Гидравлика в строительстве 10 вариант ТулГУ

Условие

Вода подается по стальному водоводу от 1-го колодца до 2-го.

В колодцах установлены поворотные затворы для возможности перекрытия водовода, манометры для определения избыточного (манометрического) давления.

Определить:

1. Величину указанную в таблице исходных данных, отмеченную знаком вопроса. Потери напора по длине определять по зонной теории сопротивления (определить зону сопротивления и формулу для расчета коэффициента гидравлического трения λ); потери на местные сопротивления принять, как 10% от потерь напора по длине.

2. Если начать перекрывать водовод во 2-м колодце, то давление в момент перекрытия повысится за счет гидравлического удара. Какое минимальное время закрытия поворотного затвора должно быть, чтобы величина повышения давления не превысила 3 бар?

3. Если перекрыть поворотные затворы в 1-м и 2-м колодце, то в случае утечки из водовода начнет падать давление. Какова величина утечки, если через 1 час давление в 1-м колодце упадет на 20%?

4. После 2-го колодца вода в течении указанного в таблице исходных данных времени подается в открытый бак квадратного в плане сечения (2 м×2 м) с плоскими вертикальными стенками. После заполнения бака:

- Определить силу давления воды на боковую стенку бака и глубину погружения точки приложения силы (центр давления).

- Определить расход струи, если в стенке бака проделать круглое отверстие диаметром 2 см , расположенное на 20 см выше дна бака.

Примечание: в расчетах подставлять величины в стандартных единицах измерения (метр, секунда, м3 /с, паскаль).

Плотность воды ρ = 1000 кг/м3 .

Кинематический коэффициент вязкости воды ν = 1,1·10-6 м 2 /с.

Модуль упругости воды Еводы = 2·109 Па.

Модуль упругости материала стенок трубы Етрубы = 2·1011 Па.

Абсолютная эквивалентная шероховатость стенок трубы Δ = 0,4 мм.

Коэффициент расхода круглого отверстия μ = 0,6.