Задачник по гидравлике с основами гидротехники

Подождите немного. Документ загружается.

Таблица 2.6

Исходные данные к задаче 2.6

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

cмω,

12 13 10 16 14 11 18 20 22 24

смH,

134 136 131 140 138 133 143 145 147 149

изб

кПаP,

6,1 6,5 5,6 7,2 6,8 5,9 7,7 8,1 8,5 8,8

Задача 2.7. Вода вытекает из бассейна шириной

(табл. 2.7) и

глубиной

h в лоток с такой же отметкой дна и глубиной

h через

круглое отверстие в тонкой стенке диаметром

d , центр которого

расположен на расстоянии

e от дна бассейна. Определить расход

воды, проходящей через отверстие.

Таблица 2.7

Исходные данные к задаче 2.7

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3,1 3,3 2,0 2,2 2,4 2,7 2,5 2,8 3,1 3,5

мh,

1,9 1,7 3,0 2,8 2,6 2,3 2,5 2,2 1,9 1,5

мh,

0,20 0,22 0,25 0,32 0,35 0,40 0,50 0,47 0,50 0,54

мd,

0,05 0,07 0,10 0,12 0,15 0,18 0,20 0,22 0,25 0,24

мe,

0,10 0,15 0,15 0,20 0,20 0,22 0,30 0,25 0,25 0,30

Задача 2.8. Определить расход воды и уровни воды в каждой

камере резервуара (рис. 2.6), если уровень воды в первой камере

равен 50,0 м, общий перепад уровней

(табл. 2.8). Диаметр внут-

реннего цилиндрического насадка в первой перегородке равен диа-

метру внешнего цилиндрического насадка во второй перегородке и

равен диаметру отверстия

d в третьей перегородке. Движение воды

установившееся. Дно и боковые стенки на истечение не влияют.

Скоростью подхода воды к отверстиям пренебречь.

Рис. 2.6. Схема резервуара к задаче 2.8

Таблица 2.8

Исходные данные к задаче 2.8

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

cмd,

3,2 3,5 3,8 4,1 4,4 4,7 5,0 5,3 5,6 5,9

смH,

278 284 299 313 317 321 338 355 392 449

Задача 2.9. В вертикальной тонкой стенке большого резервуара

одно под другим расположены два круглых отверстия диаметром

(табл. 2.9). Центр нижнего отверстия находится на расстоянии

a от

дна резервуара. Расстояние между центрами отверстий составляет

2a . Определить, при какой глубине воды в резервуаре суммарный

расход из обоих отверстий будет

Q .

Таблица 2.9

Исходные данные к задаче 2.9

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

cмd,

4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 9,0

смa,

14,0 15,8 17,5 19,3 20,0 22,8 24,5 26,3 28,0 31,5

дм сQ,

9,1 11,7 14,5 18,8 23,1 23,6 24,3 28,1 39,7 46,5

Задача 2.10. Определить время опорожнения конического сосу-

да (с углом конусности

θ ), если опорожнение происходит через

круглое отверстие диаметром

d в дне сосуда (рис. 2.7, а). Началь-

ный уровень жидкости

H ; диаметр

D (табл. 2.10). Насколько из-

менится время опорожнения сосуда, если истечение будет происхо-

дить через трубу (рис. 2.7, б) с суммарным коэффициентом сопро-

тивления

25ζ ,= и диаметром

; вертикальное расстояние от вы-

ходного отверстия трубы до дна сосуда

а б

Рис. 2.7. Истечение из конического сосуда через донное отверстие (а) и трубу (б)

