Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Виконання самостійних завдань



При отриманні заліку студент повинен захистити виконану роботу, тобто продемонструвати свої знання з теоретичних питань та вміння розв’язувати задачі. До розв'язування задач слід приступати лише після вивчення відповідного розділу курсу. Тільки свідоме, не „механічне", розв'язування задач є корисним та допомагає засвоєнню знань.

При виконанні контрольних задач потрібно дотримуватись таких умов:

а) записати умову задачі та вихідні дані;

б) розв'язування задачі супроводжувати:

- розрахунковою схемою (рисунком, графіком, кресленням);

- коротким пояснювальним текстом, в якому вказати яка величина та за якою формулою визначається, які величини підставляються у формулу та звідки вони взяті (з умови задачі, з довідкової літератури чи були визначені раніше тощо);

- таблицями зведених даних проектного розрахунку;

в) усі розрахунки виконуються в одиницях фізичних величин Міжнародної системи SI. Перевідна таблиця з інших систем наведена в додатку 3;

г) проставляти розмірності величин.

В умовах задач не завжди вказуються усі цифрові значення параметрів, потрібних для розв'язування (наприклад, може бути не вказана густина, коефіцієнт в'язкості чи інший параметр). Тоді невідомі параметри вибираються з таблиць додатків або з довідників, з нормативної літератури. У цьому випадку слід вказувати літературне джерело, з якого взято значення чи формулу для визначення параметра.

Після розв'язку задачі слід дати короткий аналіз отриманих даних та зробити висновки.

Завжди, якщо це можливо, слід контролювати хід розв'язку перевіркою та оцінювати достовірність отриманих числових даних.

2.2. Завдання для самостійної роботи

Номери та вихідні дані задач вибираються за шифром згідно з наведеними нижче вимогами.

Завдання. Вихідні дані, видаються викладачем. Решта показників, характеристик знаходяться за додатками, нормативною, довідковою та ін. літературою (див. список рекомендованої літератури). Шифр - останні дві цифри залікової книжки.

Задачі. Вибираються за таблицею 1 (див. нижче) згідно шифру.

 

 

Таблиця 1

Перед- остання цифра шифру Остання цифра шифру
№1 №5 №9 №12 №15 №23 №2 №6 №13 №16 №21 №24 №3 №7 №10 №12 №17 №25     №4 №8 №11 №13 №18 №21   №1 №6 №10 №14 №19 №24   №2 №5 №9 №20 №22 №25   №1 №5 №14 №20 №22 №25   №2 №6 №11 №13 №18 №21     №3 №7 №10 №12 №17 №22     №4 №8 №9 №14 №15 №23
№1 №5 №10 №13 №17 №21 №2 №6 №10 №12 №15 №23 №3 №7 №9 №14 №21 №25   №4 №8 №11 №18 №22 №24     №1 №5 №9 №16 №22 №24   №2 №6 №11 №15 №23 №25     №3 №7 №10 №17 №21 №24   №4 №8 №9 №19 №23 №25   №1 №5 №9 №12 №20 №24   №2 №6 №10 №14 №17 №22  
№3 №7 №9 №12 №15 №21   №4 №8 №10 №13 №16 №22   №1 №5 №11 №14 №17 №23 №23 №2 №6 №9 №12 №18 №24   №3 №7 №10 №13 №19 №25   №4 №8 №11 №14 №20 №21   №1 №5 №9 №12 №15 №22 №2 №6 №10 №13 №16 №23   №3 №7 №11 №14 №17 №24   №4 №8 №9 №12 №18 №25  
№1 №5 №10 №13 №19 №21   №2 №6 №11 №14 №20 №22   №3 №7 №9 №12 №15 №23   №4 №8 №10 №13 №16 №24   №1 №5 №11 №14 №17 №25     №2 №6 №9 №12 №18 №21   №3 №7 №10 №13 №19 №22   №4 №8 №11 №14 №20 №23     №1 №5 №9 №12 №15 №24   №2 №6 №10 №13 №16 №25  
№3 №7 №11 №14 №17 №21   №4 №8 №9 №12 №18 №22   №1 №5 №10 №13 №19 №23   №2 №6 №11 №14 №20 №24   №3 №7 №9 №12 №15 №25   №4 №8 №10 №13 №16 №21   №1 №5 №11 №14 №17 №22   №2 №6 №9 №12 №18 №23   №3 №7 №10 №13 №19 №24   №4 №8 №11 №14 №20 №25  

