Đáp án môn nghiên cứu thực nghiêm thủy lực

TRèNH ĐỘ ĐÀO TẠO: CAO HỌC NGÀNH ĐÀO TẠO: CễNG TRèNH M ễ N : NGHIấN CỨU THỰC NGHIỆM CT Đỏp ỏn: SỐ 16 _***_ Thời gian làm bài: 120 phỳt Hỡnh thức: Thi viết và được dựng tài liệu tham khảo

Trang 1

TRèNH ĐỘ ĐÀO TẠO: CAO HỌC

NGÀNH ĐÀO TẠO: CễNG TRèNH

M ễ N : NGHIấN CỨU THỰC NGHIỆM CT

Đỏp ỏn: SỐ 16

_***_

Thời gian làm bài: 120 phỳt

Hỡnh thức: Thi viết và được dựng tài

liệu tham khảo

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI KHOA CễNG TRèNH

BỘ MễN THỦY CễNG+SBKC

Giảng viờn - Trưởng Bộ mụn

phần : Mô hình Thuỷ lực ( Thời gian làm bài 60 phút )

Câu1: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham ) để

thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất lỏngthực với các đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênh lệchmực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốc trọngtrờng g

Đỏp ỏn và thang điểm

- Xỏc định n=7 và viết Q f ;H;  ;v;  ,g)

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

- Tớnh cỏc j : Mỗi j tớnh đỳng là 0,25 đ 4x 0,25= 1,00đ

- Viết phương trỡnh cuối cựng cú số Fr và số Re 0,50 đ

CâuII: Trình bày nội dung cơ bản của phơng pháp phân tích thứ nguyên trong nghiên

cứu mô hình thực nghiệm thuỷ lực? Đánh giá phơng pháp

- Nờu khỏi niệm về PP PTTN: 0,25 đ

- Nội dung cơ bản:

+Cỏc đại lượng biến đổi và viết pt f(a1,a2, an) = 0 0,50 đ +Chọn r đại lượng cú chứa r thứ nguyờn cơ bản và viết f(1, 2 n-r) = 0 0,50 đ +Cỏch xỏc định cỏc j 0,50 đ

+ Phộp tổ hợp giữa cỏc j 0,25 đ

- Đỏnh giỏ phương phỏp 0,50 đ

TRèNH ĐỘ ĐÀO TẠO: CAO HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Trang 2

_***_

KHOA CễNG TRèNH

Câu I: Phân biệt tơng tự cơ học theo tiêu chuẩn Froud và tiêu chuẩn Raynold ? Cho ví

dụ minh hoạ?

- Sự giống nhau 0,25 đ

- Sự khỏc nhau:

+ về lực tỏc dụng chủ yếu, về bản chất vấn đề 0,50đ+ Khỏc nhau về biểu thức cơ bản 0,25 đ + Khỏc nhau về cỏc biểu thức chuyển đổi (tối thiểu phải nờu được 3) 0,50đ

- Vớ dụ minh họa (cú tớnh toỏn): 1,00đ

CâuI1: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham )

để thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất lỏng thực với cac đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Trang 3

_***_

Câu I: Phân tích nội dung và ý nghĩa của các điều kiện giới hạn tơng tự cơ học? Đỏp ỏn và thang điểm

- Khỏi niệm về điều kiện giới hạn 0,25đ

- Cỏc điều kiện giới hạn:

+ Đ/kiện chung đảm bảo tương tự cơ học 0,25đ + Cỏc điều kiện giới hạn, nếu theo tiờu chuẩn Fr 0,50đ + Điều kiện bảo toàn chế độ dũng chảy trờn mụ hỡnh 0,25đ + Với mụ hỡnh lũng sụng khụng giữ được tương tự cơ học hoàn toàn 0,25đ + Ngoài ra cũn cú điều kiện giới hạn với từng nghiờn cứu cỏ biệt 0,25đ

- í nghĩa: kỹ thuật, kinh tế 0,75 đ

Câu I1: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất (có sử dụng phơng pháp Buckingham )

để thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất lỏng thực với các đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Trang 4

_***_

Câu I :Phân tích mục đích, nhiêm vụ và u nhợc điểm của thực nghiệm mô hình Thuỷ

lực? Liên hệ thực tế?

