Файл: Степчков, А. А. Задачник по прикладной гидрогазовой динамике учебное пособие.pdf

1.10. В поток воздуха; двигающегося по трубе с числом М = б,9 и температурой торможения Т* = 400 К, ввели легкий небольшой предмет. Какова будет температура предмета после установления теплового равновесия?

1.11. В трубу с движущимся газообразным водородом заведена термопара, один спай которой замеряет температуру торможения, а другой спай — температуру стенки трубы. Указатель температуры зафиксировал разность температур 6°. Считая, что температура стен­ ки близка к температуре потока (движение со скольжением), определить скорость движения водорода в трубе.

1. 12. Какова будет скорость потока, если в задаче 1. 11 водород заменить на воздух?

1.13. Какова будет скорость потока для условий задачи 1.11, если прокачивать по трубопроводу не водород, а гелий?

1. 14. По трубе диаметром 400 мм движется идеальная жидкость со средней скоростью 5 м/сек. Как изменится скорость движения на участке трубопровода с диаметром 250 мм?

1. 15. Вертикальная труба диаметром 0,7 м и высотой 15 м за­ полнена водой. Какова величина потенциальной энергии жидкости, если за линию отсчета уровней принять основание вертикальной трубы?

1.16. Куйбышевская ГЭС имени В. И. Ленина имеет мощность 2 100 000 кет. Определить расход воды через гидравлические тур­ бины электростанции, если известно, что разность в уровнях воды между верхним и нижним бьефом 27 м, а коэффициент полезного действия турбин ri = 0,96.

1.17. Гидравлическая станция в Яропольце на реке Ламе имеет расход воды 2,5 мЦсек при разности в высотах верхнего и

Донского канала в Верхне-Сальский канал. Максимальная высота подъема воды 17 м. Определить мощность электромоторов привода, считая к. п. д. насосов 0,75, а также диаметр 5 ниток трубопрово­ дов, по которым подается вода в канал при средней скорости дви­ жения воды в трубопроводах 5 м/сек.

1.19. Сооружаемая на реке Енисее Саяно-Шушенская ГЭС бу­

и имеет d2= 250 мм, а р2— 1 бар. По трубопроводу перекачивается керосин с плотностью р = 830 кг/м3. Определить, в каком направ­ лении движется жидкость по трубопроводу при расходе Q =

=0,2 м3/с.

1.21.По трубопроводу перекачивается жидкость с плотностью

р= 800 кг/м3. В сечении 1 —1 диаметр трубопровода с?i = 150 мм,

---500 мм до d2= 750 мм. Расход жидкости 2 м3-/с.

1.23.Самолет летит на высоте 11 км. Прибор, замеряющий число М полета, показал, что М = 0,9. Определить скорость полета самолета и температуру торможения, считая внешние условия стан­ дартными.

1.24. Па высоте 15 км скорость полета самолета оказалась 2500 км'ч. Определить число М полета и температуру торможения, считая внешние условия по MCA.

1.25. Местная звуковая скорость на крыле самолета наступает при числе М = Мкр --= 0,85. С какой максимальной скоростью может лететь самолет на высоте 8000 м, не превышая критической ско-

. рости полета? Определить температуру потока, при которой мест­ ная скорость равна звуковой скорости.

1.26.Самолет летит на высоте 5000 м. Насадок полного давле­ ния, установленный на самолете, показал давление 684 мм рт. ст. Какова скорость самолета и насколько ее надо увеличить, чтобы лететь со скоростью, равной скорости звука на этой высоте? Внеш­ ние условия стандартные.

1.27.Число М полета самолета на высоте 7000 м равно 0,8. Какой перепад давления покажет Н-образный ртутный манометр,

соединенный с насадком динамического напора, если внешние условия соответствуют стандартной атмосфере.

1.28. Самолет летит на высоте 3000 м. Указатель насадка пол­

ошибку в определении давления, которая может получиться, если не учитывать сжимаемость потока.

20

1.31.На высоте 11 000 м самолет летел с критической скоростью 255 м/с. До какой высоты должен снизиться самолет, чтобы крити­ ческая скорость полета была равна 1020 км/час? Определить темпе­ ратуру торможения на этом режиме полета.

1.32.Определить скорость истечения и расход воздуха из воз­ духопровода заводской воздушной магистрали через сужающийся насадок площадью 3,14 см2. Полное давление в магистрали 50 н/см2,

атемпература Т* = 300 К.

1.33.Лемннскатный насадок для замера расхода воздуха уста­

новлен на входе в газотурбинный двигатель (рис. 1.3). Определить расход и скорость воздуха в мерном насадке, если водяной мано­ метр показал перепад давления Ah = 350 мм вод. ст., диаметр на­ садка 500 мм, а внешние условия стандартные (В0— 700 мм. рт. ст.\

Т =. 288 К ).

секундный расход двуокиси углерода. Постоянные принять: моле-

Q

куляриый вес 44,011, отношение теплоемкостей —2- — 1,32.

1.36.На трубопроводе диаметром 350 мм установлен расходо­

мер типа трубы Вентури с диаметром узкого сечения 225 мм (рис. 1.4). По трубопроводу перекачивается воздух при давлении р* = 9)81105 Па и температуре Г* = 350 К. Определить разность давлений Ah, которую покажет заполненный водой (7-образный манометр, подключенный к расходомеру, при расходе воздуха через трубу 20 кг/с. Потерями пренебречь.

21

1.37. На трубопроводе диаметром 100 мм установлен расходо­ мер типа трубы Вентури с диаметром узкого сечения 70 мм. Считая течение идеальным, определить расход воздуха по трубопроводу, если известно, что перепад давлений в расходомере Ah = 500 мм водяного етолба, а давление и температура на входе в расходомер

/;, = 1,47-105 77а; 7\ = 293 К.

1.38. На входе в сужающийся трубопровод диаметром 200 мм поток воздуха имеет скорость 30 м/сек, температуру 303 К и дав­ ление 2,45-105 Па. Считая, что движение происходит без потерь, определить скорость потока в сечении, где диаметр трубы вдвое

1.40.Температура газа в камере сгорания двигателя 2800 К, газовая постоянная 7? — 343 дж/кгК, показатель адиабаты k = 1,30. Определить критическую скорость звука и скорость звука затормо­ женного газа. Прокомментировать, с какой скоростью распростра­ няются слабые возмущения в камере сгорания двигателя.

1.41.Метеорит влетел в верхние слои атмосферы со скоростью 15 км/с. Определить без учета диссоциации и рассеяния тепла тем­

пературу торможения в критической точке метеорита и число М полета.

1.42. Пренебрегая теплоотводом, определить температуру пото­ ка воздуха в конце адиабатического сжатия, если известна степень повышения давления я* = 10 и температура в начале сжатия 288 К. Какова будет температура торможения в конце сжатия при числе

сжатия 613 К- Определить, какой объем v0 занимает 1 кг воздуха

происходит через сопло с числом М = 2 и расходом 4 кг/с. Опре­ делить размеры сопла (FKP и Fa) и давление в рессивере, если истечение расчетное (ра~ Р н )> а температура воздуха в рессивере равна температуре внешней среды.

22