 

Продовження таблиці 1

Перед- остання цифра шифру Остання цифра шифру
№1 №5 №9 №12 №15 №23 №2 №6 №13 №16 №21 №24 №3 №7 №10 №12 №17 №25     №4 №8 №11 №13 №18 №21   №1 №6 №10 №14 №19 №24   №2 №5 №9 №20 №22 №25   №1 №5 №14 №20 №22 №25   №2 №6 №11 №13 №18 №21     №3 №7 №10 №12 №17 №22     №4 №8 №9 №14 №15 №23
№1 №5 №10 №13 №17 №21 №2 №6 №10 №12 №15 №23 №3 №7 №9 №14 №21 №25   №4 №8 №11 №18 №22 №24     №1 №5 №9 №16 №22 №24   №2 №6 №11 №15 №23 №25     №3 №7 №10 №17 №21 №24   №4 №8 №9 №19 №23 №25   №1 №5 №9 №12 №20 №24   №2 №6 №10 №14 №17 №22  
№3 №7 №9 №12 №15 №21   №4 №8 №10 №13 №16 №22   №1 №5 №11 №14 №17 №23   №2 №6 №9 №12 №18 №24   №3 №7 №10 №13 №19 №25   №4 №8 №11 №14 №20 №21   №1 №5 №9 №12 №15 №22 №2 №6 №10 №13 №16 №23   №3 №7 №11 №14 №17 №24   №4 №8 №9 №12 №18 №25  
№1 №5 №10 №13 №19 №21   №2 №6 №11 №14 №20 №22   №3 №7 №9 №12 №15 №23   №4 №8 №10 №13 №16 №24   №1 №5 №11 №14 №17 №25     №2 №6 №9 №12 №18 №21   №3 №7 №10 №13 №19 №22   №4 №8 №11 №14 №20 №23     №1 №5 №9 №12 №15 №24   №2 №6 №10 №13 №16 №25  
№3 №7 №11 №14 №17 №21   №4 №8 №9 №12 №18 №22   №1 №5 №10 №13 №19 №23   №2 №6 №11 №14 №20 №24   №3 №7 №9 №12 №15 №25   №4 №8 №10 №13 №16 №21   №1 №5 №11 №14 №17 №22   №2 №6 №9 №12 №18 №23   №3 №7 №10 №13 №19 №24   №4 №8 №11 №14 №20 №25  

Умови до задач

ТЕМА 1: ОСНОВНІ ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ РІДИНИ ТА ГАЗІВ

Задача 1

Визначте об’ємний модуль пружності рідини, якщо під дією вантажу масою М поршень (рис. 1) опустився на Δh. Початкова висота положення поршня (без навантаження) H, діаметр поршня d та резервуара D. Висота резервуара h. Вагу поршня і пружність стінок резервуара до уваги не брати. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 2.

Рис. 1

Задача 2

В’язкість рідини визначають на ротаційному віскозиметрі (рис.2) замірюванням моменту тертя на внутрішньому циліндрі діаметром D1. Діаметр зовнішнього циліндра D2, його довжина L. При частоті обертання внутрішнього циліндра n момент тертя в сальнику і підшипниках Мт. Визначте в’язкість залитої в кільцевий простір рідини, вважаючи, що швидкість змінюється за лінійним законом. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 2.

Рис. 2

Задача 3

З метою перевірки герметичності підземного трубопроводу довжиною L і діаметром D ручним поршневим насосом накачують у нього воду до надлишкового тиску pнад. Вважаючи трубопровід абсолютно жорстким, обчисліть надлишковий об’єм води, який потрібно подати в трубопровід. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 2.

Задача 4

Визначте об’єм води, який треба додатково подати в трубопровід діаметром D і довжиною L, щоб підвищити тиск до p. Трубопровід підготовлений до гідравлічних випробувань і заповнений водою при атмосферному тиску. Деформацію трубопроводу до уваги не брати. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 2.