- Mục đớch (nờu và phõn tớch) 0,25đ

- 5 nhiệm vụ (nờu và phõn tớch) 1,25đ

- Ưu điểm (tiện lợi) 0,25đ

- Nhược điểm 0,25đ

- Vớ dụ thực tế 0,50đ

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

_***_

Trang 5

Câu I: Phân biệt mô hình toán và mô hình vật lý? Cho ví dụ minh hoạ?

- Sự giống nhau: đều là mụ hỡnh và cần phải mụ hỡnh húa 0,50 đ

- Sự khỏc nhau: 1,00 đ

- Vớ dụ minh họa (cú phõn tớch): 1,00đ

để thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất

lỏng thực với các đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

_***_

Trang 6

Câu I: Trình bày các bớc tiến hành nghiên cứu thực nghiệm giải quyết một vân đề của

thuỷ động lực học?

1/Xỏc định mục tiờu, nội dung và phương phỏp nghiờn cứu 0,25đ2/Xỏc định cỏc đại lượng ảnh hưởng đến hiện tượng nghiờn cứu,

lập phương trỡnh chung nhất thể hiện sự liờn hệ giữa cỏc đại lượng

(cú sử dụng PP Buckingham-PP Phõn tớch thứ nguyờn) 0,50đ3/Xỏc định loại mụ hỡnh, vị trớ đạt mụ hỡnh, tỷ lệ mụ hỡnh, sờry thớ nghiệm,

thiết bị và phương phỏp đo, phương phỏp đỏnh giỏ kết quả 0,25đ4/ Thiết kế, chế tạo, lắp đặt mụ hỡnh 0,25đ5/ Tiến hành thực nghiệm 0,25đ6/ Đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm 0,50đ7/ Kết luận, viết bỏo cỏo và kết thỳc cụng việc 0,50đ

Câu II: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham )

để thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất lỏng thực với các đại lượng : lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

_***_

Trang 7

Câu I: Phân tích những điều kiện đảm bảo định lợng khi nghiên cứu tiêu năng phòng

xói ở hạ lu công trình thuỷ lợi?

1 Mụ hỡnh lũng dẫn mền 0,25đ

2 Re >Regh 0,50đ

3 Với l đường kớnh hạt d, dung trọng cỏt dưới nước c, thời gian t,

lưu lượng bựn cỏt q c cần thỏa món cỏc hệ thức liờn hệ 0,50đ

4 Đường kớnh hạt nhỏ nhất phải lớn hơn 0,5mm 0,25đ

5 Điều kiện tương tự bắt đầu chuyển động 0,50đ

6 Đảm bảo tương tự khối lượng bựn cỏt đang chuyển động 0,50đ

Câu I1: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham )

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

_***_

Trang 8

Câu I : Trình bày những hiểu biết của anh, (chị ) về mô hình thuỷ lực trong nghiên cứu

dòng chảy không mặt thoáng?

- Những nơi cú d.c khụng mặt thoỏng 0,5 đ

- Tiờu chuẩn tương tự được chọn cho những nghiờn cứu này 0,5 đ

- Re và tỷ lệ mụ hỡnh thường chọn 0,5 đ

- Khỏi niệm về hiện tượng khớ húa và khớ thực 0,5 đ

- Cỏc hướng nghiờn cứu thực nghiệm hiện tượng khớ húa và khớ thực 0,5 đ

CâuI1: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham ) để

thiết lập mối quan hệ giữa chiều cao song leo Hsl ở một bờ biển nhất định nào đú phụthuộc vào chiều cao súng H, độ dốc mỏi bờ m, mực nước ở bói trước mỏi h, gia tốc trọngtrường g và chu ký súng 

- Xỏc định n=6 và viết Hsl fm;H;h;  ,g)

0,50 đ

- Chọn r=2 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

- Tớnh cỏc j : Mỗi j tớnh đỳng là 0,25 đ 4x 0,25= 1 ,0 đ

- Viết phương trỡnh cuối cựng

Hsl/H fm;H/g 2 ;h/H) 0,50 đ

_***_

Trang 9

thiết lập mối quan hệ giữa khả năng tháo Q ở một chuyển động nào đó của chất

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

CâuII: Nghiên cứu sự rung động của các công trình thuỷ lợi theo những dạng nào? Ưu

nhợc điểm, phạm vi ứng dụng của từng loại? Cho ví dụ?

