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.