Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров А.Л. - Машиностроительная гидравлика (1067412), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Определить давление в гидроцилиндре объемного гидропривода (рис. 3.2), если насос создает давление 5 МПа и подачу 40 л/мин, На напорной гидролинии дли. ной 8,7 м и диаметром 16 мм, соединяющей насос с гидроцилиндром, имеется три колена (Г„= 0,3) и гидрораспределитель (ьр = 2,5). Вертикальное расстояние от насоса до гндроцилиндра равно 0,5 м.
Рабочая жидкость — масло ВМГЗ (р = 890 кг/и') имеет температуру 1О 'С. Как изменится давление в гидроцилиндре, когда в процессе работы гидропривода рабочая жидкость нагреется до 50'С. Ответ: при 10 'С давление равно 4,82 МПа, при 50 'С вЂ” 4,87 МПа. 12. По трубопроводу переменаого сечения (1, — 170 м, бг = 80 мм, 1 = 80 м, б ' = 50 мм, Ь = 0,1 мм) масло НС-30 (р = 890 кг/мэ) с температурой 30 'С вытекает в атмосферу из закрытога резервуара, причем выходное сечение трубопровода расположено на 4,3 и выше уровня жидкости. Определить расход масла 0 при избыточном давлении на свободной поверхности жидкости рэ = 1,0 МПа.
В расчетах учесть потери напора на трение и потери в вентиле (г, = 7,5), установленном в конце трубопровода. Другими местными сопротивлениями пренебречь. Какое давление рэ необходимо создать на поверхности жидкости, чтобы сохранить тот же расход при постоянном диаметре всего трубопровода Ф = г(э = 50 мм. Отяепп 0 = 8,94 л/с; ре = 2,49 МПа. 13. Трубопровод длиной 250 м, по которому вода из водонарорной башни поступает к потребителю, может быть составлен иэ двух участков труб диаметром б, = = 50 мм и бэ = 32 мм. Определить длины отдельных участков трубопровода 1, й 1, при которых расход воды будет составлять 7,5 мз/ч, если вертикальное расстояние от уровня воды в водонапорной башне до центра выходного сечения трубы равно 26 м, шероховатость труб — О,! мм, температура воды — 20 'С.
В расчетах учесть потери иа трение и потери в двух вентилях (~ = 5), установленных по одному на каждом участке трубопровода. Остальными местными сопротинлениями н скоростным напором на выходе из трубы пренебречь. Отэепп 1, = 192 м, 1, = 58 и. 14. Насос подвиг масло (р = 890 кг/мэ, » = 1О ммэ/с) в сложный трубопровод ( ис. 5.5, б), имеющий две параллельные ветки (1, = 13,5 м, б, = 20 мм, 1, = 1,5 и, = 1О мм), расположенные в горизонтальной плоскости. Первая ветка имеет местные сопротивления: вентиль Кэ = 4,5), фильтр Яз = 12) и десять колен (ьк = 0,5). Вторая ветка местных сопротивлений не имеет.
Определить расход масла в каждой из веток и подачу насоса, если давление перед разветвлением рл = 35,8 кПа, а после него — рп+ 10 кПа. Ответ: Цг = 0,235 дмэ/с, Цэ = 0,3! 5 дмэ/с, () = 0,55 дм'lс. 1/1. Истечение жидкости через отверстия и насадки 15. Жидкость вытекает из открытого бака через отверстие в его дне диаметром 1О мм при постоянном напоре Н 2,0 м. Опредвзить коэффициенты расхода, скорости и сжатия струи (Р, ф, е), а также коэффициент сопротивления 9 и потерю напора Ь„, если сосуд вместимостью 92 л, в который вытекает жидкость, заполняегсп за 5 мин, а диаметр струи в сжатом сечении равен 8 мм.
Опоена: Р = 0,62; ~р = 0,97; е = 0,64; 5 = О,ОЯ; Ь„= 0,12 м. 1О. Определить расход жидкости через малое отверстие в тонкой стенке прн на.- поре // = 1,5 м. если при напоре //х = 2 и он равен 1,22 л/с. Олюеглг 1,06 л/о. 17.
Приток воды в открытый бак, в дне которого имеется отверстие диаметром 20 мм, равен 0,7 л/с. Определить максимальный напор, который установится в баке. Ответ? 0,66 м. 18. Из закрытого резервуара вода вытекает в атмосферу через отверстие диаметром 15 мм в боковой стенке, которое находится на глубине 1,8 м под поверхностью жидкости.