- Nờu tờn 2 dạng nghiờn cứu 0,5đ

- Giải thớch được dạng 1 (Ưu nhợc điểm, phạm vi ứng dụng ) 0,5đ

- Cỏc điều kiện đảm bảo 0,5đ

- Cho vớ dụ cụ thể 0,5đ

_***_

Trang 10

Câu II: Từ ví dụ cụ thể hãy phân tích đặc điểm chung trong nghiên cứu hiện t ợng thuỷ

động lực học trên mô hình lòng dẫn hở?

- Nờu vớ dụ một đoạn kờnh, đoạn sụng cần làm mụ hỡnh (cú KT cụ thể) 0,5đ

- Mụ hỡnh liờn quan đến kờnh, sụng, ngũi 0,25đ

- Tiờu chuẩn tương tự được ỏp dụng 0,25đ

- Đặc điểm chung về hỡnh dạng 0,5đ

- Đặc điểm chung về kớch thước 0,5đ

- Hai loại mụ hỡnh lũng dẫn hở 0,5đ

_***_

Trang 11

lỏng thực với các đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g.

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Câu II: Phân tích những điều kiện để mô hình lòng dẫn hở, cứng đảm bảo tơng tự thuỷ

động lực học? Cách ứng xử của nhà nghiên cứu với các điều kiện đó?

- Nờu và phõn tớch điều kiện tương tự theo tiờu chuẩn Fr 0,5 đ

- Nờu và phõn tớch điều kiện mức độ rối là như nhau 0,5 đ

- Nờu và phõn tớch điều kiện độ nhỏm thỏa món 1trong 3 phương trỡnh 0,5đ

- Nờu bất cập khi yờu cầu thỏa món cả 3 điều kiện trờn 0,5 đ

- Cỏch xử lý là sử dụng Mụ hỡnh biến dạng với hệ số biến dạng e 0,5đ

_***_

Trang 12

lỏng thực với các đại lượng : lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g.

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Câu II: Mô hình lòng dẫn mềm đợc sử dụng vào những nghiên cứu nào? Cho ví dụ? Các điều kiện đảm bảo tơng tự?

- Những nghiờn cứu cú sử dụng mụ hỡnh lũng dẫn mền 0,25đ

- Cho vớ dụ (cú thể nghiờn cứu về xúi, bồi, biến hỡnh lũng dẫn,

vận chuyển bựn cỏt ) 0,5đ

- Tuõn theo cỏc điều kiện của lũng dẫn cứng 0,25đ

- Điều kiện tương tự của bắt đầu bựn cỏt chuyển động 0,5đ

- Điều kiện tương tự của khối lượng bựn cỏt chuyển động 0,5đ

- Điều kiện bổ sung khi nghiờn cứu xúi cục bộ 0,5đ

_***_

Trang 13

lỏng thực với các đại lượng: lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g.

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Câu II: Nguyên tắc chung của nghiên cứu thực nghiệm mô hình tơng tự giữa hiện

t-ợng thuỷ đông lực học với một hiện tt-ợng vật lý khác?

- Những nghiờn cứu thường dựng 0,5đ

- Dựa trờn sự tương tự giữa dũng nước với cỏc hiện tượng vật lý khỏc 0,5đ

- Nguyờn tắc chung (nờu nguyờn lý và cú vớ dụ minh họa ) 1,00đ

- Cỏch thức tiến hành 0,5đ

_***_

Trang 14

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Câu II: Nờu khỏi quỏt, sơ đồ thớ nghiệm, cỏch thức tiến hành trong nghiờn cứu thực

nghiệm bằng phương phỏp tương tự điện- thủy động lực học? Đỏnh giỏ ưu nhược điểm

_***_

lỏng thực với các đại lượng : lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

Trang 15

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Câu II : Phân tích mục đích, ý nghĩa và nội dung nghiên cứu trong thực tế trên các

công trình thuỷ lợi đã xây dựng?

- Nờu và phõn tớch mục đớch 0,5đ

- Nờu và phõn tớch ý nghĩa 1,0đ

- Nờu và phõn tớch nội dung 1,0đ

_***_

Câu1: Hãy trình bày những quy luật chung của tơng tự cơ học trong nghiên cứu thực

nghiệm mô hình thuỷ lực đợc dẫn ra từ phơng pháp phân tích thứ nguyên?

