Гидродинамика

Задача 

Определить повышение давления в чугунной трубе при прямом гидравлическом ударе. Исходные данные

• начальная скорость воды в трубе v₀ = 2,5 м/с;
• диаметр трубы d = 100 мм;
• толщина стенки d = 8,5 мм.
  
  

Задача Определить дебит совершенного колодца, отрытого в мелком песке до водоупора.   Диаметр  колодца  d₀ = 1,2 м,   глубина  воды  в  колодце h = 0,8 м. Толщина водоносного пласта H = 6,3 м.

Задача 

Для защиты от подтопления подвала сооружения предусматривается устройство кольцевого дренажа из асбоцементных труб.

Определить удельный и суммарный фильтрационные расходы, произвести гидравлический расчет дрены.

 Отметка поверхности земли (в створе дрены) = 200,0 м               

Отметка уровня грунтовых вод (в створе дрены) = 199,5 м

Отметка водоупора (в створе дрены) = 190,0 м

Отметка дна начала дрены = 196,5 м

Размеры сооружения в плане:

длина l = 40 м

ширина b = 16 м

Грунт участка местности - песок среднезернистый                                         

Коэффициент фильтрации K = 12  м/сутки

Диаметр дрены d = 0,2м

Задача Для перехвата грунтовых вод с целью защиты от подтопления заглубленных сооружений, возводимых на заданном участке местности, предусматривается устройство головного дренажа из полиэтиленовых труб.

Определить удельный и суммарный фильтрационные расходы, произвести гидравлический расчет дрены и определить время, потребное для осушения местности в пределах полосы действия дрены.

Отметка поверхности земли (в створе дрены) = 25,0 м               

Отметка уровня грунтовых вод (в створе дрены) = 24,5 м

Отметка водоупора (в створе дрены) = 22,0 м

Отметка дна начала дрены = 22,0 м

Длина головной дрены l = 80 м

Диаметр дрены d определить

Грунты участка местности - песок мелкозернистый                                        

Коэффициент фильтрации K= 4,0  м/сутки

Коэффициент водоотдачи m = 0,15

Задача Резервуар, форма и размеры которого даны на рис. 1, опирающийся на 4 опоры, имеет смотровой люк, перекры­вающийся полусферической крышкой ABC диаметром d.

Определить при заданном уровне воды в резервуаре Н силу давления на дно резерву­ара F и на каждую из четырех опор N (при определении N весом жидкости в объеме по­лусферической крышки пре­небречь).

Найти горизонтальную Р_х и вертикальную Р_z составляю­щие силы давления жидкости на полусферическую крышку АВС, а также величину и ли­нию действия равнодействую­щей силы избыточного гидро­статического давления Р, дей­ствующего на крышку.

Как изменятся силы F, N, Р_х, Р_z и Р, если диаметр верх­ней цилиндрической части ре­зервуара уменьшить вдвое?

Задача Определить критическую скорость, отвечающую перехо­ду от ламинарного режима к турбулентному в трубе диа­метром d, при движении воды, нефти и воздуха при темпе­ратуре 15°С.
Кинематический коэффициент вязкости при указанной температуре воды, нефти и воздуха соответственно равен:
ν_b = 1,14^.10^-6 м²/с;
ν_н = 940^-6 м²/с;
ν_возд = 14,5^.10^-6 м²/с

Задача На рис. 1 представлен водомер Вентури (участок трубы с плавным сужением потока), предназначенный для измере­ния расхода протекающей по трубопроводу жидкости.

Определить расход Q, если разность уровней в трубках дифференциального ртутного манометра h, диаметр трубы d₁ диаметр горловины (сужения) d₂. Потерями напора в водомере пренебречь.

Задача Определить давление р₁ в узком сечении трубопровода (рис. 1, сечение 1-1) при следующих условиях: давление в широкой его части равно р₂, расход воды, протекающей по трубопроводу Q, диаметры труб узкого и широкого сечений соответственно d₁  и d₂

Режим движения в трубопроводе - турбулентный.

Трубопровод горизонтален.

Удельный вес воды принять равным γ = 10 кн/м³.

Задача 

Определить потери давления на длине l при движении по трубе диаметром d воды и воздуха с расходом Q 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:

Задача Определить гидравлический радиус канала трапецеидального сечения (рис. 1) при следующих размерах: ширина поверху водной поверхности AD = 4 м , ширина понизу ВС = 1 м, глубина воды h = 1 м.