BÀI TẬP CƠ LƯU CHẤT Bài tập Cơ Lưu Chất – Chương 4 PGS TS Lê Văn Dực www datechengvn com BÀI TẬ P CƠ LƯU CHẤT CHƯƠNG 4 4 1 Máy bơm hút nước từ bể phun ra ngoài như Hình 4 1 Đường kính ống hút và ống đ[.]
Trang 1BÀI TẬ P CƠ LƯU CHẤT
CHƯƠNG 4
4.1 Máy bơm hút nước từ bể phun ra ngoài như Hình 4.1 Đường kính ống hút và ống đNy D =
8cm, miệng ra bị thu hẹp có đường kính d = 5cm Bỏ qua mất năng
Biết H1 = 4m, H2 = 8m và áp suất dư lớn nhất đo được sau máy bơm là 100KPa
a) Tính vận tốc và lưu lượng nước phun ra ngoài
b) Tính chiều cao h nếu α = 300
C C H
H1
xo
yo
po
Hình 4.2
B
H 2
h
α
H 1
Hình 4.1
4.2 Một lỗ thành mỏng được lắp vào bên hông của một bể chứa nước kín khí ở trên, đựng nước
đến cao trình H so với trục lỗ thành mỏng Mực nước trong ống đo áp lên đến cao độ là H1 so với mặt nước trong bể Đường kính lỗ thành mỏng là d Hệ số co hẹp là Cc; hệ số lưu tốc là
Cv Nước bắn ra khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường có cao độ thấp hơn trục lỗ là yo và cách đỉnh tường một đoạn là xo (Hình 4.2)
Cho H = 4m; H1 = 2m; d = 6 cm; Cc = 0,64; Cv = 0,97; yo = 2m
a Tính khoảng cách xo từ lỗ đến tường ?
b Tính vận tốc dòng tia tại mặt cắt C-C ?
c Tính lưu lượng chảy qua lỗ ?
Bar
2
2 1
1 Q
R
Hình 4.3
4.3 Tia nước từ đường ống tròn có đường kính D bắn ra ngoài không khí qua một vòi phun có
cắt 2-2
Nếu như người ta điều
h 4.3 Hệ số tổn thất co hẹp của đo
chỉnh vòi thẳng đứng hướng lên, độ cao tối đa tia nước đạt được là H
so với miệng vòi Bỏ qua tổn thất năng lượng khi tia nước di chuyển trong không khí
Cho D = 10 cm; d = 3 cm; H = 10 m; ξ = 0,2 Hãy tính:
Trang 24.4 Vịi phun đường kính d được lắp vào ống đNy đường kính D của máy bơm Gọi h3 là chiều cao
của mặt cắt 0-0 so với mực nước trong bể và h2 là chiều cao mặt cắt ra (1-1) so với mặt cắt 0-0;
Chiều cao tối đa mà nước cĩ thể đạt được (mặt cắt 2-2) là h1 so với mặt cắt 1-1 Cho h1 = 9m;
4.5 Lỗ thành mỏng đường kính d được lắ
khí ở trên, đựng nước đến cao trình
thống là áp suất khí trời (pa = 10,33 m
4.6.
h2 = 0,2 m; h3 = 2m; d = 3 cm Hiệu suất máy bơm là η = 0,8 Giả sử bỏ qua lực cản do khơng
khí và tổn thất năng lượng trong đường ống, Tính cơng suất trên trục máy bơm?
C
C
c hình trụ đường kính D, kín đầu áp suất khí trên mặt
ứ g trong bình thấp hơn nắp
p vào bên hơng bể chứa nướ
H so với trục lỗ thành mỏng Lúc
H20) và mực nước tương
bằng như
n
bể chứa là Ho Nước bắn ra khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường cĩ cao độ thấp hơn trục lỗ là yo và cách mặt cắt C-C theo phương nằm ngang một khoảng là xo (Hình 4.5) Cho d = 6cm;
D = 1m; H = 6m; Ho = 0,4m; yo = 3,0m; xo = 7,88 m; hệ số co hẹp của lỗ Cc = 0.64; hệ số lưu tốc của lỗ là Cv = 0.97 Tính áp suất trên mặt thống của bể lúc đĩ ?
Cho dịng chảy ra khỏi lỗ vào khơng khí từ một bể chứa nước và dầu như Hình 4.6 Bỏ qua ma
sát, cho h1 = 1m; h2 = 1,3m; D = 0,1m; dầu cĩ tỷ trọng 0,75 Tính lưu lượng tháo qua lỗ ?
Tính thành phần lực Fx và Fy cần để giữ bình chứa nước cân
Q1 = 28l/s, V1 = 20m/s; Q2 = 20l/s, V2 = 50m/s; Q3 = 23l/s, V3 = 40m/s; Q4 = 31l/s, V4 = 30m/s
Hình 4.6
D
Nước
Dầu h1
h2
H0
H
yo
xo
p0
Hình 4.5 Hình 4.4
2 2
h1
h2
h3
0 0 1 1
Q2, V2
Q1, V1
F y
Q3, V3
1
Q4, V4
45 o
60o
60 o Hình 4.7
F x
H2
H1
Hình 4.9
Q H
P
Đập tràn
hc
1
c
c
mặt cắt co hẹp
Hình 4.8
Trang 3.8 Nước chảy qua một đập tràn như Hình 4.8 Đáy kênh thượng và hạ lưu cùng nằm trên mặt
phẳng nằm ngang Chiều cao đập là P Cột nước tràn trên đỉnh đập là H Chiều rộng đập và
o 2
4
kênh là b Độ sâu tại mặt cắt co hẹp sau đập tràn là hc Áp dụng phương trình năng lượng ch mặt cắt 1-1 và c - c :
a) Lập phương trình tính lưu lượng Q qua đập, biết rằng hệ số tổn thất năng lượng qua đập là ξ (tổn thất năng lượng qua đập là hw =
g
2
ξ , với Vc là vận tốc dòng chảy tại mặt cắt co hẹp) b) Cho P = 8 m; H = 1,2 m; hc = 0,8 m 5m; ξ = 1,6, tính Q ?
V2
; b = c) Tính lực nước F tác động vào đập ?
đều song song và nằm ngang Độ sâu trước cống H1 = 1 m và sau cống H2 = 0,5 m Xem bề Nước chảy qua một cửa cống hình chữ nh
rộng dòng chảy (thẳng góc với trang giấy ) là 1 m và tổn thất năng lượng không đáng kể, tính lưu lượng qua cống