- Viết phương trỡnh lực tỏc dụng lờn vật thể theo cỏc đại lượng biến đổi 0,25đ

- Chọn 3 thứ nguyờn cơ bản, sử dụng PP PTTN đưa về dạng khụng thứ nguyờn 0,250đ

- Phõn tớch để dẫn ra:+ Số Ne (hay Eu);+Số Fr; + Số Re; + Số Ca; + Số We: 1,25đ

- Phõn tớch đưa ra 4 tiờu chuẩn tương tự (T/c Fr, t.c Re, t.c We, t.c Ca): 0,75đ

Trang 16

Câu II : Chọn tỷ lệ mô hình đập tràn khi lu lợng qua tràn là Qt = 558m3/s; đập cao

Pt = 15,5m; Bề rộng tràn Bt = 300 m; hệ số lu lợng m=0,42 Mô hình đặt trong máng kínhrộng 0,5 m, cao 1,2m ; lu lợng lớn nhất của máy bơm có thể cấp nớc cho mô hình là 11(l/s)

- Nờu yờu cầu chung về chọn l 0,25đ

- Xỏc định l1 theo kớch thước của mỏng thớ nghiệm l1 =150,50đ

- Xỏc định l2theo khả năng cấp nước của mỏy bơm: l2 =17,40,75đ

- So sỏnh thấy l1  l2 nờn lấy 2

_***_

nghiệm mô hình thuỷ lực đợc dẫn ra từ phơng trình Navier - Stoker?

- Viết phương trỡnh Phương trỡnh Navier - Stok viết theo trục x (1) 0,5đ

- Viết phương trỡnh với việc nhõn cỏc tỷ lệ tương ứng vào PT (1) ta cú (2) 0,5đ

- Chia 2 vế của (2) cho

Trang 17

- Lập luận so (3) với (1) để cú 1

.

e v v

p v

l g t v

- Phõn tớch đưa ra 4 tiờu chuẩn tương tự (t/c Fr, t/c Re, t/c Eu, t/c Sh): 0,5đ

Câu II: Chọn tỷ lệ mô hình đập tràn khi lu lợng qua tràn là Qt = 558m3/s; đập cao

_***_

CâuI: Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham ) để

thiết lập mối quan hệ giữa chiều cao song leo Hsl ở một bờ biển nhất định nào đú phụthuộc vào chiều cao súng H, độ dốc mỏi bờ m, mực nước trước mỏi h, gia tốc trọngtrường g và chu ký súng 

0,50 đ

Trang 18

- Chọn r=2 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Hsl/H fm;H/g 2 ;h/H) 0,50 đ

CâuII: Trình bày nội dung cơ bản của phơng pháp phân tích thứ nguyên trong nghiên

cứu mô hình thực nghiệm thuỷ lực? Đánh giá phơng pháp?

- Nờu khỏi niệm về PP PTTN: 0,25 đ

- Nội dung cơ bản:

+Cỏc đại lượng biến đổi và viết pt f(a1,a2, an) = 0 0,50 đ +Chọn r đại lượng cú chứa r thứ nguyờn cơ bản và viết f(1, 2 n-r) = 0 0,50 đ +Cỏch xỏc định cỏc j 0,50 đ

+ Phộp tổ hợp giữa cỏc j 0,25 đ

- Đỏnh giỏ phương phỏp 0,50 đ

_***_

CâuI: Chọn tỷ lệ mô hình đập tràn khi lu lợng qua tràn là Qt = 558m3/s; đập cao

- Xỏc định l2theo khả năng cấp nước của mỏy bơm: l2 = 9,50,75đ

- So sỏnh thấy l1  l2 nờn lấy l  l1 0,5đ

Trang 19

- Kết luận chọn l =15 0,25đ

Câu II: Phân biệt tơng tự cơ học theo tiêu chuẩn Froud và tiêu chuẩn Raynold ? Cho ví

dụ minh hoạ?

- Sự giống nhau 0,25 đ

- Sự khỏc nhau:

+ về lực tỏc dụng chủ yếu, về bản chất vấn đề 0,50đ+ Khỏc nhau về biểu thức cơ bản 0,25 đ + Khỏc nhau về cỏc biểu thức chuyển đổi (tối thiểu phải nờu được 3) 0,50đ

- Vớ dụ minh họa (cú tớnh toỏn): 1,00đ

_***_

Trang 20

CâuII: Phân tích nội dung và ý nghĩa của các điều kiện giới hạn tơng tự cơ học?

