КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по учебной дисциплине
«Гидравлические и пневматические системы»
Специальность 1501031
«Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования»
Заочное отделение
2012-2013 учебный год
Преподаватель _____________Т.В. Барт
Рассмотрено на заседании ПЦК спецдисциплин
Протокол №____ от «____» __________2012 г.
Председатель ПЦК _________________ Г.Б. Куканова
ТЕМА 1. ОСНОВЫГИДРОСТАТИКИ
ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | |||
Величина | Обозначение | Единицы измерения СИ | Внесистемные единицы измерения |
Глубина погружения | h | м | |
Глубина погружения центра тяжести | hС | ||
Высота столба жидкости в трубке пьезометра | hП | ||
Разница уровней жидкости в трубке мановакуумметра или дифманометра | Δh | ||
Высота сосуда | h | ||
Ширина и длина стенки прямоугольного сосуда | a,b | ||
Внутренний диаметр сосуда | d, dBH | ||
Толщина стенки сосуда | δ | ||
Абсолютное гидростатическое давление | Р | Па | 1 бар = 105 Па 1 кгс/см2 = 9,81*104 Па 1 кгс/м2 = 9,81 Па 1 мм вод. ст. = 9,81 Па 1 мм рт. ст. = 133,3 Па |
Давление на свободной поверхности жидкости | Р0 | ||
Плотность | ρ | кг/м3 | |
Площадь днища или боковой стенки сосуда | SД, SБ | м2 | |
Сила давления | F | Н | |
Допустимое напряжение металла на растяжение | [σ] | Па |
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ | |
Абсолютное гидростатическое давление | |
Гидростатическое давление столба жидкости | |
Сила давления на плоское днище сосуда | |
Сила давления на плоскую боковую стенку сосуда | |
Расчет результата измерения избыточного давления с помощью пьезометра | |
Расчет результата измерения избыточного давления или вакуума с помощью ртутного мановакуумметра | |
Расчет результата измерения разности давлений с помощью диффманометра | |
Соотношение высоты несмешивающихся жидкостей над поверхностью раздела в сообщающихся сосудах при одинаковом внешнем давлении | |
Минимальная толщина стенки сосуда, работающего под давлением |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №1
Определить абсолютное гидростатическое давление на днище резервуара и силу давления на крышку, если уровень жидкости в резервуаре находится на расстоянии H от дна, диаметр лаза D и расстояние от центра тяжести крышки до дна h. Рассчитать минимальную толщину стальной крышки, если допустимое напряжение стали на растяжение 500 МПа.
Вариант | а | б | в | г | д |
D, мм | |||||
h, м | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 |
Н, м | 2,5 | 3,0 | 3,5 | 4,0 | 4,5 |
Жидкость | Бензол | Толуол | Хлор- бензол | Нитро- бензол | Бутиловый спирт |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №2
Определить давление в трубопроводе В, если известно давление в трубопроводе А РА и показания ртутного диффманометра h.
Вариант | а | б | в | г | д |
РА, кгс/см2 | 1,5 | 2,0 | 1,8 | 2,2 | 2,4 |
h, см | |||||
Жидкость | Бензол | Толуол | Четырех- хлористый углерод | Нитро- бензол | Бутиловый спирт |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №3
Паровой насос создает напор воды в насосном цилиндре, равный H. Диаметр насосного цилиндра составляет d, диаметр парового цилиндра – D. Найти необходимое давление пара для создания заданного напора воды. Гидравлические потери не учитывать.
D D |
Вариант | а | б | в | г | д |
Н, м | |||||
d, см | |||||
D, мм |
d |
ТЕМА 2. ЗАКОНЫГИДРОДИНАМИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | |||
Величина | Обозначение | Единицы измерения СИ | Внесистемные единицы измерения |
Диаметр | d | м | |
Высота | h | ||
Длина, ширина | a, b | ||
Смоченный периметр | S | ||
Напор | Н, h | ||
Потери напора | Δh | ||
Давление | Р | Па | |
Плотность | ρ | кг/м3 | |
Площадь живого сечения потока | FЖС | м2 | |
Расход массовый | Qm | кг/с | 1 т/ч = 0,28 кг/с 1 т/сутки =0,012 кг/с |
Расход объемный | Q | м3/с | 1 л/с = 10-3 м3/с |
Скорость | ω | м/с |
ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ | |
Гидравлический радиус | |
Эквивалентный диаметр | |
Объемный расход жидкости | |
Массовый расход жидкости | |
Уравнение неразрывности потока | |
Уравнение неразрывности потока для несжимаемой жидкости | |
Уравнение Бернуллидля идеальной жидкости | |
Уравнение Бернуллидля реальной жидкости |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №4
Вода вытекает в атмосферу по короткому горизонтальному трубопроводу, под постоянным напором H. Диаметры участков трубопровода 50 и 70 мм. Определить расход в трубе и скорости потока в разных сечениях, не учитывая потери напора.
Вариант | а | б | в | г | д |
Н, м |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №5
По трубопроводу переменного сечения протекает вода с расходом Q, диаметр суженной части трубопровода d2. Определить разность показаний пьезометров h при диаметре основного трубопровода на 25 мм больше диаметра суженной части.
Вариант | а | б | в | г | д |
d2, мм | |||||
Q, л/с |
КОНТРОЛЬНАЯ ЗАДАЧА №6
Напорное сооружение обеспечивает подачу воды по трубопроводу потребителю. Определить диаметр трубы при расходе Q, если показания манометра Р; высоты H1 и Н2.
Вариант | а | б | в | г | д |
Р, МПа | 0,05 | 0,06 | 0,07 | 0,04 | 0,03 |
Q, л/с | 1,5 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | 1,9 |
Н1, м | 1,5 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | 1,1 |
Н2, м | 2,5 | 2,6 | 2,7 | 2,8 | 2,9 |