Контрольная работа по Гидромеханике на тему: "Механика жидкостей и газов"

Задача 1.10. Определить объемный модуль упругости жидкости, если под действием груза А массой 250 кг поршень прошел расстояние Δh = 5 мм. Начальная высота положения поршня (без груза) H=1,5 м, диаметры поршня d = 80 мм и резервуара D = 300 мм, высота резервуара h= 1,3 м. Весом поршня пренебречь. Резервуар считать абсолютно жестким.

Задача 2.30. Определить коэффициент сопротивления жиклера с конической входной частью (d1 = 2 мм; l=6 мм), установленного в трубе (d2 = 10 мм), если число Рейнольдса потока жидкости в трубе Re =100. Искомый коэффициент рассматривать как отношение потери напора в жиклере к скоростному напору в трубке диаметром d2. Указание. Потерю напора в жиклере выразить как сумму двух потерь: на трение по длине l и на внезапное расширение до нулевой скорости. Поток в жиклере считать стабилизированным.

Задача 3.21. На рисунке изображена схема регулируемого игольчатого дросселя. Определить, на какое расстояние l необходимо вдвинуть иглу в дросселирующее отверстие для обеспечения перепада давления Δр = p1—p2 = 3 МПа, если угол иглы α = 30°, диаметр дросселирующего отверстия D = 6 мм, его коэффициент расхода μ = 0,8, расход жидкости Q = 1,2 л/с, плотность рабочей жидкости р = 900 кг/м3 .

Задача 3.41. На рисунке изображена система карбюратора двигателя внутреннего сгорания с ускорительным насосом для мгновенного обогащения топливной смеси. При резком открытии дроссельной заслонки 1 поршень 2 ускорительного насоса движется вниз. Под действием давления, возникшего под поршнем, открывается клапан 3 (клапан 4 закрыт) и топливо подается в диффузор карбюратора дополнительно, помимо основной дозирующей системы, состоящей из жиклера 5 и распылителя 6. Определить, во сколько раз увеличится подача топлива в диффузор, если в его горловине давление рвак = 0,02 МПа; расход топлива через основную дозирующую систему Q = 8 см3 /с; диаметр трубопровода ускорительного насоса d = 2 мм; коэффициент расхода клапана μк = 0,78; проходное сечение клапана Sк = 0,4 мм2 ; скорость движения поршня ускорительного насоса υ = 0,1 м/с; диаметр поршня D=10 мм; высота h= 20 мм; радиальный зазор между поршнем и цилиндром δ = 0,1 мм; вязкость топлива ν= 0,01 Ст, его плотность р = 800 кг/м3 . Потерями напора в трубопроводах пренебречь. Учесть утечки через щелевой зазор между поршнем и цилиндром, считая их соосными.

Задача 5.21. Определить максимальное давление объемного роторного насоса рнmax (при Q = 0) и давление в начале открытия переливного клапана ркло (у = 0) при следующих данных: рабочий объем насоса V = 120 см3 ; угловая скорость ротора насоса ω = 200 с-1 ; объемный к.п.д. насоса η0 = 0,94 при давлении рн =12 МПа; диаметр клапана d = 8 мм; ширина кольцевой проточки b = 3 мм; коэффициент расхода подкапанной щели μ= 0,7; жесткость пружины с = 23 Н/мм; сила пружины при y = 0 Fпр0 = 250 Н, плотность жидкости ρ = 900 кг/м3

Задача 6.33. Для обеспечения одинаковой скорости движения штоков двух гидроцилиндров, нагруженных силами F1 и F2, в систему включен дроссельный делитель потока, в котором плунжер 1, перемещаясь относительно корпуса 2 под действием перепада давлений, перекрывает кольцевые проточки 3 или 4, увеличивая тем самым сопротивление в соответствующей гидролинии. Определить максимальную величину смещения плунжера 1 от нейтрального положения, если известно: максимально возможная разность между нагрузками на штоках гидроцилиндров (F1—F2) = 3 кН; D = 80 мм; d = 1 2 мм; ширина кольцевых проточек b = 5 мм; коэффициент расхода через кольцевые проточки 3 и 4 μ= 0,75; плотность рабочей жидкости р = 900 кг/м3 ; расход Q = 1 л/с. Сопротивления дросселей Д1 и Д2 равны. Сопротивления трубопроводов обеих гидролиний одинаковы.

Задача 7.13. Система смазки двигателя внутреннего сгорания сводится к эквивалентному трубопроводу длиной l = 0,25 м и диаметром d = 4 мм с местным сопротивлением в виде отверстия в толстой стенке с диаметром do = 2 мм. Коэффициент гидравлических потерь отверстия описывается следующей эмпирической формулой:

E = (1 + 0,28 * 10³/ Re)²/ 0,41 -1 

Re = d₀Q_o/ v
Определить максимальный расход масла Q, прокачиваемый через масляную систему, если давление, определяемое настройкой переливного клапана, равно р = 0,45 МПа; вязкость масла ν = 12 сСт; плотность ρ = 920 кг/м3 .

Задача 1.43. Для обеспечения обратного хода гидроцилиндра его полость заполнена воздухом под начальным давлением р1. Найти размер l, определяющий положение cтопорного кольца, которое ограничивает ход штока. Размеры цилиндра: Dц =150 мм; dш =130 мм; ход штока L=400 мм. Сила трения поршня и штока 400 Н, давление слива р2max=0,3 МПа, давление воздуха в начале обратного хода р1=2 МПа. Процесс расширения и сжатия воздуха принять изотермическим

Задача 3.39. Даны разрежение в горловине диффузора карбюратора рвак= 10 кПа и диаметры жиклеров: экономического dж1 = 1 мм и главного dж2 = 0,8 мм. Определить расход бензина через главную дозирующую систему, считая коэффициенты расхода жиклеров одинаковыми: μ = 0,8; ρб= 700 кг/м3 ; Δh = 0.

Задача 6.5. Для подъема груза G со скоростью у = 0,15м/с используются два гидроцилиндра диаметром D= 100 мм. Груз смещен относительно оси симметрии так, что нагрузка на штоке 1-го цилиндра F1 =6 кН, а на штоке 2-го цилиндра F2 = 5 кН. Каким должен быть коэффициент местного сопротивления дросселя ξлр, чтобы платформа поднималась без перекашивания? Диаметр трубопровода d= 10 мм; плотность жидкости р = 900 кг/м3 . Потерями на трение по длине трубы пренебречь.