- Khỏi niệm về điều kiện giới hạn 0,25đ

- Cỏc điều kiện giới hạn:

+ Đ/kiện chung đảm bảo tương tự cơ học 0,25đ + Cỏc điều kiện giới hạn, nếu theo tiờu chuẩn Fr 0,50đ + Điều kiện bảo toàn chế độ dũng chảy trờn mụ hỡnh 0,25đ + Với mụ hỡnh lũng sụng khụng giữ được tương tự cơ học hoàn toàn 0,25đ + Ngoài ra cũn cú điều kiện giới hạn với từng nghiờn cứu cỏ biệt 0,25đ

- í nghĩa: kỹ thuật, kinh tế 0,75 đ

_***_

Trang 21

CâuII :Phân tích mục đích, nhiêm vụ và u nhợc điểm của thực nghiệm mô hình Thuỷ

lực? Liên hệ thực tế?

- Mục đớch (nờu và phõn tớch) 0,25đ

- 5 nhiệm vụ (nờu và phõn tớch) 1,25đ

- Ưu điểm (tiện lợi) 0,25đ

- Nhược điểm 0,25đ

- Vớ dụ thực tế 0,50đ

_***_

Trang 22

Câu I: Phân biệt mô hình toán và mô hình vật lý? Cho ví dụ minh hoạ?

- Sự giống nhau: đều là mụ hỡnh và cần phải mụ hỡnh húa 0,50 đ

- Sự khỏc nhau: 1,00 đ

- Vớ dụ minh họa (cú phõn tớch): 1,00đ

_***_

Câu II: Trình bày các bớc tiến hành nghiên cứu thực nghiệm giải quyết một vân đề của

thuỷ động lực học?

Trang 23

1/Xỏc định mục tiờu, nội dung và phương phỏp nghiờn cứu 0,25đ2/Xỏc định cỏc đại lượng ảnh hưởng đến hiện tượng nghiờn cứu,

lập phương trỡnh chung nhất thể hiện sự liờn hệ giữa cỏc đại lượng

(cú sử dụng PP Buckingham-PP Phõn tớch thứ nguyờn) 0,50đ3/Xỏc định loại mụ hỡnh, vị trớ đạt mụ hỡnh, tỷ lệ mụ hỡnh, sờry thớ nghiệm,

thiết bị và phương phỏp đo, phương phỏp đỏnh giỏ kết quả 0,25đ4/ Thiết kế, chế tạo, lắp đặt mụ hỡnh 0,25đ5/ Tiến hành thực nghiệm 0,25đ6/ Đỏnh giỏ kết quả thớ nghiệm 0,50đ7/ Kết luận, viết bỏo cỏo và kết thỳc cụng việc 0,50đ

_***_

Câu II : Phân tích những điều kiện đảm bảo định lợng khi nghiên cứu tiêu năng phòng

xói ở hạ lu công trình thuỷ lợi?

Trang 24

1 Mụ hỡnh lũng dẫn mền 0,25đ

2 Re >Regh 0,50đ

3 Với l đường kớnh hạt d, dung trọng cỏt dưới nước c, thời gian t,

lưu lượng bựn cỏt q c cần thỏa món cỏc hệ thức liờn hệ 0,50đ

4 Đường kớnh hạt nhỏ nhất phải lớn hơn 0,5mm 0,25đ

5 Điều kiện tương tự bắt đầu chuyển động 0,50đ

6 Đảm bảo tương tự khối lượng bựn cỏt đang chuyển động 0,50đ

_***_

Câu I: Chọn tỷ lệ mô hình đập tràn khi lu lợng qua tràn là Qt = 558m3/s; đập cao

Câu I : Trình bày những hiểu biết của anh, (chị ) về mô hình thuỷ lực trong nghiên cứu

dòng chảy không mặt thoáng?

Trang 25

- Những nơi cú d.c khụng mặt thoỏng 0,5 đ

- Tiờu chuẩn tương tự được chọn cho những nghiờn cứu này 0,5 đ

- Re và tỷ lệ mụ hỡnh thường chọn 0,5 đ

- Khỏi niệm về hiện tượng khớ húa và khớ thực 0,5 đ

- Cỏc hướng nghiờn cứu thực nghiệm hiện tượng khớ húa và khớ thực 0,5 đ

_***_

CâuI Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Buckingham ) để

0,50 đ

- Chọn r=2 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Hsl/H fm;H/g 2 ;h/H) 0,50 đ

CâuII: Nghiên cứu sự rung động của các công trình thuỷ lợi theo những dạng nào? Ưu

nhợc điểm, phạm vi ứng dụng của từng loại? Cho ví dụ?