 

Таблиця 2

№ зада-чі Величи- на та її одиниця Передостання цифра шифру
М, кг 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
H, м 1,8 2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9
H, м 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,2
d, мм 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
D, мм 250 270 290 310 330 350 370 390 410 430
Δh, мм 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
D1, мм 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
D2,мм 120 110 130 150 170 170 200 190 180 200
L, мм 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650
Мт, Нм 0,055 0,06 0,065 0,07 0,075 0,08 0,085 0,09 0,095 1
n, хв..-1 65 70 75 80 85 90 95 100 105 110
L, км 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,2
D, мм 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
pнад., МПа 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6
L,к м 0,8 0,9 1 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,36 1,4
D, мм 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850
P, МПа 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2 2,1 2,2 2,3 2,4
                             

ТЕМА 2: ОСНОВИ ГІДРОСТАТИКИ

Задача 5

Визначити вакуум у резервуарі (рис. 3) при атмосферному тиску pа, якщо задані h1, h2, h3. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 3.

Рис. 3

Задача 6

У резервуарі (рис. 4) , що розділений на дві частини перегородкою з отвором у нижній частині, перебуває рідина з температурою t1 і t2. Визначити різницю рівнів Δh, за яких не відбуватиметься перетікання рідини поміж секціями, якщо відомі h та a. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 3.

Рис. 4

Задача 7

В U - подібну трубку залито три рідини – воду, ртуть і бензин. Рівні ницих рідин показані на рисунку. Визначте положення меж розділу z1 та z2, а також положення вільних поверхонь z0 і z3 відносно певної площини порівняння.

Рис. 5

Задача 8

Обчисліть різницю тисків у резервуарах А і В, заповнених рідиною. Різниця рівнів ртуті і диференційному манометрі h.

Рис. 6

Таблиця 3

№ зада-чі Величина та її одиниця Передостання цифра шифру
5 h1,мм 200 220 240 230 250 260 270 280 290 300
h2,мм 250 260 270 250 290 280 300 310 320 340
h3,мм 270 280 290 300 310 315 320 325 340 350
t,°C 15 14 20 25 22 23 30 28 18 21
t,°C 65 54 70 75 68 76 75 68 63 76
h,м 2 1,8 2,2 1,8 2 1,9 2,2 1,8 1,7 1,9
а, м 0,4 0,3 0,4 0,4 0,3 0,4 0,5 0,2 0,25 0,3
Назва рідини 1 вода ртуть гас ртуть вода гліце-рин гліце-рин ртуть нас вода
Назва рідини 2 ртуть нафта вода бен-зин гас вода бензин гас вода диз. пали-во
Назва рідини 3 бен-зин вода ртуть вода гліце-рин ртуть вода вода ртуть ртуть
z0 - z1, м. 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6
z3 - z2, м. 0,6 0,2 0,55 0,45 0,4 0,15 0,25 0,3 0,35 0,5
z1 + z2, м. 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5
Назва рідини 1 вода ртуть гас ртуть вода гліце-рин гліце-рин ртуть нас вода
Назва рідини 2 ртуть нафта вода бен-зин гас вода бензин гас вода диз. паливо
h, мм 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
                           

ТЕМА 3: ВИЗНАЧЕННЯ СИЛИ ТИСКУ НА ПЛОСКІ ТА

КРИВОЛІНІЙНІ ПОВЕРХНІ

Задача 9

Закритий резервуар (рис. 5)заповнений водою, температура якої 20˚С. У вертикальній стінці резервуара є прямокутний отвір (D×B), закритий напівциліндричною кришкою. Вона може повернутись навколо горизонтальної осі А. Мановакумметр МВ показує манометричний тиск pман або вакуум pвак. Глибина палива над кришкою становить H. Визначити зусилля F,яке необхідно прикласти до нижньої частини кришки, щоб вона не відкривалась. Силою ваги кришки знехтувати. На схемі показати вектори діючих сил. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 4.

Рис. 7

Задача 10

Визначити величину та напрям сили тиску води F на затвор (рис. 6), ширина якого b, якщо радіус заокруглення затвору R і глибина до нього h1 та після нього h2. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 4.

Рис. 8

Задача 11

Для регулювання рівня води в напірному резервуарі (рис. 7) встановлений затвор, що обертається, який має відкривати квадратний отвір у вертикальній стінці розмірами a×a при заданій глибині H. Визначити глибину занурення шарніра та силу тиску води на затвор, якщо манометричний тиск на вільній поверхні води в резервуарі pман. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 4.

