Контрольная работа 1,2 - Вариант 5 (11 Задач)

Описание

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1 «Расчет трубопроводов»

Задача № 1.1
Гидравлический расчет простого трубопровода

Задание:
1. Назначить диаметр трубопровода d и определить необходимую высоту водонапорной башни Hб в точке А (рис. 1) для обеспечения расчётной подачи воды с расходом Q потребителю в точке В по трубопроводу длинной l, при разности отметок земли в точках А и В, равной Z и минимальном свободном напоре в точке В равном Нсв.
Определить свободный напор в точке В — Нсв1 при расходе воды Q1, составляющем половину расчетного (Q1=0,5Q).
Примечание: Трубы чугунные, потери напора в местных сопротивлениях принять равными 10% от потерь напора по длине.
Исходные данные:
Дано: Q=160 л/с; L=3000 м; Z=4 м; Нсв=26 м.
Определить: диаметр трубопровода d и необходимую высоту водонапорной башни Hб.

Задача № 1.2
Гидравлический расчет сложного тупикового трубопровода

Задание:
На рис. 2 изображена схема разветвлённой водопроводной сети из чугунных водопроводных труб. Свободный напор Нсв в конечных точках сети должен быть не менее 15 м. Значения длины участков L приведены в данных. Местность — горизонтальная.
Требуется:
1. Определить расчётные расходы воды на каждом участке.
2. Установить диаметр труб на магистральном направлении по предельным расходам.
3. Определить необходимую высоту водонапорной башни.
4. Определить диаметр ответвления от магистрали.
5. Вычислить фактические значения свободных напоров в точках водоотбора.
Исходные данные:
Нсв≥15 м; L1-2=200 м; L2-3=200 м; L3-4 =200 м; L2-5=600 м.
Q2=7 л/с; Q3=8 л/с; Q4 =9 л/с; Q5=16 л/с.
q3-4=0,05 л/с; q2-5=0,04 л/с.
Трубы чугунные, расположены горизонтально

Задача № 1.3
Гидравлический расчет сложного разветвленного трубопровода

Задание:
Горизонтальный трубопровод из стальных труб, схема которого представлена на рис. 3, имеет участок с параллельным соединением труб, состоящим из двух линий длиной L1 и L2 и диаметром D1 и D2. В точках В, С и Д заданы расходы воды QВ, QС и QD.
Требуется:
1. Установить диаметр труб на участках АВ и СД по предельным расходам.
2. Определить распределение расходов по первой и второй линиям параллельного соединения трубопроводов.
3. Определить необходимый напор в точке А для обеспечения заданных расходов QВ, QС и QD при заданном свободном напоре в конце трубопровода Нсв, если известны длины участков АВ и СД.
4. Построить пьезометрическую линию по длине трубопровода.
Исходные данные:
L1= 200 м, L2=600 м, LAB=500 м, LCD=200 м.
D1=125 мм, D2=100 мм.
QB=30 л/с, QC=24 л/с, QD=6 л/с.
Hсв=30 м.
Материал труб – сталь. Трубопровод расположен горизонтально.

Задача № 1.4
Гидравлический расчет кольцевого трубопровода

Задание:
Произвести гидравлический расчет двухкольцевой водопроводной сети, питаемой из водопроводной башни, расположенной в точке 1 (рис. 1.4.1), если известны узловые расходы в точках 2, 3, 4, 5, 6 и длины участков кольцевой сети. Местность горизонтальная, трубы чугунные. Свободные напоры в узловых точках сети должны быть не менее Hсв.
Требуется:
1) Определить диаметры трубопроводов на всех участках Di.
2) Определить высоту водонапорной башни Нб.
Исходные данные:
Q2=15 л/с; Q3=15 л/с; Q4=45 л/с; Q5=30 л/с; Q6=13 л/с;
l1-2=700 м; l2-3=700 м; l3-4=700 м; l1-4=700 м; l4-5=700 м; l5-6=700 м; l1-6=700 м; HCВ=14 м.
Материал труб – чугун. Трубопровод расположен горизонтально.

