Контрольная работа по гидравлике
УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ
Цена всей контрольной работы 2000 р.
Цена одной задачи 200 р.
В наличии есть все варианты
Задание 1
Ответить на теоретические вопросы:
1. Основные физические свойства жидкостей. Их размерности в системе СИ.
2. В чём отличие жидкостей от твёрдых тел и газов.
Решить задачу:
В вертикальном стальном резервуаре (РВС), заполненном наполовину, хранится нефть (рис.1). Плотность нефти, при начальной температуре, равна 855 . Определить массу хранящейся нефти и колебания её уровня в резервуаре, если температура в течение года принимает значения от -300С (зима) до +350С (лето). Коэффициент температурного расширения нефти и вид резервуара принять согласно исходным данным.
Исходные данные к задаче
Таблица № 1
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
|
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Вид резервуара |
|
1 |
0,05 |
1 |
РВС-50 |
|
2 |
0,06 |
2 |
РВС-100 |
|
3 |
0,04 |
3 |
РВС-200 |
|
4 |
0,035 |
4 |
РВС-300 |
|
5 |
0,055 |
5 |
РВС-400 |
|
6 |
0,05 |
6 |
РВС-1000 |
|
7 |
0,07 |
7 |
РВС-2000 |
|
8 |
0,08 |
8 |
РВС-3000 |
|
9 |
0,09 |
9 |
РВС-5000 |
|
0 |
0,065 |
0 |
РВС-10000 |
Задание 2
Ответить на теоретические вопросы:
1. Объясните понятия абсолютного и избыточного давления, вакуума. Какими приборами измеряется давление, вакуум. Устройство и принцип работы этих приборов.
2. Вывод основного уравнения гидростатики и его физический смысл. Что такое поверхность равного давления и каким уравнением она описывается? Что является поверхностью равного давления для жидкости в поле сил тяжести?
Решить задачу:
На дне пожарного водоема установлен клапан, через который происходит забор воды для системы автоматического пожаротушения. Плотность воды 1000 , площадь клапана 0,1 м2. Высота столба жидкости в пожарном водоеме h. Определить, какую силу испытывает клапан (рис. 2), если к жидкости приложено давление P0.
Исходные данные к задаче
Таблица № 3
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
h, м |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
P0 |
|
1 |
2 |
1 |
1 атм. |
|
2 |
3 |
2 |
10 м. вод. ст. |
|
3 |
4 |
3 |
10 000 Па |
|
4 |
5 |
4 |
1,2 атм. |
|
5 |
6 |
5 |
20 м. вод. ст. |
|
6 |
7 |
6 |
Па |
|
7 |
8 |
7 |
3 атм. |
|
8 |
9 |
8 |
1,5 Па |
|
9 |
10 |
9 |
2,5 м. вод. ст. |
|
0 |
12 |
0 |
100 000 Па |
Задание 3
Ответить на теоретические вопросы:
1. Перечислите простейшие гидравлические механизмы, используемые в пожарном деле.
2. Объясните, на чем основан принцип их действия.
Решить задачу:
На рисунке 3 изображена простейшая гидравлическая машина – гидравлический подъемник. Определить, какую силу необходимо создать на первом поршне F1, чтобы второй поршень поднял тело весом P. Во сколько раз гидравлический подъемник увеличивает силу? Поршень представляет собой цилиндр. Сжатием жидкости пренебречь.
Исходные данные к задаче
Таблица № 3
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
вес тела, P
|
|
|
1 |
10 |
1 |
100 |
|
2 |
12 |
2 |
150 |
|
3 |
11 |
3 |
200 |
|
4 |
14 |
4 |
300 |
|
5 |
15 |
5 |
400 |
|
6 |
16 |
6 |
110 |
|
7 |
20 |
7 |
120 |
|
8 |
14 |
8 |
160 |
|
9 |
17 |
9 |
170 |
|
0 |
18 |
0 |
180 |
Задание 4
Ответить на теоретические вопросы:
1. Гидростатическое давление и его свойства. Что такое “эпюра давления”? Принцип построения эпюр давления. Использование эпюр давления для определения величины гидростатического давления и центра давления.