- Nờu tờn 2 dạng nghiờn cứu 0,5đ

Trang 26

- Cỏc điều kiện đảm bảo 0,5đ

- Cho vớ dụ cụ thể 0,5đ

_***_

Câu II: Mô hình lòng dẫn mềm đợc sử dụng vào những nghiên cứu nào? Cho ví dụ?

Các điều kiện đảm bảo tơng tự?

- Những nghiờn cứu cú sử dụng mụ hỡnh lũng dẫn mền 0,25đ

- Cho vớ dụ (cú thể nghiờn cứu về xúi, bồi, biến hỡnh lũng dẫn,

vận chuyển bựn cỏt ) 0,5đ

Trang 27

- Tuõn theo cỏc điều kiện của lũng dẫn cứng 0,25đ

- Điều kiện tương tự của bắt đầu bựn cỏt chuyển động 0,5đ

- Điều kiện tương tự của khối lượng bựn cỏt chuyển động 0,5đ

- Điều kiện bổ sung khi nghiờn cứu xúi cục bộ 0,5đ

_***_

Câu II: Từ ví dụ cụ thể hãy phân tích đặc điểm chung trong nghiên cứu hiện t ợng thuỷ

động lực học trên mô hình lòng dẫn hở?

- Nờu vớ dụ một đoạn kờnh, đoạn sụng cần làm mụ hỡnh (cú KT cụ thể) 0,5đ

- Mụ hỡnh liờn quan đến kờnh, sụng, ngũi 0,25đ

- Tiờu chuẩn tương tự được ỏp dụng 0,25đ

- Đặc điểm chung về hỡnh dạng 0,5đ

- Đặc điểm chung về kớch thước 0,5đ

- Hai loại mụ hỡnh lũng dẫn hở 0,5đ

Trang 28

_***_

Câu II: Phân tích những điều kiện để mô hình lòng dẫn hở, cứng đảm bảo tơng tự thuỷ

động lực học? Cách ứng xử của nhà nghiên cứu với các điều kiện đó?

- Nờu và phõn tớch điều kiện tương tự theo tiờu chuẩn Fr 0,5 đ

- Nờu và phõn tớch điều kiện mức độ rối là như nhau 0,5 đ

- Nờu và phõn tớch điều kiện độ nhỏm thỏa món 1trong 3 phương trỡnh 0,5đ

- Nờu bất cập khi yờu cầu thỏa món cả 3 điều kiện trờn 0,5 đ

- Cỏch xử lý là sử dụng Mụ hỡnh biến dạng với hệ số biến dạng e 0,5đ

Trang 29

_***_

Câu II: Nguyên tắc chung của nghiên cứu thực nghiệm mô hình tơng tự giữa hiện tợng

thuỷ đông lực học với một hiện tợng vật lý khác?

- Những nghiờn cứu thường dựng 0,5đ

- Dựa trờn sự tương tự giữa dũng nước với cỏc hiện tượng vật lý khỏc 0,5đ

- Nguyờn tắc chung (nờu nguyờn lý và cú vớ dụ minh họa ) 1,00đ

- Cỏch thức tiến hành 0,5đ

Trang 30

_***_

Câu II : Phân tích mục đích, ý nghĩa và nội dung nghiên cứu trong thực tế trên các công

trình thuỷ lợi đã xây dựng?

- Nờu và phõn tớch mục đớch 0,5đ

- Nờu và phõn tớch ý nghĩa 1,0đ

- Nờu và phõn tớch nội dung 1,0đ

Trang 31

_***_

0,50 đ

- Chọn r=2 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Hsl/H fm;H/g 2 ;h/H) 0,50 đ

Câu II: Nờu khỏi quỏt, điều kiện tương tự và hoàn chỉnh mụ hỡnh, cỏc tỷ lệ trong

nghiờn cứu thực nghiệm bằng phương phỏp tương tự khe hẹp? Đỏnh giỏ ưu nhược điểm

và phạm vi ứng dụng?