Задача № 1.5
Расчет самотечного трубопровода

Задание:
Вода из реки по самотечному трубопроводу длиной L и диаметром d подается в водоприемный колодец, из которого насосом с расходом Q она перекачивается в водонапорную башню. Диаметр всасывающей линии насоса — dвс, длина — Lвс. Ось насоса расположена выше уровня воды в реке на величину Н (рис. 1.5).
Требуется определить:
1. Давление при входе в насос (показание вакуумметра в сечении 2-2), выраженное в метрах водяного столба.
2. Как изменится величина вакуума в этом сечении, если воду в колодец подавать по двум трубам одинакового диаметра d?
Исходные данные:
d=250 мм; Q=78,5 л/с; L=150 м; H=2,4 м; Lвс=30 м; dвс=250 мм.

Задача № 1.6
Расчет параметров гидравлического удара в трубе

Задание
По стальному трубопроводу длиной L, диаметром d и толщиной стенок δ перекачивается вода с расходом Q (рис. 1.6).
Требуется:
1. Определить повышение давления в трубопроводе, если время закрывания задвижки равно Тз.
2. Найти максимально допустимое давление для данного трубопровода, если допустимое напряжение стенок на разрыв σдоп=50 МПа.
3. Исходя из максимально допустимого повышения давления, определить минимально допустимое время закрытия задвижки.
Исходные данные:
l=1400 м, d=250 мм=0,25 м, δ=6,5 мм, Q=70 л/с, σдоп=50 МПа, Тз=2,5 с.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 2 «Расчет каналов, водосливов и трубчатых колодцев»

Задача № 2.1
Расчет коллектора (канала)

Задание
Водосточный коллектор из сборного железобетона прямоугольного сечения шириной В проложен с уклоном i. Коэффициент шероховатости стенок коллектора n=0,015.
Требуется определить:
1. Глубину наполнения коллектора h при пропуске расхода Q.
2. Скорость движения v и состояние потока (спокойное или бурное).
Исходные данные:
В=1,0 м; i=0,008; Q=1,0 м3/с; n=0,015.

Задача № 2.2
Расчет самотечного канализационного трубопровода

Задание
Самотечный канализационный трубопровод (коэффициент шероховатости стенок n=0,013) диаметром d (рис. 2.2.1) должен пропускать расчетный расход Q при скорости движения сточной жидкости, не менее самоочищающей vmin.
Требуется определить:
1. Возможный минимальный уклон трубопровода imin, обеспечивающий допустимую минимальную скорость движения сточной жидкости vmin.
2. Степень наполнения h/d трубопровода.
3. Допустимую максимальную пропускную способность данного трубопровода Qmax.
4. Скорость движения сточной жидкости v при максимально допустимом расходе Qmax.
Исходные данные:
d=800 мм=0,8 м; Q=326 л/с; n=0,013.

Задача № 2.3
Расчет горизонтального отстойника

Задание
Проектируемый горизонтальный отстойник (рис. 2.3), предназначенный для выделения из природной воды путем гравитационного осаждения находящихся в ней во взвешенном состоянии частиц с плотностью большей, чем плотность воды, должен иметь глубину Н и ширину В при заданной производительности Q.
Требуется определить:
1. Необходимую длину отстойника L для полного осаждения частиц, гидравлической крупностью u0=0,5 мм/с.
Исходные данные:
Н=4,0 м; В=4,0 м; Q=60 л/с; u0=0,5 мм/с; кинематический коэффициент вязкости принять ν=0,01 см2/с.

Задача № 2.4
Расчет водослива

Задание
Для измерения расхода воды в канале прямоугольного сечения шириной В установлен водослив с тонкой стенкой высотой Р (рис. 2.4).
Определить расход воды в канале Q при напоре на водосливе Н и глубине воды в нижнем бьефе hнб.
Исходные данные:
Канал прямоугольного сечения; b=2,0 м; Р=1,2 м; Н=0,8 м; hнб=1,5 м.

Задача № 2.5

Задание
Провести расчет одиночного совершенного трубчатого колодца.
Требуется определить:
1. Приток (дебит) безнапорных вод к трубчатому колодцу (рис. 2.5.1), если диаметр скважины d0, мощность водоносного слоя Н0, допустимая глубина откачки S. Грунт — среднезернистые пески (коэффициент фильтрации k=0,01 см/с).
2. Какое количество воды может принять этот же колодец, если его использовать как поглощающий с доведением глубины воды в нем до h0 (рис. 2.5.2)?
Исходные данные:
Диаметр скважины d0=0,15 м, мощность водоносного слоя Н0=10 м, допустимая глубина откачки S=2,0 м, глубины воды в поглощающем колодце h0=15 м; грунт – среднезернистые пески, коэффициент фильтрации k=0,01 см/с=0,0001 м/с.