Определение давления в баке, наполненном газом и жидкостью. Изменение скорости движения жидкости на участке трубопровода. Определение силы давления воды на дно сосуда

Задание 2

1. Определить давление Р_Б в баке, наполненном газом и жидкостью, если разность уровня ртути в манометре h = 0,3 м. Плотность ртути r_Hg=13,6 г/см³.

2. Определить на какую высоту поднимется вода в колбе, если абсолютное давление в ней Р_к=9,3×10⁴ Па.

3. По трубе диаметром d₁ = 600 мм движется жидкость со скоростью u₁ = 8 м/с. Как изменится скорость движения на участке трубопровода с диаметром d₂ = 300 мм?

4. Манометр, установленный на водопроводе, показывает дав­ление 2 кгс/см². Определить, чему равно абсолютное давление, изме­ренное в Па, м вод. ст. и мм рт. ст. Атмосферное давление принять равным р_ат = 1 кгс/см².

5. В тепловом аккумуляторе греющий пар подводится в толщу воды по перфорированной трубе, расположенной на глубине 1 м от верхнего уровня воды. Определить минимальное дав­ление, с которым греющий пар может подаваться в аккумулятор, если давление вторичного пара (над зеркалом испарения) 0,2 МПа.

6. Вначале в U-образную трубку налили ртуть, а затем в одно колено трубки — воду, а в другое — бензин. При совпадении верхних уровней бензина и воды высота столба воды равна 43 см. Определить разность уровней ртути. Плотность ртути ρ_рт = 13,6∙10³ кг/м³, плотность бензина ρ_б = 0,7∙10³ кг/м³.

7. Определить абсолютное давление воды в трубопроводе, если U-образный ртутный манометр, подключенный по схеме рис. 1-4, показал перепад Δh =500 мм рт. ст. Барометрическое дав­ление 760 мм рт. ст. Плотность ртути ρ_рт = 13595 кг/м³. Размеры даны в метрах.

8. Определить разность давлений в подающей и обратной тру­бах   системы   водяного   отопления,   если   разность   уровней  ртути в U-образном манометре Δh = 500 мм. Трубы расположены в одной горизонтальной плоскости. Ответ дать в Па, мм рт. ст. и в м вод. ст. Плотность ртути ρ_рт = 13,6∙10³ кг/м³.

9. Определить силу давления воду на дно сосуда, если пло­щадь дна его 0,25 м², а уровень воды расположен па высоте 2 м от дна.

10. Дизельное топливо хранится в цилиндрической емкости вы­сотой 8 м и диаметром 5 м. Определить силу, действующую на бо­ковую стенку хранилища. Плотность дизельного топлива ρ=860 кг/м³.

11. Определить давление воды на корпус подводной лодки при погружении на глубину 50 м.

12. Определить абсолютное давление, если показание вакуум­метра равно 50 кПа при барометрическом давлении 100 кПа.

13. Определить давление на внутреннюю стенку открытого ка­нала, заполненного водой, на глубине h=0,5 м от поверхности, если известно, что барометрическое давление равно 750 мм рт. ст.

14. Определить давление, которое испытывает стенка сосуда, заполненного водой, на глубине h=1 м от поверхности.

15. Определить силу, действующую на деревянный брусок длиной l = 50,0 см и поперечным сечением S = 200 см², полностью погруженный в воду. Плотность древесины принять равной ρ_д = 600 кг/м³.

16. Определить массовый расход горячей воды в трубопроводе с внутренним диаметром d_вн=412 мм, если известно, что средняя скорость воды υ=3 м/с, а плотность ρ_в=917 кг/м³.

17. По трубопроводу подается 0,314 м³/с воды. Определить диаметр трубопровода, если скорость воды равна 2 м/с.

18. Определим максимальную скорость воды (ρ_в=1000 кг/м³) в трубопроводе, если разность полного и пьезометриче­ского напоров по ртутному (ρ_рт=13600 кг/м³) дифманометру равна 20 мм рт. ст.

19. Определить режим движения воды при состоянии насыще­ния по трубопроводу, имеющему внутренний диаметр 125 мм, при объемном расходе V_t = 88,2 м³/ч. Температура воды 150°С.

20. Трубопровод диаметром D = 100 мм разветвляется на два трубопровода с диаметрами d₁ и d₂. Диаметр d₁ = 50 мм. Определить диаметр второго трубопровода, если после разветвления скорость в первом трубопроводе увеличилась в два раза, а во втором уменьшилась в два раза.

Домашние задания

Номера  контрольных заданий выбираются согласно последней цифре шифра зачетной книжки студента (см. табл. 1), числовые значения указанных в задаче величин – по предпоследней цифре шифра зачетной книжки студента (варианты в соответствующих задачах).

Таблица 1.

Номера задач в контрольных работах

Последняя цифра шифра	Номера задач
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	1, 6, 11, 16, 21 2, 7, 12, 17, 22 3, 8, 13, 18, 23 4, 9, 14, 19, 24 5, 10, 15, 20, 25 1, 7, 13, 19, 25 2, 8, 14, 20, 21 3, 9, 15, 16, 22 4, 10, 11, 17, 23 5, 6, 12, 18, 24

1. По горизонтальному трубопроводу переменного сечения течет жидкость. Расход равен G л/c. Плотность жидкости 780 кг/м³. Диаметры трубопровода в характерных сечениях d₁ мм, d₂ = d₁/2 мм, d₃ = 3/2∙d₁ мм. Определить напоры  и давления в сечениях 1-1, 2-2, 3-3, если давление в сечении 1-1 равно Р₁ ата. Потерями пренебречь.

Исходные данные	Варианты
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
G, л/с	15	30	25	40	14	44	56	32	18	39
d1, мм	50	60	70	80	40	56	72	68	44	76
Р1, ата	4	6	5	8	3	10	12	9	7	11