Задачи

Задача #16905:На какой высоте Н установится вода в трубке, первоначально заполненной водой, а потом опрокинутой и погруженной открытым концом под уровень воды, если атмосферное давление составляет 98 кПа и температура воды 4 ºС?
Как изменится высота Н, если температура воды повысится до 20 ºС, до 80 ºС?
Давление насыщенных паров воды и её плотность заданы ниже:

t, ºС	4	20	80
Рнас.пар., кПа[/sub], кПа	0,618	2,31	47,4
ρ, кг/м3	1000	998,2	971,8

Решения (2): docx, zip

Задача #16904:Гидравлическое реле времени, служащее для включения и выключения различных устройств через фиксированные интервалы времени, состоит из цилиндра, в котором помещен поршень диаметром D₁, со штоком-толкателем диаметром D₂.
Цилиндр присоединён к ёмкости с постоянным уровнем жидкости H₀. Под действием давления, передающегося из ёмкости в правую полость цилиндра, поршень перемещается, вытесняя жидкость из левой полости в ту же ёмкость через трубку диаметром d.
Требуется определить:
Вычислить время T срабатывания реле, определяемое перемещением поршня на расстояние S из начального положения до упора в торец цилиндра.
Движение поршня считать равномерным на всём пути, пренебрегая незначительным временем его разгона.
В трубке учитывать только местные потери напора. Коэффициент сопротивления колена ζ_к=1,5 и дросселя на трубке ζ_д.
Утечками и трением в цилиндре, а также скоростными напорами жидкости в его полостях пренебречь.
Дано: D₁=100мм = 0,1 м; D₂=50 мм = 0,05 м; H₀=2 м; d=10 мм=0,01 м; S=250мм =0,25м; ζ_д=25.
Найти: Т = ?Решения (1): docx

Задача #16903:Жидкость плотностью ρ = 900 кг/м³ поступает в левую полость цилиндра через дроссель с коэффициентом расхода μ = 0,62 и диаметром d под избыточным давлением p_н; давление на сливе pс. Поршень гидроцилиндра диаметром D под действием разности давлений в левой и правой полостях цилиндра движется слева направо с некоторой скоростью V.
Требуется определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра диаметром dш при движении его против нагрузки со скоростью V.
Дано: D=80мм=0,08м; d_ш =40мм=0,04м; d =2,2мм=0,0022м; p_н =15 МПа =15000000Па; p_с =1 Мпа =1000000 Па ; V =3,5 см/с =0,035 м/с; ρ=900 кг/м³
Найти: F = ?Решения (1): docx

Задача #16902:Центробежный насос откачивает воду из сборного колодца в резервуар с постоянным уровнем H по трубопроводам размерами l_вс, d_вс и l_н, d_н.
Эквивалентная шероховатость поверхности труб Δ, плотность воды ρ=1000 кг/м³, кинематический коэффициент вязкости ν=0,01 см²/с, расстояние a = 1 м.
Характеристики насоса представлены следующими параметрами:

При расчетах принять суммарные коэффициенты местных сопротивлений на всасывающей линии ζ_вс=10, на напорной линии ζ_н=6.
Требуется определить:
1. На какой глубине h установится уровень воды в колодце, если приток в него Q?
2. Вакуумметрическую высоту всасывания при входе в насос H_вак, выраженную в метрах водяного столба (м в. ст.).
3. Максимальную допустимую геометрическую высоту всасывания при заданном расходе.
Дано: Н=33 м; d_вс =100 мм=0,1 м; l_вс=15 м; d_н=125 мм=0,125 м; l_н =40 м; Δ=0,5 мм =0,0005 м; Q=12 л/с=0,012м³/с.Решения (1): docx

Задача #16901:Поршень диаметром D имеет n отверстий диаметром d₀ каждое. Отверстия рассматривать как внешние цилиндрические насадки с коэффициентом расхода μ = 0,82; плотность жидкости ρ = 900 кг/м³.
Требуется определить скорость v перемещения поршня вниз, если к его штоку приложена сила F.
Дано: D =70 мм =0,07м ; d₀ =8мм=0,008м; n=6шт; F=12кН=12000Н; ρ=900 кг/м³; μ=0,82.
Найти: v = ?Решения (1): docx