Рис. 9

Таблиця 4

№ зада-чі Величи- на та її одиниця Передостання цифра шифру
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9 Pм, кПа 11,4 0 - 4,68 - 7,66 - 0 13,2 -
Pв, кПа - - 2,85 - 3,42 - 8,45 - - 4,26
D, м 0,94 1,4 0,86 0,90 1,10 0,68 0,82 1,20 1,00 0,96
b, м 1,70 2,65 1,42 1,67 1,75 1,10 1,45 2,30 1,80 1,63
H, м 0,96 1,65 0,76 0,52 6 1,15 1,50 0,85 0,65 0,93
10 R, м 2,2 2 2,5 3 2,5 2 3 2,8 2,4 2,2
B,м 3 3 4 3,5 3 3,5 4 5 4,5 3,8
h1, м 1,6 1,8 2 2,2 2,2 2 2 2 2,2 1,8
h2, м 0,8 0,9 1,4 1,4 1,6 1,5 0,8 1 1,4 1,2
11 а, м 0,4 0,5 0,6 0,5 0,4 0,6 0,7 0,65 0,55 0,8
H, м 1,5 1,4 1,6 1,8 1,6 1,8 1,7 1,8 2 2,2
pман, кПа 12 14 13 12 14 16 14 12 14 15
                             

ТЕМА 4: Основи кінематики та динаміки рідин

Задача 12

Горизонтальна труба (рис. 8) діаметром d1 звужується до діаметра d2 і далі розширюється до початкового діаметра. Визначити витрату води при показах п’єзометрів до звуження h1 і у звуженому місці h2. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 5.

Рис.10

Задача 13

З відкритого бака (рис. 9) витікає вода по трубах діаметром d1 і d2 ічерез насадок діаметром d3 виходить в атмосферу. Висота рівня води над віссю труби H. Визначте швидкість витікання та витрату для випадку, якщо рухається нев’язка рідина. Як зміниться витрата, якщо сумарні втрати напору в системі Σh. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 5.

Рис. 11

 

Таблиця 5

№ зада-чі Величи- на та її одиниця Передостання цифра шифру
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
12 d1, мм 100 120 110 130 140 150 140 130 140 100
d2, мм 40 50 60 65 70 60 65 70 65 50
h1, м 1,6 1,85 1,54 1,66 1,5 1,85 1,9 1,85 1,9 1,8
h2, м 0,8 0,3 0,4 0,42 0,35 0,45 0,54 0,56 0,35 0,5
13 d1, мм 100 70 65 120 110 130 100 80 90 120
d2, мм 200 108 140 160 200 180 160 150 140 160
d2, мм 55 42 50 50 50 40 40 50 32 50
H,м Σh 2,4 1,9 1,6 1,8 2,3 2,6 2,75 1,85 1,8 1,95
                             

Задача 14

З напірного бака (рис. 10) витікає рідина по трубі діаметром d1 і відтак виходить в атмосферу через насадок діаметром d2. Надлишковий тиск у баці p0, висота рівня води над віссю труби H, Не зважаючи на втрати енергії, обчисліть швидкість руху рідини в трубопроводі й на виході з насадка. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 6.

Рис. 12

 

 

Таблиця 6

Остання цифра шифру d1, мм d2, мм Рідина Перед-остання цифра шифру p0,кПа H,м
0 24 12 вода 0 120 1,2
1 22 14 нафта 1 140 1,3
2 28 16 вода 2 160 1,35
3 30 15 бензин 3 145 1,5
4 22 12 дизельне паливо 4 160 1,45
5 20 10 вода 5 150 1,55
6 25 15 гас 6 145 1,4
7 21 11 вода 7 115 1,6
8 30 14 бензин 8 110 1,25
9 35 17 нафта 9 100 1,4

 

 

ТЕМА 5: Гідравлічні опори і втрати напору при русі рідини

Задача 15

По трубопроводу діаметром d і довжиною l пропускають воду в кількості Q при різниці тисківΔpl і температурі t,°C. Обчисліть еквівалентну шорсткість трубопроводу Δe. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 7.

Таблиця 7

Остання цифра шифру d, мм l, м Q, л/с Передостання цифра шифру Δpl, кПа t,°C
0 110 200 8 0 120 5
1 120 250 7,5 1 140 10
2 95 300 8,2 2 160 15

Продовження таблиці 7

3 75 350 6,8 3 145 20
4 130 400 11 4 160 40
5 100 420 10,5 5 150 45
6 135 450 8,5 6 145 60
7 120 500 9 7 115 20
8 100 520 10 8 110 40
9 140 550 12 9 100 15

Задача 16

Рідина при температурі t,°C тече по трубі діаметром d при витраті Q. Визначити втрати напору і тиску на ділянці довжиною l. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 8.

