6 Вариант полностью

Вариант 6

Задание 1.1
При гидравлическом испытании участка трубопровода с внутренним диаметром d и длиной l, проводимом с целью обеспечения безопасности технологических процессов и недопущения загрязнения окружающей среды, манометрическое давление жидкости было поднято до значения 55 ат. Пренебрегая деформацией трубопровода и изменением температуры, определить какой объём жидкости вытек из негерметичного трубопровода, если через один час давление в нём упало до 40 ат. Модуль упругости жидкости принять равным 2,0∙10⁹ Па.

Задание 1.2
В вертикальной цилиндрической ёмкости диаметром D находится угле-водородсодержащая жидкость, масса которой составляет m тонн, температура жидкости равна t ^оС, плотность ρ = 870 кг/м3.
Определить на какую величину изменится уровень углеводородсодержащей жидкости в ёмкости и минимальную допустимую высоту этой ёмкости с целью недопущения перелива жидкости через верх, приводящего к загрязнению окружающей среды, если темпера-тура её изменится от 0 °С до 35 °С. Расширением стенок ёмкости пренебречь.
Коэффициент температурного расширения жидкости принять равным β_t = 0,00075 1/°С.

Задание 1.3

Определить удельный вес жидкости, не смешивающейся с водой и находящейся в левом колене U-образной стеклянной трубки на высоте h над границей раздела жидкости и воды. Вода налита в правую часть трубки. Разность уровней жидкости и воды в коленах трубки ∆h. Плотность воды принять ρ = 1000 кг/м3.

Задание 1.4
Капельная жидкость плотностью ρ=850кг/м3 перекачиваются по трубопроводу с внутренним диаметром d м,
который должен не разрушаясь выдерживать манометрическое давление p атмосфер.
Рассчитать минимальную толщину стенки трубопровода, принимая допустимое растягивающее напряжение в материале трубы σ=85 МПа.

Задание 1.5
Для экстренной защиты от аварийно разливающихся жидких углеводородов используют быстровозводимые защитные ограждения различных конструкций.
Определить силу гидростатического давления жидких углеводородов на единицу длины заграждения,если в поперечном сечении оно имеют форму равнобедренного треугольника, а также определить точку приложения силы (центр давления), если высота столба жидкости перед заграждением h м, а угол при основании равнобедренного треугольника составляет α градусов. Плотность жидких углеводородов ρ_у = 800 кг/м³.

Задание 1.6
Основание понтона, представляет собой цилиндр с положительной плаву-честью. Определить объём надводной части цилиндра незагруженного понтона, на единице его длины, если диаметр поперечного сечения цилиндра составляет d м, плотность материала, из которого он изготовлен, равна ρ, а плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³.

Задание 2.1
По напорному трубопроводу диаметром d м перекачивается мазут, имеющий кинематическую вязкость ν = 1,5 Ст (стокс). Расход мазута составляет Q л/с. Определить режим движения жидкости.

Задание 2.2
Определить режим движения воды в канале трапецеидального сечения. Ширина канала по дну составляет b м, глубина воды в канале h м, коэффициент заложения откосов боковых стенок m = 1,6. Расход воды в канале равен Q. Коэффициент кинематической вязкости воды в канале νв равен  0,8 сСт (сантистокс).

Задание 2.3
Определить расход жидкости, пропускаемый самотечным напорным трубопроводом диаметром d и длиной l , если динамический коэффициент вязкости этой жидкости равен μ, её плотность равна ρ, а разность отметок начальной и конечной точек трубопровода H составляет 2 м. Эквивалентная шероховатость стенок трубопровода ∆_э= 0,15 мм.

Задание 2.4
Определить потери напора и давления по длине в новом стальном трубопроводе (эквивалентная шероховатость его стенок ∆_Э= 0,15 мм) диаметром d  и длиной l , если по нему транспортируется вода с расходом Q = 400 л/с. Кинематическая вязкость воды ν_в = 1 сСт, а её плотность ρ = 1000 кг/м³. Как изменятся потери напора и потери давления, если по нему будет транспортироваться нефть с тем же расходом? Коэффициент кинематической вязкости нефти νн принять равным 1 Ст, а плотность ρн = 850 кг/м³.

Задание 2.5
В стальном трубопроводе длиной l , диаметром d , с толщиной стенок δ равной 6 мм, средняя по сечению
скорость воды V = 1,7 м/с.
Определить наименьшее время закрывания запорной арматуры tз, обеспечивающее повышение вызванного гидравлическим ударом давления в конце трубопровода не более 2,5 ат., не приводящего к разрыву трубопровода и нанесению ущерба окружающей среде.
Как повысится давление в случае мгновенного перекрытия сечения трубопровода?
Модуль упругости воды Eв = 2∙10⁹ Па, модуль упругости стали E_с = 2∙10¹¹ Па , плотность воды ρ_в = 1000 кг/м³. Определить потери напора на задвижке при движении жидкости с заданной скоростью V, если коэффициент местного сопротивления ξ будет равен 0,37.

Задание 2.6
Определить расход воды в канале трапецеидального сечения при равно-мерном движении жидкости в нём. Ширина канала по дну равна b, глубина во-ды в канале равна h, коэффициент заложения откосов m = 2. Продольный уклон дна i составляет 0,0014. Коэффициент шероховатости поверхности русла n = 0,018.

Задание 2.7
Определить время полного опорожнения вертикального цилиндрического резервуара с водой.
Диаметр резервуара d. Начальная высота столба жидкости в резервуаре H. Диаметр отверстия, расположенного в донной части
резервуара d₀ = 5 см.

Задание 2.8
Определить время заполнения емкости водой, объем которой составляет W.
Емкость заполняется из напорного бака, расположенного на высоте H.
Вода поступает в емкость по трубопроводу диаметром d = 150 мм и длиной l=90 м.
На трубе имеются два вентиля с коэффициентом местного сопротивления ξ_в=12 у каждого,
четыре прямых колена без закругления (ξ_к = 1,5).
Режим движения воды  в трубопроводе турбулентный в зоне гидравлически шероховатых труб.
Коэффициент гидравлического трения λ = 0,02.
Абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубопровода ∆_э = 0,5 мм.
Расходная характеристика, (модуль расхода) такого трубопровода  К² = 34103 л²/с².