Задача #16900:К системе, состоящей из двух параллельно соединённых трубопроводов, имеющих длины соответственно l₁ и l₂ и диаметры d₁ и d₂ (коэффициент шероховатости n = 0,012), подводится к точке A вода, расход которой Q.
Требуется определить потерю напора на участке AA₁ и величины расходов воды на каждом участке.
Дано: Q=116л/с=0,116м³/с; l1=400 м; d₁=250мм=0,25м; l₂=450 м; d₂=300мм=0,3м.
Найти: Q₁ = ? Q₂ =? h_l1 = ?Решения (1): docx

Задача #16899:Вертикальный цилиндрический резервуар высотой H и диаметром D закрывается полусферической крышкой, сообщающейся с атмосферой через трубу внутренним диаметром d. Резервуар заполнен мазутом, плотность которого ρ = 900 кг/м³.
Требуется определить:
1. Высоту поднятия мазута h в трубе при повышении температуры на t°С.
2. Усилие, отрывающее крышку резервуара при подъёме мазута на высоту h за счет его разогрева.
Коэффициент температурного расширения мазута принять равным βt = 0,00072 1/°С.
Дано: D=1,5 м; ρ_нефти=900 кг/м³; g=9,81 м/с²; d=100 мм; β_t = 0,00072 1/°С; Н=2,5 м; Т=10 °С.
Найти: h = ? P_z =?Решения (1): docx

Задача #16898:Круглый горизонтальный резервуар, имеющий диаметр D и длину L, заполнен жидкостью, плотность которой ρ. Манометр, установленный на уровне верхней образующей, показывает избыточное давление p.
Требуется определить:
1. Горизонтальную силу гидростатического давления P_x, действующую на круглый торец резервуара.
2. Расстояние e, на которое отстоит линия действия горизонтальной силы от оси резервуара.
3. Вертикальную силу P_z, действующую на верхнюю половину резервуара.
Дано: D=2,5 м; ρ_нефти=850 кг/м³; L=6 м; р_м=0,04 МПа; g=9,81 м/с².
Найти: P_x = ? P_z =? е=?Решения (1): docx

Задача #16897:В вертикальном цилиндрическом резервуаре, имеющем диаметр D, хранится нефть, вес её G, плотность ρ = 850 кг/м³, коэффициент температурного расширения β_t = 0,00072 1/°С.
Расширение стенок резервуара не учитывается.
Требуется определить:
1. Объём нефти в резервуаре при температуре 0 °С.
2. Изменение уровня нефти в резервуаре, если температура повысится на Т, °С.
Дано: ρ_нефти=850 кг/м³; D=5 м; β_t = 0,00072 1/°С; G=2000 кН; Т=40º С; g=9,81 м/с².
Найти: W=?; ΔW=?Решения (1): docx

Задача #16896:На рис. представлено начальное положение гидравлической системы дистанционного управления (рабочая жидкость между поршнями не сжата). При перемещении ведущего поршня (его диаметр D) вправо жид-кость постепенно сжимается и давление в ней повышается. Когда манометрическое давление pм достигает определённой величины, сила давления на ведомый поршень (его диаметр d) становится больше силы сопротивления F, приложенной к штоку ведомого поршня. С этого момента приходит в движение вправо и ведомый поршень. Диаметр соединительной части δ, длина l.
Требуется определить диаметр ведущего поршня D, необходимый для того, чтобы при заданной величине силы F ход обоих поршней был один и тот же.
Коэффициент объёмного сжатия рабочей жидкости принять β_W = 0,0005 1/МПа.
Дано: d=56 мм; L=72 мм; δ=28 мм; l=2,4 м; F=67,9 кН.
Найти: D, мм?Решения (2): docx, rar

Задача #16895:Насос H, расположенный на отметке z_н, создавая давление p_н, подает жидкость плотностью по напорному трубопроводу постоянного диаметра длиной L в приемный резервуар P, уровень жидкости в котором расположен на отметке z_р, а манометрическое давление ее паров p_р. Ось трубопровода имеет наинизшую отметку z_а в точке A, расположенной от насоса расстоянии l_на, а наивысшую z_в - в точке B, расположенной от резервуара на расстоянии l_вр.
Определить абсолютные давления (в кПа) в точках А и В, если атмосферное давление p_атм.
Дано: z_н=74 м; p_н=5,6 ат; L=850 м; z_р=86 м; p_р=70 мм рт.ст.; z_а=52 м; l_на=140 м; z_в=98 м; l_вр=210 м; ρ=950 кг/м³; p_атм=10,1 м вод. ст.Решения (1): docx