Определить расход воды О, если избыточное давление иа свободной поверхности жидкости в резервуаре р, = 8 кПа, а коэффициент расхода (ь = 0,62. На сколько нужно увеличить давление р„, чтобы расход воды увеличился на 20 эб. Отввнн (7 = 0,784 дм'/с; Лрв = ! 1,3 кПа.
19. Жидкость выливается йз открытого бака через квадратное отверстие (а Х Х а) в его дне при постоянном напоре Н = 1,7 м. Определить размер отверстия а для пропуска расхода () = 3,2 л/с, если коэффициент расхода р = 0,62. Ответ: а = 30 мм. ЧП. Взаимодействие потока с ограничивающими его стенками 20. Струя воды под давлением 1,0 МПа вытекает из насадка диаметром 25 мм, которым заканчиваегся пожарный рукав диаметром 75 мм.
Определить силу, с которой струя действует на плоскую стенку, составляющую с осью струи угол в 60', если коэффициент сопротивления насадка ( = О,1. Ответ: 780 Н. 21. Вода вытекает из цилиндрического насадка диаметром 100 мм, приставленного к отверстию в боковой вертикальной стенке бака, который установлен на тележке, способной перемещаться в горизонтальном направлении под действием реактивной силы.
При каком максимальном напоре Н над центром отверстия тележка еще будет находиться в состоянии покоя, если для сдвига тележки с места требуется горизонтальное усилие, равное 150 Н, а коэффициент расхода насадка р = 0,82. Ответ: Н = 1,45 и. ИП. Основы теории подобия н моделирования 22. Для экспериментального определения наивыгоднейшей формы сопла, которое будет установлено в конце воздухопровода, его модель предполагается испытать на воде в лаборатории.
Определить линейный масштаб модели Кс из условия, чтобы скорости истечения воды и воздуха были одинаковыми. Кинематическая вязкость воды на модели ч = 1 ммэlс, воздуха ч 15 мм'/с. Ответ: Кх = 15. 23. При испытании модели плотины, выполненной в масштабе 1: 80, измерена скорость после плотины о, = 0,65 м/с. Какую скорость следует ожидать Восле плотины в натуре? Отовт: 5,82 м/с. П(. Общие сведения о гидравлических машинах 24. Объемный насос нагнетает рабочую жидкость (р =880 кг/мз) в гидроцилиндр, расположенный выше насоса на 0,7 м по трубопроводу длиной 1=9 м и диаметром Ф = 16 мм. Определить давление насоса, потребляемую им мощность и КПД, если расход жидкости гидроцилнндром Я=66 л/мин, давление на'входе в гидроцилиндр р = 914 кПа, коэффициент гидравлического трения трубопровода ь = 0,05, суммарный коэффициент местных сопротивлений ь = 8, мощность приводного электродвигателя Нл 2 кВт, его КПД Чд = 0,92. Ответ: р„= 1,4 МПа, Н» = 1,84 кВт, т1„= 0,83.
25. Насос подает воду на высоту Д = 15 м с расходом О = 720 л/мин по трубопроводу, потери напора в котором Ь„= 5,0 м. Определить мощность приводного двигателя, если его КПД йл —— 0,9, а КПД насоса э)» = 0,65. Ответ: 4 кВт. 26. Определить напор Н и полезную мощность й/в насоса, если на его напорном патрубке манометр показывает 1,0 МПа, вакуумметр на всасывающем патрубке— 50 кйа, а расстояние по вертикали между точкой подключения вакуумметра и центром манометра равно 0,5 м. Диаметры напорного и всасывающего патрубков одинаковы, подача насоса — 15 дмзlс, плотность жидкости р = 1000 кг/мэ. Олывт: Н = 107,6 м; Д/и = 15,8 кВт. 27.
При испытании центробежного насоса получены следующие данные: подача 201 10 л/с, крутящий момент на валу!О Н ° и, частота вращения 2000 мин ', показание манометра на выходе из насоса 120 кПа, показание вакуумметра на входе в насос 35 иПа, вертикальное расстояние от точки подключения вакуумметра до центра манометра 0,2 м. Определить КПД насоса т! и потребляемую им мощность М.