2. Методика определения силы и центра давления жидкости на цилиндрические поверхности.
Решить задачу:
Определить гидростатическое давление воды, действующее на прямоугольную стенку, и построить эпюру давлений. Плотность воды принять равной 996 . Размеры стенки выбрать по таблице.
Задание 5
Ответить на теоретические вопросы:
1. Как определяется средняя скорость в живом сечении потока? Что такое гидравлический радиус и гидравлический диаметр и зачем введены эти понятия? Чем отличается равномерное движение от неравномерного? Понятие идеальной жидкости.
2. Приведите вывод уравнения неразрывности для элементарной струйки и для потока жидкости и объясните его физический смысл.
Решить задачу:
Определить, какое необходимо создать давление с помощью насоса, чтобы лафетный ствол обеспечивал расход равный Q. Потерями напора местными и по длине пренебречь. Диаметр выходного отверстия лафетного ствола d принять по таблице. Схема подсоединения лафетного ствола показана на рисунке 7. Плотность воды 1000 .
Задание 6
Ответить на теоретические вопросы:
1. Приведите уравнения движения идеальной и реальной жидкости и поясните, что характеризуют отдельные их члены.
2. Напишите уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости и для потока реальной жидкости. Объясните его физический смысл и дайте геометрическую интерпретацию.
Решить задачу:
Рассчитать, какое минимальное давление необходимо создать на насосе автоцистерны, чтобы подать ствол РС-70 (ствол А) в окно 3-го этажа с расходом Q. Рукавная линия проложена из 3-х рукавов диаметром 77 мм и одного разветвления. Плотность воды 1000 .
Исходные данные к задаче
Таблица № 7
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
Q, л/с |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Плотность воды
|
|
1 |
7 |
1 |
990 |
|
2 |
7,4 |
2 |
980 |
|
3 |
7,2 |
3 |
1000 |
|
4 |
7,6 |
4 |
970 |
|
5 |
6,5 |
5 |
1100 |
|
6 |
7,3 |
6 |
950 |
|
7 |
7,7 |
7 |
960 |
|
8 |
7,1 |
8 |
1200 |
|
9 |
7 |
9 |
870 |
|
0 |
7,2 |
0 |
880 |
Задание 7
Ответить на теоретические вопросы:
1. Объясните причины сжатия струи при истечении жидкости через отверстия. Какие бывают виды сжатия? Что такое инверсия струи и в каких случаях наблюдается это явление?
2. Как определяются скорость и расход жидкости при истечении через отверстие? Связь между коэффициентами скорости, расхода и степени сжатия.
Решить задачу:
В бак, разделенный перегородкой на два отсека, поступает расход воды Q (рис. 12). В перегородке имеется отверстие диаметром . Из второго отсека вода вытекает в атмосферу через внешний цилиндрический насадок диаметром . Определить, на каких уровнях и установится вода в отсеках при достижении стационарного режима. Плотность воды 1000 . Исходные данные для расчета приведены в таблице.
Исходные данные к задаче
Таблица № 9
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
|
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Q, л/с |
|
1 |
75 |
1 |
28 |
|
2 |
50 |
2 |
25 |
|
3 |
60 |
3 |
23 |
|
4 |
70 |
4 |
20 |
|
5 |
55 |
5 |
30 |
|
6 |
65 |
6 |
24 |
|
7 |
80 |
7 |
35 |
|
8 |
85 |
8 |
32 |
|
9 |
55 |
9 |
26 |
|
0 |
70 |
0 |
27 |
Задание 8
Ответить на теоретические вопросы:
1. Каковы причины возникновения гидравлического удара? Как изменяется во времени давление у задвижки при гидравлическом ударе? Что такое прямой и непрямой гидравлический удар?
2. Как рассчитать величину повышения давления в трубопроводе при прямом и непрямом гидравлическом ударе?Отчего зависит скорость ударной волны? Приведите примеры возникновения гидравлического удара при эксплуатации пожарной техники. Как можно уменьшить или предотвратить ударное повышение давления?
