Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska UTP
Katedra Inżynierii Sanitarnej i Wodnej
2015 r.
Strona 1/4
K
IERUNEK
B
UDOWNICTWO
P
RZYKŁADY ZADAŃ Z HYDRAULIKI
Podane poniżej zadania są przykładami pokazującymi zakres obowiązującego na kolokwium
zaliczeniowym materiału oraz ich skalę trudności. Należy ponadto brać pod uwagę zadania rozwią-
zywane na ćwiczeniach.
W zestawach na kolokwium możliwe są zmiany szukanego parametru jak i modyfikacje rysunków
stanowiących ilustracje do zadań.
Pływak w postaci stożka o średnicy podstawy
D=300 mm i wysokości H=500 mm wykonany
z materiału o gęstości
p
=250 kg/m
3
pływający
w wodzie (
c
=1000 kg/m
3
) obciążony jest kulą
o średnicy d=15,0 cm. Wykonaną z materiału o
gęstości
o
=2,7 g/cm
3
. Podać, jakie będzie za-
nurzenie pływaka.
Obliczyć wielkość Q=? m
3
/s strumienia cieczy
o gęstości
=1,0 g/cm
3
wypływającego z otworu o
średnicy d=26,0mm (
=0,85) znajdującego się w
dnie zbiornika walcowego. Zwierciadło cieczy
wznosi się na wysokość H=3,20m ponad jego dnem.
Obliczyć wielkość Q=? dm
3
/s strumienia wody
o (
=1000 g/cm
3
) wypływającego z otworu
(
=0,75) o średnicy d=26,0mm znajdującego
się w dnie zbiornika walcowego zamkniętego
półkulistą dennicą. Zwierciadło cieczy wznosi
się na wysokość H=3,20m ponad jego dnem.
Poduszka powietrza nad zwierciadłem cieczy
znajduje się pod ciśnieniem 450 kPa.
Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska UTP
Katedra Inżynierii Sanitarnej i Wodnej
2015 r.
Strona 2/4
Narysować wykresy parcia na wskazane grubszą
linią ścianki naczynia o kształcie przedstawionym
na rysunku .
Narysować wykresy parcia na wskazane grubszą
linią ścianki naczynia o kształcie przedstawionym
na rysunku .
Zapora o wysokości H=6,0 m oddziela dwa obszary,
w których zwierciadło wody (
c
=1000 kg/m
3
) wznosi się
na wysokości odpowiednio h
1
=4,0 m i h
2
=1,5 m. Wyzna-
czyć minimalną szerokość zapory B=? z uwagi na niebez-
pieczeństwo jej wywrócenia (pominąć możliwość przesu-
wania w poziomie). Długość zapory wynosi L=45,0 m, a
wykonana jest z materiału o gęstości
m
=2500 kg/m
3
.
Przegroda pokazana na rysunku dzieli zbiornik o
szerokości B=2,0 m wypełniony cieczą o gęstości
=1000 kg/m
3
na 2 części. Dolna część przegro-
dy o masie M=15000 kg, nachylona do dna pod
kątem
=45
0
obraca się wokół poziomej osi „O”
położonej na wysokości z=2,8 m. Głębokość cie-
czy w lewej części zbiornika wynosi h
1
=2,0 m.
Obliczyć, przy jakiej wysokości h
2
położenia
zwierciadła cieczy w prawej części zbiornika
dolna część przegrody zacznie się otwierać.
Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska UTP
Katedra Inżynierii Sanitarnej i Wodnej
2015 r.
Strona 3/4
Obliczyć wielkość Q=? m
3
/s przepływu wody
kanałem o szerokości dna b=2,5 m, napełnieniu
h=1,2 m. Spadek dna wynosi i=0,3%, szorstkość
ścian n=0,15 a ich nachylenie
1
=
1
=55
0
.
Ponadto należy określić, parametry krytyczne
ruchu cieczy w tym kanale.
Obliczyć o ile procent wzrośnie przepływ wody
Q=? m
3
/s kanałem o parametrach: spadek dna
i=0,4%, szorstkość ścian n=0,25, szerokość dna
b=4,5 m , szerokość zwierciadła wody B=12,0 m
oraz głębokości h
1
=0,40 m, h
2
=2,5 m jeżeli po-
ziom wody wzrośnie o
h=0,3 m.
Obliczyć o ile
Q=? m
3
/s różni się przepływ wo-
dy w całkowicie napełnionym kanale półkolistym
o promieniu r=2,2 m od przepływu w kanale pro-
stokątnym. Pola przekroju strumieni, współczyn-
niki szorstkości n=0,15 oraz nachylenia i=1,25‰
dna kanału są w obu przypadkach takie same a
ponadto w przekroju prostokątnym szerokość
jego podstawy b=2*a.
Ze studni zupełnej wykonanej w gruncie o współ-
czynniku filtracji k=0,000018 (m/s) pobierana
jest woda. Miąższość warstwy wodonośnej wy-
nosi H=20,0 m, depresja s=3,5 m, a promień
studni r=0,2. Obliczyć wartość Q=? (m
3
/s).
Wydział Budownictwa, Architektury i Inżynierii Środowiska UTP
Katedra Inżynierii Sanitarnej i Wodnej
2015 r.
Strona 4/4
Określić wielkość ciśnienia p
A
=? kPa na począt-
ku układu dwóch przewodów połączonych szere-
gowo zapewniającego w nich przepływ wody o
natężeniu Q=2,3 dm
3
/s. W punkcie „C” woda
wypływa do atmosfery. Dane do zadania są na-
stępujące:
D
1
=50mm, D
2
=32 mm,
L
1
=220 m, L
2
=80 m,
B
=0,7.
Wartości współczynników oporów na długości są
takie same i wynoszą
=0,03.
Pompa wirowa (P) o charakterystyce H=75-
120000*Q
2
(H - m.sł.wody, Q - m
3
/s) tłoczy wodę ze
zbiornika dolnego do górnego, położonego na wyso-
kości H=12,0 m przewodem o średnicy D=65 mm i
długości L=300 m. Poziomy zwierciadeł wody w obu
zbiornikach wynoszą: h
1
=3,2 m, h
2
=2,3 m.
Współczynnik strat liniowych wynosi
=0,038. Po-
dać parametry punktu pracy (H
p
, Q
p
) układu.
Pompa wirowa (P) o charakterystyce H=85-
140000*Q
2
(H - m.sł.wody, Q - m
3
/s) tłoczy wodę ze
zbiornika dolnego do ciśnieniowego górnego, położo-
nego na wysokości H=12,0 m przewodem o średnicy
D=125 mm i długości L=400 m. Poziomy zwierciadeł
wody w obu zbiornikach wynoszą: h
1
=2,8 m, h
2
=2,1
m a ciśnienie w drugim zbiorniku p=4,5 bara.
Współczynnik strat liniowych wynosi
=0,04. Podać
parametry punktu pracy (H
p
, Q
p
) układu.