Bài tập cơ lưu chất có lời giải

Chuyển đổi từ độ nhớt động lực sang độ nhớt động học của nước ở 60 oC 2... Để giảm thiểu sai số khi đo đạc, người ta dùng áp kế gồm nhiều chữ U nối với nhau.. Các thông số cho trên hình

Bài 1 Tìm khối lượng riêng của NH3 lỏng ở 20 oC ?

Cách giải

Tra bảng 1 – 2 trang 9 – T1- [7] ta có  = 610 mkg3

Bài 2 Tìm khối lượng riêng của H2O ở 20 oC và 70 oC

Cách giải Tra bảng 1.5 trang 11 – T1- [7]

Ta có:

- 20 = 998,23

- 70 = 977,81

3 m kg

3 m kg

2 BÀI TẬP

Bài 3 Tìm khối lượng riêng của dung dịch HCl – H2O ở 40 oC

S 2 m N

2 BÀI TẬP

Bài 5 Chuyển đổi từ độ nhớt động lực sang độ nhớt động học

của nước ở 60 oC

2 BÀI TẬP

Bài 1 Tìm áp suất tác dụng lên đáy bình chứa hình trụ,

biết h = 2m, lưu chất là nước có  = 1000 kg/m3

Bài giải

CHUONG II:TĨNH HỌC LƯU CHẤT

Bài 2 Tìm áp suất tuyệt đối của bình ga đặt ở trong phòng như

hình vẽ biết Pdư của bình ga là 3at, áp suất của phòng h = 10mmHg và áp suất khí quyển Pkq = 105N/m2

Bài giải

3 BÀI TẬP

Bài 3 Để giảm thiểu sai số khi đo đạc, người ta dùng áp kế

gồm nhiều chữ U nối với nhau Các thông số cho trên hình vẽ Tính áp suất tuyệt đối của bình chứa đó?

3 BÀI TẬP

Bài giải bài tập 3

Bài 1 Nước chảy qua một ống tròn đường kính d1 = 200mm rồi chuyển sang ống khác nhỏ hơn có đường kính d2 =100mm Lưu lượng Q = 30l/s Tính vật tốc qua mỗi ống

CHƯƠNG III: ĐỘNG HỌC LƯU CHẤT

Bài giải

Bài 2 Một bình chứa chất lỏng kín, áp suất dư Pdư = 0,07at Cách mặt thoáng độ sâu h=1,2m chứa một lỗ nhỏ để tháo chất lỏng ra ngoài khí quyển Tính vận tốc chảy qua lỗ nhỏ đó trong 3 trường hợp sau:

Bài giải bài tập 2

Bài giải bài tập 2 (tt)

Bài 3: Một ống dẫn nằm ngang có đường kính d1 = 50mm, tại ống thu hẹp d2 = 25mm có gắn một ống nhỏ cắm vào bình chứa nước phía dưới (xem hình)

- Tính áp suất tại điểm gắn ống nhỏ P2

- Tính chiều cao h để nước có thể hút từ bình lên ống d2?

Biết áp suất dư tại ống d1 là Pd = 0,784 và lưu lượng Q = 2,7l/s, bỏ qua trở lực

2 cm N

4 BÀI TẬP

Bài giải bài tập 3

Bài giải bài tập 3 (tt)

CHƯƠNG 4: TỔN THẤT DÒNG CHẢY

Bài 1 Tính hệ số  và hệ số ma sát  biết điều kiện sau:

Q = 6 ℓ/s, d = 100mm,  = 750 kg/m3,  = 0,26 P

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài 2: Tính hệ số  và hệ số ma sát  biết điều kiện sau:

v = 0,3 m/s, d = 75mm,  = 0,2 St

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài giải

4 BÀI TẬP

Bài 4 Tính trở lực đoạn ống như hình vẽ sau đây,

biết  = 0, 03; v = 1 m/s; d2 = 100mm; d1 = 200mm;

g = 10 m/s2; lqc = 8m

Bài giải bài tập 4

4 BÀI TẬP

Bài 5 Tính trở lực của đoạn ống dẫn dầu ℓ = 200m, đường kính ống d =

75mm, vận tốc dầu trong ống v = 0,3 m/s, độ nhớt động học  = 0,2 St, dầu

có tỉ trọng 0,75 Kết quả tính quy ra đơn vị N/m 2 , bỏ qua trở lực cục bộ.

Bài giải

CHƯƠNG 5: LÝ THUYẾT ĐỒNG DẠNG

Khi nghiên cứu dòng chảy của lưu chất trong ống, thấy có

sự tác động của 5 yếu tố sau đây:

Ở đây v: vận tốc dòng chảy; m/s

d: đường kính ống dẫn lưu chất; m : khối lượng riêng lưu chất; kg/m3

µ; độ nhớt động lực của lưu chất; kg/m.s : độ nhám gia công ống; m

Theo Furie (1882) để tìm ra mối quan hệ đó thì biểu diễn chúng dưới dạng tích số như sau:

Trong đó: C, a, b, c, d, e: hằng số và các số mũ tìm bằng thực nghiệm

 = f(v,d, , µ,

)

 = C.v a d b  c µ d  e

3 BÀI TẬP VÍ DỤ (tt)

Dựa vào định lý Pie ta viết

n – m = 5 – 3 = 2 (5 – 20)

Tức là phải tìm ra 2 đại lượng không thứ nguyên

Gọi  là ứng suất dòng chảy do ma sát gây ra, xác định bằng thực nghiệm theo công thức:

3 BÀI TẬP VÍ DỤ (tt)

Giải theo cân bằng số mũ ta có:

Bài 1 Tính chiều cao hút Zh của một máy bơm có các thông số sau đây:

Bài giải bài tập 1

Bài 2 Một máy bơm có các thông số sau đây:

- Bỏ qua trở lực qua bơm

Tính công suất của bơm và thời gian bơm đầy bể chứa V =

20 m3, biết hệ số chứa đầy  = 90%

4 BÀI TẬP

Bài giải bài tập 2

Bài 3 Bơm ly tâm làm việc với số vòng quay n1 = 1200 v/phút có đường

đặc tính cho dưới đây Bảng 1: n 1 = 1200 v/phút

Bơm nước từ bể (A) lên bể (B) đều thông với khí trời với Z = 8m Chiều dài đường ống hút ℓh = 10m, đường kính ống hút dh = 100mm, chiều dài ống đẩy lđ = 30m, đường kính ống dđ = 75mm, hệ số ma sát  = 0,03, tổn thất cục bộ h = đ = 6, g = 10 m/s 2 , α = 1

Tính công suất của bơm Nếu số vòng quay giảm 10% tức là n2 = 1080 v/phút thì công suất thay đổi như thế nào?

 (%) 45 65 75 80 75 60

4 BÀI TẬP

Bài giải bài tập 3

Trước hết dựa vào số liệu bảng 1 – dựng trên đồ thị (H – Q):

Bài giải bài tập 3 (tt)

CHƯƠNG 8: MÁY NÉN

CHƯƠNG 10: LẮNG

CHƯƠNG 11: LỌC

CHƯƠNG 12: MÁY LY TÂM

6 BÀI TẬP

Bài 1 Một bình khuấy, đường kính D = 2,4 m, chiều cao bình

Ht= 3m, chiều cao mức chất lỏng trong bình Hh = 2,8m, sử

dụng cánh khuấy turbin hở dk = 0,8m, số vòng quay cánh

khuấy n = 124,8 v/phút, bình không gắn tấm ngăn, môi trường dung dịch khuấy có  = 1000 kg/m3, độ nhớt động học  =

2.10-6 m2/s Hãy xác định hai thông số phân bố vận tốc 1 và

2?

Bài giải

Bài 2 Chế tạo huyền phù bằng cách trộn CaCO3 có khối lượng riêng  = 2710 kg/m3 vào trong nước có khối lượng riêng  =

1000 kg/m3 và độ nhớt động lực  = 1cP bằng thiết bị khuấy hình trụ D=0,6m, tỷ số chứa  = 0,8 Dùng loại cánh khuấy mái chèo dk = 0,2m, số vòng quay n = 132v/phút, bình khuấy không gắn tấm ngăn, biết nồng độ khối lượng pha rắn x = 4% Quá trình khuấy gián đoạn, năng suất G = 180 kg/mẻ Tính:

• Chiều cao bình khuấy Ht

• Tính hk1 biết độ ngập 3/5 huyền phù

• Tính công suất động cơ biết Kd = 1,4 và  = 80%

• Tính thời gian khuấy một mẻ?

•Tính khối lượng riêng huyền phù (dùng công thức [13 – 30b])

h

4 , 1068

180

=

G

= V

ρ

• Tính chiều cao mức chất lỏng trong bình

m 60 ,

0 6

, 0 14 , 3

4 17 ,

0 H

2

• Tính chiều cao bình: 0 , 75 m

8 , 0

60 ,

0 8

, 0

5

3

Bài giải

Bài giải (tt)

• Tính chế độ thuỷ động trong bình

4 3

2

2 k

h

10

2 , 0 2 , 2 4 ,

6 ,

0 d

D G

• Kiểm tra số liệu hiệu chỉnh f; tỉ số hình học

 không cần nhân thêm f

3 2

, 0

6 ,

0 d

H

k

Bài giải (tt)

• Công suất khuấy: N  KN h n3 d5k  0 , 7 1068 , 4 2 , 23 0 , 25  2 , 55 ; W

• Công suất động cơ (áp dụng công thức [13 – 57]):

W 5 , 4 4

, 1

8 , 0

55 ,

2 K

N





• Xác định thời gian khuấy (từ công thức [13 – 24]:

và bảng (13.2) với cánh khuấy mái chèo, không tấm ngăn

Ck = 35 

n

G C t

2 D k



s 2 ,

143 2

, 2

3 35 t

2





Đáp số: H t = 0,75 m; h k1 = 0,36m; N dc = 4,5W; t = 143,2s

6 BÀI TẬP

Bài 3 Thiết bị tạo huyền phù hình trụ đường kính D = 1,2m,

chiều cao Ht = 1,1m, chứa đầy ¾ huyền phù Biết h = 1000kg/

m3,  = 1cP Dùng cánh khuấy chong chóng dk = 0,4m với số vòng quay n = 400v/phút, hệ số Kd = 1,4; hiệu suất  = 0,8, bình không tấm ngăn Tính công suất động cơ?

Bài giải

• Trước hết tính chế độ thuỷ động

 Chảy rối

6 3

2 2

60

400

1000 d

n

3 06 ,

2 4

, 0

825 ,

0 d

825 , 0

1 D

H d

3

D f

6 , 0 6

,

0 h

93 , 0

1000

1485 ,