Таблиця 8

Величина та її одиниця Передостання цифра шифру
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
d, мм 12 20 22 18 14 15 24 28 30 25
Q, л/с 0,5 0,6 0,35 0,9 0,42 0,55 0,45 0,54 0,8 0,65
Рідина вода нафта вода мазут вода вода мазут вода вода вода
t,°C 5 15 10 15 15 20 20 40 45 60
                         

 

Задача 17

Розрахувати втрати напору по довжині труби квадратного перерізу (a×a) при середній швидкості руху води V. Довжина труби l. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 9.

 

Таблиця 9

 

Величина та її одиниця Передостання цифра шифру
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Vм/с 8 9 7,8 8,6 9,2 10,3 9,5 10,8 9,6 8,6
l, м 120 100 120 130 135 140 145 125 145 150
a×a,мм 150 145 165 175 135 125 115 135 125 175
                         

 

Задача 18

У трубопроводі діаметром d і довжиною l тече вода зі швидкістю V. Температура води t,°C. На трубопроводі є два повороти під кутом  і пробковий кран. Обчисліть сумарні втрати тиску. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 10.

Таблиця 10

Остан-ня цифра шифру D, мм L, м ,˚ Труби Перед-остання цифра шифру V, м/с t,°C
0 24 50 30 сталеві зварні нові 0 0,5 5
1 22 80 45 залізобетонні 1 0,6 10
2 28 100 60 чавунні нові 2 0,7 15
3 30 75 90 оцинковані нові 3 0,56 20
4 22 120 30 чавунні нові 4 0,64 40
5 20 140 45 азбестоцементні 5 0,38 45
6 25 60 60 сталеві ненові 6 0,55 60
7 21 110 90 бетонні нові 7 0,64 10
8 30 95 30 азбестоцементні 8 0,8 20
9 35 130 90 мідні нові 9 0,58 40

Задача 19

Побудувати графік залежності втрат напору по довжині при протіканні рідини в трубі діаметром d, довжиною l, при зміні витрати в діапазоні Q=0,2…30 л/с. Температура рідини t. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 11.

Таблиця 11

Остан-ня цифра шифру Рідина t,˚C Труби Перед-остання цифра шифру D, мм L,м
0 вода 10 сталеві зварні нові 0 150 50
1 нафта 15 залізобетонні 1 100 80
2 вода 20 чавунні нові 2 125 100
3 бензин 20 оцинковані нові 3 150 75
4 диз. паливо 20 чавунні нові 4 175 120
5 вода 45 сталеві зварні нові 5 200 140
6 масло ИС 30 15 сталеві ненові 6 175 60
7 вода 15 сталеві зварні ненові 7 150 110
8 масло ИС 20 10 сталеві ненові 8 125 95
9 вода 60 залізобетонні 9 175 130

Задача 20

Визначити витрату води Q, побудувати напірну та п’єзометричну лінії з урахуванням гідравлічних опорів для трубопроводу (рис. 11), що складається з трьох ділянок, які з’єднують два резервуари. Гідравлічні коефіцієнти тертя , , довжини ділянок відповідно L1, L2, L3. Діаметри труб D1= D3, D2. у центрі другої ділянки встановлено засувку. Різниця рівнів води в резервуарах ΔН. Вихідні дані до задачі вибираються за таблицею 12.

Рис. 13

Таблиця 12

 

Остання цифра шифру D1= D3, мм D2, мм Перед- остання цифра шифру ΔН, м L1 L2 L3
0 150 125 0,022 0,026 0 11 25 30 28
1 100 125 0,035 0,029 1 12 32 28 25
2 125 150 0,028 0,028 2 13 30 26 35
3 150 200 0,024 0,027 3 14 28 35 40
4 175 200 0,021 0,026 4 13,5 26 40 45
5 200 250 0,018 0,025 5 12,5 45 28 26
6 175 125 0,017 0,024 6 13 36 43 38
7 150 125 0,023 0,023 7 13,8 35 36 40
8 125 175 0,025 0,022 8 14 40 35 42
9 175 150 0,026 0,020 9 12,5 30 40 38

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.