Решить задачу:
Стальной водовод от насосной станции до водонапорной башни имеет длину 800 м, диаметр 100 мм, толщину стенок 5мм. Напор воды перед водонапорной башней равен Н, расход воды Q. Температура воды 20 0С.
Определить время закрывания задвижки и напряжение в стенках трубопровода, чтобы максимальное давление не превышало 4 атм. Исходные данные приведены в таблице.
Исходные данные к задаче
Таблица № 11
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
Н, м |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Q, л/с |
|
1 |
60 |
1 |
20 |
|
2 |
70 |
2 |
22 |
|
3 |
80 |
3 |
24 |
|
4 |
65 |
4 |
26 |
|
5 |
75 |
5 |
30 |
|
6 |
85 |
6 |
28 |
|
7 |
90 |
7 |
25 |
|
8 |
100 |
8 |
27 |
|
9 |
55 |
9 |
32 |
|
0 |
95 |
0 |
31 |
Задание 9
Ответить на теоретические вопросы:
1. Поясните понятия “свободная струя”, “незатопленная струя”, “затопленная струя”, “сплошная струя”, “раздробленная струя”. Причины распада сплошных струй и как обеспечить получение дальнобойных пожарных струй.
2. Методика расчёта огибающих кривых компактной и раздробленной части струи. Как зависит максимальная высота струи от давления перед насадкам и диаметра насадка? Способы получения распылённых струй.
Решить задачу:
Определить максимальную дальность боя и реакцию струи, получаемой при помощи лафетного ствола. Угол наклона ствола 300, диаметр насадка d, напор воды на выходе из насадка Н.
Построить в масштабе график наклонной струи с обозначением кривых компактной и раздробленной части струи.
Исходные данные к задаче
Таблица № 13
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
Н, м |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
d, мм |
|
1 |
30 |
1 |
25 |
|
2 |
40 |
2 |
25 |
|
3 |
45 |
3 |
28 |
|
4 |
50 |
4 |
32 |
|
5 |
35 |
5 |
32 |
|
6 |
55 |
6 |
38 |
|
7 |
60 |
7 |
38 |
|
8 |
65 |
8 |
50 |
|
9 |
70 |
9 |
50 |
|
0 |
50 |
0 |
28 |
Задание 10
Ответить на теоретические вопросы:
1. Расчёт каких аппаратов пожарной техники основан на уравнении Бернулли? Привести пример методики расчёта одного из указанных аппаратов.
2. Сущность метода анализа размерностей. Вид формул для определения линейных и местных потерь напора. От каких величин зависят коэффициенты линейных (λ) и местных (ζ) потерь напора.
Решить задачу:
На рисунке 13 показана схема соединения рукавов различного диаметра через переходную головку (переход большего диаметра на меньший). Расход рукавной системы составляет 12 л/с. Определить, как и во сколько раз изменится скорость движения воды и избыточное давление в сечениях 1-1, 2-2 при движении воды по рукавам различного диаметра. Потерями напора пренебречь.
Исходные данные к задаче
Таблица № 14
|
Предпоследняя цифра номера зачетной книжки |
Вид переходной головки |
Температура воды, 0С |
Последняя цифра номера зачетной книжки |
Давление в сечении 1-1, атм. |
|
1 |
77 x 51 |
0 |
1 |
2 |
|
2 |
77 x 66 |
10 |
2 |
3,2 |
|
3 |
66 x 51 |
20 |
3 |
4 |
|
4 |
77 x 51 |
30 |
4 |
2,3 |
|
5 |
77 x 66 |
0 |
5 |
3 |
|
6 |
66 x 51 |
10 |
6 |
2,5 |
|
7 |
77 x 51 |
20 |
7 |
2,7 |
|
8 |
77 x 66 |
30 |
8 |
3,1 |
|
9 |
66 x 51 |
0 |
9 |
4,2 |
|
0 |
77 x 51 |
10 |
0 |
3,8 |
Цена всей контрольной работы 2000 р.
Цена одной задачи 200 р.
В наличии есть все варианты