Задача #16894: В цилиндрическом объёме диаметром d, длиной l с толщиной стенок δ находится вода (β_t = 14∙10^-6 1/град и βp = 5,4∙10^-10 1/Па) под давлением p и при температуре tн. Под действием внешней среды температура воды увеличилась до t_к. Определить напряжения σ, возникшие в стенках цилиндра после нагрева воды.
Дано: d=1200 мм; δ=10 мм; l=2,1 м; p=0,8 МПа; t_н=10º С; t_к=30º С.Решения (1): docx

Задача #16893: Тест паскаль:

Тест хтмл:
Решения (1): html

Задача #16885: Из испарителя аммиачной холодильной установки пар выходит сухим насыщенным при температуре t₁=-20° C. Температура адиабатно сжатого пара аммиака t₂=25° C. Пройдя через конденсатор и переохладитель, пар превращается в жидкий аммиак с температурой t=15° C.
Принимая производительность холодильной установки Q_о=290,7 кДж/с, провести сравнение данной установки с установкой, работающей без переохлаждения, определив для них холодопроизводительность на 1 кг аммиака, часовое количество аммиака, холодильный коэффициент и теоретическую мощность двигателя холодильной машины. Задачу решить пользуясь диаграммой i - lg p.Решения (0): нет

Задача #16884: Холодопроизводительность воздушной холодильной установки Q=83,7 МДж/ч.
Определить ее холодильный коэффициент и потребную теоретическую мощность двигателя, если известно, что максимальное давление воздуха в установке р₂=0,5 МПа, минимальное давление р₁=0,11 МПа, температура воздуха в начале сжатия t₁=0° C, а при выходе из охладителя t₃=20° C. Сжатие и расширение воздуха принять политропным с показателем политропы m=1,28.Решения (1): docx

Задача #16883: Воздушная холодильная установка имеет холодопроизводительность Q=837 МДж/ч. Состояние воздуха, всасываемого компрессором, характеризуется давлением р₁=0,1 МПа и температурой t₁=-10° С. Давление воз-духа после сжатия р₁=0,4 МПа. Температура воздуха, поступающего в расширительный цилиндр, равна 20° С.
Определить теоретическую мощность двигателя компрессора и расширительного цилиндра, холодильный коэффициент установки, расход холодильного агента (воздуха), а также количество теплоты, передаваемой охлаждающей воде.Решения (1): docx

Задача #16882: Паротурбинная установка мощностью 12000 кВт работает по циклу Ренкина при следующих параметрах пара: р₁=3,5 МПа, t₁=450° С; р₂=0,2 МПа.
Весь пар из турбины направляется на производство, откуда он возвращается в котельную в виде конденсата при температуре насыщения. Топливо, сжигаемое в котельной, имеет теплоту сгорания Q_p=29,3 МДж/кг, к.п.д. котельной установки η_к.у.=0,85.
Определить часовой расход топлива. Сравнить его с тем расходом, который был бы в случае раздельной выработки электрической и конденсационной установке с давлением пара в конденсаторе р₂=0,004 МПа, а тепловой энергии – в котельной низкого давления. К.п.д. котельной низкого давления принять таким же как и к.п.д. котельной высокого давления.Решения (1): docx

Задача #16881: Паросиловая установка работает при начальных параметрах р₁=9 МПа, t₁=450° С. Конечное давление р₂=0,006 МПа. При р₁=2,4 МПа введен вторичный перегрев до t^/=440° С.
Определить термический к.п.д. цикла с вторичным перегревом и вли-яние введения вторичного перегрева на термический к.п.д.Решения (1): docx

Задача #16880: Проект паротурбинная установки предусматривает следующие условия ее работы: р₁=30 МПа, t1=550° С; р₂=0,1 МПа. При давлении p^/=7 МПа вводится вторичный перегрев до температуры 540° С.
Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить конечную степень сухости пара при отсутствии вторичного перегрева и улучшение термического к.п.д. и конечную сухость пара после применения вторичного перегрева.Решения (1): docx

Задача #16879: Паротурбинная установка мощностью N =200 МВт работает по циклу Ренкина при начальных параметрах р₁=13 МПа и t₁=565° С. При давлении p^/=2 МПа осуществляется промежуточный перегрев пара до первоначальной температуры. Давление в конденсаторе р₂=0,004 МПа. Температура питательной воды t_п.в.=160° С.
Определить часовой расход топлива, если теплота сгорания топлива Q_т=29,3 МДж/кг, а к.п.д. котельной установки η_к.у.=0,92.Решения (1): docx

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