- Nờu khỏi quỏt chung 0,5đ

- Điều kiện tương tự 0,5đ

- Điều kiện hoàn chỉnh mụ hỡnh 0,5đ

Trang 32

_***_

lỏng thực với các đại lượng : lu tốc trung bình mặt cắt V, diện tích mặt cắt ớt  , chênhlệch mực mớc thợng hạ lu H, khối lợng riêng của nớc  , Hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

CâuII: Chọn tỷ lệ mô hình đập tràn khi lu lợng qua tràn là Qt = 558m3/s; đập cao

- So sỏnh thấy l1  l2 nờn lấy *l1  l2 và tớnh lại cỏc thụng số;

Trang 33

_***_

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Trang 34

_***_

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

- Xỏc định l2theo khả năng cấp nước của mỏy bơm: l2 = 150,75đ

TRèNH ĐỘ ĐÀO TẠO: CAO HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Trang 35

_***_

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Pt = 19m; Bề rộng tràn Bt = 60 m; hệ số lu lợng m=0,42 Mô hình đặt trong máng kínhrộng 0,2 m, cao 0,6 m ; lu lợng lớn nhất của máy bơm có thể cấp được cho mô hình là

17 (l/s)

Trang 36

_***_

0,50 đ

-Chọn r=3 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Pt = 15,0m; Bề rộng tràn Bt = 50 m; hệ số lu lợng m=0,42 Mô hình đặt trong máng kínhrộng 0,2 m, cao 0,5 m ; lu lợng lớn nhất của máy bơm có thể cấp nớc cho mô hình là15(l/s)

Trang 37

_***_

nghiệm mô hình thuỷ lực đợc dẫn ra từ phơng pháp phân tích thứ nguyên?

- Viết phương trỡnh lực tỏc dụng lờn vật thể theo cỏc đại lượng biến đổi 0,25đ

- Chọn 3 thứ nguyờn cơ bản, sử dụng PP PTTN đưa về dạng khụng thứ nguyờn 0,250đ

- Phõn tớch để dẫn ra:+ Số Ne (hay Eu);+Số Fr; + Số Re; + Số Ca; + Số We: 1,25đ

- Phõn tớch đưa ra 4 tiờu chuẩn tương tự (T/c Fr, t.c Re, t.c We, t.c Ca): 0,75đ

Câu II : Hãy thiết lập phơng trình chung nhất (có sử dụng phơng pháp Buckingham )

để thiết lập mối quan hệ giữa chiều cao song leo Hsl ở một bờ biển nhất định nào đú phụthuộc vào chiều cao súng H, độ dốc mỏi bờ m, mực nước ở bói trước mỏi h, gia tốc trọngtrường g và chu ký súng 

0,50 đ

- Chọn r=2 và viết f(1, 2,3 ,4) = 0 0,50đ

Hsl/H fm;H/g 2 ;h/H) 0,50 đ

_***_

Trang 38

nghiệm mô hình thuỷ lực đợc dẫn ra từ phơng trình Navier - Stoker?

- Viết phương trỡnh Phương trỡnh Navier - Stok viết theo trục x (1) 0,5đ

- Viết phương trỡnh với việc nhõn cỏc tỷ lệ tương ứng vào PT (1) ta cú (2) 0,5đ

- Chia 2 vế của (2) cho

.

e v v

p v

l g t v

- Phõn tớch đưa ra 4 tiờu chuẩn tương tự (t/c Fr, t/c Re, t/c Eu, t/c Sh): 0,5đ

Câu II: Gọi Vo*là lu tốc động lực của dòng chảy ứng với khi bắt đầu chuyển động củahạt ở đáy lòng dẫn (tạo nên hố xói).Hạt không dính ở đáy có khối lợng riêng c , đờngkính hạt dc Nớc trong lòng dẫn có khối lợng riêng , hệ số nhớt động lực  , gia tốctrọng trờng g Hãy thiết lập phơng trình chung nhất ( có sử dụng phơng pháp Bukingham)

để xác lập mối quan hệ giữa Vo* với các đại lợng khác

- Xỏc định n=6 và viết Vo* = f( c , dc , ,  , g )0,50 đ

-Chọn r=3 (Vo*, dc, ) và viết f(1, 2,3 ) = 0 0,75 đ

- Viết phương trỡnh cuối cựng f(  c/ ; Vo*2/g dc ; Vo* dc / ) =0 0,50 đ

_***_

Định dạng
Số trang	76
Dung lượng	1,04 MB