Г = 10 м²/сРешения (1): docx

Задача #16852:Определить усилия, отрывающие болты полусферической и плоской крышек. В сообщающихся сосудах находится жидкость плотностью ρ. Давление внутри жидкости измеряется манометром.
Дано: Р_м=31,5 кПа; R=1,23 м; Н=3,2 м; ρ=710 кг/м³.Решения (1): docx

Задача #16851:Шестеренный насос, подавая в цилиндр рабочую жидкость, обеспечивает перемещение штока гидроцилиндра под нагрузкой Р. Пренебрегая потерями в гидроцилиндре, определить скорость перемещения штока, если показание манометра, установленного на выходе из насоса, равно Р_м; длина трубопровода l, диаметр d. Диаметр поршня D. Температура жидкости t. Насос установлен на высоте h по отношению к гидроцилиндру. Построить график напоров.
Дано: жидкость –вода; t =60°С; Р=600 Н; Р_м=220 кПа; d=30 мм; D=80 мм; l=74 м; h=2,2 м; материал туб – сталь горячекатаная.Решения (0): нет

Задача #16850:По сифонному трубопроводу движется жидкость со скоростью υ=2,6 м/с. Диаметр трубопровода d = 45 мм, его длина l = 21 м. Высота расположения уровня жидкости в питающем резервуаре относительно нижней точки трубопровода h (м), коэффициент гидравлического трения λ=0,041. Определить потери напора и гидравлический уклон.Решения (1): zip

Задача #16849: Определить число Рейнольдса и режим движения сточных вод (ν =1,2⋅10^-6 м²/с) в трубе диаметром d = 300 мм при заполнении ее наполовину сечения, если расход Q = 0,05 м³/с.Решения (1): docx