Отвале г) = 0,755; У = 2,09 кВт. 28. Определить давление насоса и потребляемую им мощность, если ои подаст воду из пруда в открытый бак на высоту 20 и по трубопроводу длиной 80 и и диаметром 150 мм, сумма коэффициентов всех местных сопротивлений которого равна !7, а иоэффициент гядравлического трения — 0,03. Подача насоса равна 144 и'/ч, а КПД вЂ” 0,75. Ответ: р 280 кПа, Н = 15 кВт.
29. Насос подаст воду в количестве 72 мэ/ч по трубопроводу диаметром 150 мм на высоту 30 и. Определить КПД насоса, если потребляемая им мощность равна . 9,2 кВт, полный коэффициент сопротивления трубопровода ь//г/+ 1 = 30, а давле. ние иа поверхности жидкости в резервуаре, из которого забирается вода, и в баке, в который вода поступает от насоса, равно атмосферному. Ответ: 0,68. Х. Лопастные насосы 30. Ширина рабочего колеса центробежного насоса на выходе Ь 10 мм, диа.
метр — 350 мм, угол аз = 155, йт = 455, сс, = 90' (рис. ! 0.2). Определить подачу и напор насоса при частоте вращения 1450 мин ~, если его объемный и гидравлический КПД равны соответственно 0,92 и 0,88, коэффициент стеснения потока на выкоде — 0,86, коэффициенты влияния числа лопастей — 0,75. Как изменится напор и подача насоса при увеличении частоты вращения на 25 в4.
Оиыввгг при л = 1450 мин ! Я = 48,8 л/с, Н = 37,5 и; при л' = 1,25 л ()' = = 61 л/с, Нх = 58,6 м.. 31. Центробежный насос при частоте вращения рабочего колеса л 1200 мин развивает напор Н = 50 м и подачу О = 20 л/с. Определить мощность, потребляемую насосом при частоте вращения а, = 1500 мин ', считая что КПД насоса, равный т) = 0,7, не изменяется с изменением частоты вращения.
Жидкость в вода. Олывглг 2,79 кВт. 32. Определить КПД центробежного насоса, если при его испытании на воде (р = 1000 кг/мэ) получено: показание вакуумметра на всасывающем патрубке р„= 15 кПа, показание манометра иа напорном патрубке р„= !60 кПа, подача насоса О = 17 дм'/с, частота вращения вала насоса л = ! 450 мин ', крутящий момент иа валу насоса М = 35 Н ° и. Вертикальное расстояние между точкой подключения вакуумметра и центром манометра Ьг = 0,6 и, диаметры всасывающего и напорного патрубков равны соответственно дв = 150 мм и Ын = 100 мм.
Ответ: 0,58. 33. Центробежный насос откачивает воду из колодца глубиной И = 6,8 и по трубопроводу диаметром 0=100 мм (рис. 10.22), длина вертикального участка которого равна /, = 9 и, коэффициент гидравлического трения ь = 0,025, сумма коэффициентов местных сопротивлений (всасывающий клапан и колено) Е( = 5,5. На каком максимальном расстоянии 1 от колодца может быть установлен насос, если его подача равна 10 л/с, а температура воды — 1О 'С. Допускаемый кавитационный запас принять равным 2,0 м. Как изменится это расстояние при увеличении диаметра всасывающего трубопровода до б' = 120 мм Отввюг 1 = 26 м, /т = 113 и.
34. Центробежный насос системы охлаждения двигателя имеет рабочее колесо диаметром О = 150 мм с радиальными лопастями (йз = 90 ). Принимая коэффициент влияния числа лопастей йв = 0,7, а гидравлический КПД г)г = 0,8, определить частоту вращения рабочего колеса, при которой давление насоса будет равным 200 кПа. Как изменится давление насоса при уменьшении диаметра рабочего колеса на 1О вй, если его частота вращения не изменится. Онывпн л= 2400 мин г; р' =!62 кПа.
35. Рабочее колесо центробежного насоса системы охлаждения двигателя имеет радиальные лопасти (!)э = 90'). Его диаметр равен 175 мм, ширина на выходе — 1О мм. Принимая коэффициент стеснения выходного сечения лопастями ф, = 0,88, объемный КПД э)в = 0,92 и угол между векторами абсолютной и перейосной скорости ав= 15', определить подачу насоса при частоте вращения рабочего колеса и= = 2000 мин !. Чему равен напор насоса, если гидравлический КПД э)г = 0,83, а коэффициент влияния числа лопастей й 0,75.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