Таблица 2.10

Исходные данные к задаче 2.10

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

θ, °

30 27 34 31 28 26 29 32 33 35

ммd,

15 17 19 16 21 20 18 23 22 24

мD,

0,85 0,80 1,08 1,02 0,96 0,93 1,09 1,26 1,33 1,54

мH,

0,65 0,69 0,73 0,77 0,81 0,85 0,89 0,93 0,95 1,03

мb,

0,55 0,57 0,59 0,61 0,63 0,62 0,60 0,58 0,56 0,54

Задача 2.11. На рис. 2.8 показаны графики зависимости пло-

щади зеркала водохранилища от его отметок. В водохранилище из

реки поступает постоянный расход

Q (табл. 2.11). Определить

время опорожнения водохранилища от отметки 106,0 до отметки

101,0 м, если диаметр водоспуска в плотине, через который

сво-

бодно вытекает вода из водохранилища, составляет

d . Центр во-

доспуска расположен на отметке 87,0 м. Коэффициент расхода

принять

. Расчеты выполнять по слоям высотой 1 м.

Таблица 2.11

Исходные данные к задаче 2.11

№ варианта

Величина

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

мd,

1,25 1,30 1,40 1,50 1,75 1,70 1,60 1,50 1,40 1,20

мсQ,

4,5 5,1 6,3 7,7 11,1 11,2 10,7 8,2 7,1 5,2

Рис. 2.8. Графики зависимости площади зеркала водохранилища от его отме-

ток (приведены по вариантам расчетного задания)

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица A.1

Формулы для нахождения

ц .т.0

lJплоских фигур

Схема

ц .т.

(

)

()

ц .т.

ha b

(

)

()

32 2

ha abb

a+b

0 425

ц .т.

ll,r

011

J,r=

Примечание:

– расстояние от свободной поверхности до верхней кромки фигуры,

считая по наклону стенки

Таблица A.2

Таблица для определения коэффициента гидравлического трения

Режим движения Число Рейнольдса Re

Формулы

для определения λ

Ламинарный

2300Re

Переходный

2300 4000Re

≤

Проектирование тру-

бопроводов не реко-

мендуется

1-я об-

ласть

4000 10

∆

≤<

025

0 3164

2-я об-

ласть

ээ

10 560

∆∆

≤<

025

∆

λ 011

dRe

⎛⎞

⎜⎟

⎝⎠

Турбулентный

3-я об-

ласть

560

∆

e≤

025

∆

λ 011

⎛⎞

⎜⎟

⎝⎠

Таблица А.3

Значение кинематического коэффициента вязкости воды

Температура,

ºС

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

10ν⋅

, м

/с

1,79 1,31 1,01 0,81 0,66 0,56 0,48 0,42 0,37 0,33

Таблица А.4

Средние значения эквивалентной шероховатости

∆

Материал труб

∆ , мм

Трубы, тянутые из латуни, свинца, меди 0,001

Трубы из алюминия или алюминиевого сплава 0,030

Стальные трубы 0,300

Чугунные трубы 0,600

Таблица A.5

Значения коэффициентов местных сопротивлений

Местное

сопротивление

Схема

Значение коэффициента

местного сопротивления

Вход в трубу

ζ 05,

Выход из тру-

бы

ζ 10,

Внезапное

расширение

ζ 1

⎡

⎤

⎛⎞

−

⎢

⎥

⎜⎟

⎝⎠

⎢

⎥

⎣

⎦

Внезапное

сужение

ζ 05 1

⎡

⎤

⎛⎞

=−

⎢

⎥

⎜⎟

⎝⎠

⎢

⎥

⎣

⎦

При

90α = и 1

≥

019

ζ 005

′

При

70α ≤ и 1

≥

ζ 090ζ,sinα

′

Плавный

поворот

При

100α ≥ и 1

≥

ζ 070 035 ζ

⎛⎞

′

⎜⎟

⎝⎠

Таблица A.6

Значения коэффициентов расхода, скорости и сжатия

Вид отверстия или насадка

Примечания

Отверстие с острой

кромкой

0,62 0,97 0,64

При совершенном

сжатии

Внешний цилиндрический

насадок

0,82 0,82 1,0

Внутренний цилиндриче-

ский насадок

0,71 0,71 1,0

При длине насадка

34dl d

≤