BÁO cáo TIỂU LUẬN môn cơlưu CHẤT, đại học CÔNG NGHIỆP TPHCM, NHÓM 4

Các kích thước cho trên hình vẽ... Do vật thể đối xứngTrọng lượng khối sắt là... Lưu chất không nén được chuyển động với vận tốc theo biến Euler như sau: Xác định gia tốc

 Bài 1.12: Một piston đường kính 50mm chuyển động đều trong xilanh đường kính 50.1mm Xác định độ giảm của lực tác dụng lên piston (tính theo %) khi lớp dầu bôi trơn được đun nóng lên từ 20oC đến 120oC

Bài giải:

 Ta có công thức tính lực ma sát nhớt:

Gọi lực ma sát ở là

lực ma sát ở là

Công thức tính độ nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ:

Độ giảm lực tác dụng lên piston:

2 2

1

1

1 100% 1 100%

du S

( ) 0

Đối với dầu loại SAE 10 ta chọn , từ đó ta được:

Bài 1.12: Hai đĩa tròn đường kính d, bề mặt song song và cách nhau một khoảng t Ở giữa là chất lỏng có khối lượng riêng , độ nhớt Khi một đĩa cố định và đĩa kia quay n vòng/phút, tìm ngẫu lực và công suất ma sát

Bài giải:

Diện tích tiếp xúc giữa đĩa với

mặt chất lỏng:

Vận tốc chuyển động tại

Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ Xét một lớp chất lỏng hình vành khuyên có độ dày dr có tọa độ y tính từ đĩa cố định bên dưới, lực tác dụng lên vi phân này:

Đây là chuyển động tương đối giữa hai tấm phẳng nên ta có thể chấp nhận được quy luật tuyến tính của vận tốc theo phương y

Công suất ma sát :

2.15 Xác định trọng lượng riêng của lưu chất X nếu biết độ chênh áp suất

Bài 2.25.Van chắn dầu( =0,86) hình tam giác

cân ABC Xác định trị số và điểm đặt của áp lực tác dụng lên van

2 2

M

X

Y O

Ta có:

B A

M

H

1 m

D E

3 0,6 0,11 0,86.9,81.10 0,166

= 0,6+0,11 +

36 0,6+0,11 0,166

= 0,7186 (m)

h

2.35 Van hình nón có

chiều cao bằng h=50cm

làm bằng thép dùng để

đậy lỗ tròn ở đáy bể chứa

nước Các kích thước

cho trên hình vẽ Xác định

lực R cần thiết để mở van

Chọn trục tọa độ như hình vẽ

Ta có bán kính mặt CD

Thể tích hình nón ABE

Thể tích hình nón cụt giới

hạn bởi mặt AB và CD

J C

E R

I

L K

z

0, 4 3

Thể tích hình trụ CDIJ

Ta có áp lực của nước tác dụng lên van là

3 3 CDIJ

Do vật thể đối xứng

Trọng lượng khối sắt là

Vậy độ lớn của lực R là

S

Bài 2.45: Một bồn chứa hình lăng trụ, đường kính 0.6m, cao 0.3, để hở ,trên miệng bồn có mép hình vành khăn có a =50mm, nằm ngang Bồn chứa cao 0.2m và quay quanh trục thẳng đứng 1) Tình vận tốc quay của bồn chứa để nước

không bị bắn ra ngoài

2) Tính áp lực nước tác dụng lên mép hình vành khăn

Bài Làm:

a) Bài toán yêu cầu tìm để bình không

bị bắn nước ra ngoài,

ta đổ thêm vào bình

(nước để cho bình đầy)

và tìm khi bình bắn ra

Khi bình đầy nước và quay với vận tốc ta viết phương trình mặt đẳng áp qua A :

A

Khi r = 0 thì

) Giả sử

3 2 2

3 23,1885.10

) Khi

2

3 2 2

3,1855.10 2

 

2 2

3 2 2

2 9,5

0,30

Trường hợp này loại vì

2766,72 2 2

Câu 3.9 Lưu chất không nén được chuyển động với vận tốc theo biến Euler như sau:

Xác định gia tốc của phần tử lưu chất

Thế (2) vào(1) ta có: a    3  i  3 tz txy j  2     2 xyzt y k  2  

Câu 3.12 Lưu chất không nén được ,chuyển động

ổn định với vận tốc u có 2 thành phần và như sau:

Xác định thành phần vận tốc

x y

Bài 4.19 : Một quả thủy lôi được phóng trong nước tĩnh chuyển động với vận tốc v=15m/s trong mặt phẳng ngang ở độ sâu 10 m Xác định áp suất ở đầu mũi thủy lôi Biết rằng ở độ sâu đó nước có khối lượng riêng

Bài giải

Ta xem quả thủy lôi đứng yên còn nước thì

chuyển động với vận tốc Áp dụng phương trình năng lượng cho 2 mặt cắt 1-1 và 2-2, chọn mặt chuẩn đi qua đầu thủy lôi ta được:

4.29 Nước chảy ra khỏi lỗ tháo như hình vẽ

Đường kính tia nước ra khỏi lỗ tháo là 80 mm Tại tâm của tia nước người ta đặt một ống đo áp với cột nước h=5.75m.Xác định lưu lượng

và tổn thất năng lượng của dòng chảy từ bể ra ngoài không khí Cho H=6m

1

3 3

Tại tâm lỗ thoát thuộc mặt cắt (2-2) các tia nước gần như song song với nhau và tiếp xúc không khí nên chọn áp suất tại đó là áp suất khí trời

p u

h g

4.39 Đường ống A dẫn vào nhà máy thủy điện có D=1,2 m/s chia làm 2 nhánh B, C trong mặt

phẳng ngang, mỗi nhánh có d=0,85m; cấp nước cho 1 tuabine Xác định lực nằm ngang tác

dụng lên chạc ba Biết rằng lưu lượng

chia đều cho 2 nhánh: áp suất dư tại A là 5MPa Bỏ qua mất năng

vì trên mặt phẳng nằm ngang nên

(vì bảo toàn lưu lượng nên 2Q1=Q)

4.6

5,3 / 1,2

Thay vào 2 phương trình trên ta tìm được:

Áp dụng định lý biến thiên động lượng cho dòng

chất lỏng qua chạc ba:

Bỏ qua mất năng nên hệ số điều chỉnh

2

2 2

4.3

5,2868 /.0,85

Chiếu phương trình trên lên trục Oxy thuộc mặt

Chiều của Fy ngược với chiều đã chọn

Gọi là lực ép của dòng nước lên chạc ba, ta có:

Bài 4.49 Một máy tưới nước như hình vẽ Đường kính miệng là 6mm Moment ma sát của trục

quay là Xác định vận tốc quay của máy tưới nếu lưu lượng vào máy tưới là

F y

1

Áp dụng định lý biến thiên động lượng cho hai mặt cắt ướt tại vị trí như hình vẽ, mặt cắt 2-2 sát đầu phun nước:

Ta được:

Xét thấy chỉ có thành phần mới gây ra moment

quay, do đó ta chỉ cần chiếu phương trình trên

lên phương Oy để tìm là được:

Chọn hệ số , áp suất

Do lượng nước vào máy tưới chia đều cho hai

nhánh nên lưu lượng ở mỗi nhánh là:

thay vào phương trình với , ta được

Vậy lực có hướng theo chiều âm của trục Oy, vì hai nhánh là như nhau nên cả hai đều chịu

S



4 4

3 2

(6.10 ) 2 4

Xét tương đối vị đặt lực cách tâm quay một

Bài 8.16: Xác định độ chênh cột áp H giữa 2 bể nếu lưu lượng dầu chảy trong các ống là 0.3 Cho biết các ống là ống trơn thủy lực Nếu độ chênh áp giữa 2 bể là H = 2m Tính lưu lượng dầu chảy trong ống.

3 /

m s

l=30m D=200mm

l=60m D=300mm









Bài giải:

a)Chọn mặt chuẩn ngang mặt thoáng bể B Chọn mặt cắt 1-1 là mặt thoáng bể A, mặt cắt 2-2 là mặt thoáng bể B Viết phương trình Bernoulli cho dòng chảy từ mặt cắt 1-1 đến 2-2:

Trong đó , là tổn thất cột áp dọc đường trong các ống, và lần lượt là các hệ số tổn thất cục bộ tại miệng vào, chỗ phân kỳ và tại miệng

ra của ống.Thay vào phương trình Bernoulli ta được:

* Xác định các hệ số tổn thất dọc đường trên đường ống:

Ta có:

Từ đó ta có các hệ số:

6 2 3

0,004 0,004 /

5.10 ( / ) 0,8.1000 800 /

2 2

2546405.10

d ed

d ed

V d R

V d R

Theo giả thiết thì các ống là ống trơn thủy lực và các hệ số nên ta có thể xác định các hệ số , theo công thức KOHAKOB

*Xác định các hệ số tổn thất cục bộ:

Với góc phân kỳ chọn

Thế các kết quả ta vừa tìm được vào phương trình (*) ta được:

b)Do lưu lượng được bảo toàn nên:

Thế kết quả này vào phương trình (*) ở câu a ta được:

Đây là hàm phi tuyến có ẩn cả vế trái lẫn vế phải nên ta có thể giả theo phương pháp lặp:

Với

Ta có bảng sau: Bảng 1

2 1 2

Lần lặp giả

thiết (theo Moody) tính

V d R

Ta có bảng sau: Bảng 2

Lần lặp giả

thiết (theo Moody) tính

V d R

Bài 8.26: Nước được dẫn từ bể theo ống 1 tới điểm J Tại đây rẽ làm 2 nhánh: ống 2 và 3 dẫn tới các điểm B và C tương ứng Đặc tính các ống cho trong bảng Biết

3

2 B A

2 B

C A

(3) (4)

A J

J B

J C

z H J

Q A C R A C R

H z J

Trong đó là độ cao cột áp tại nút J

Vì hệ số n < 0,02 và đường kính các ống nhỏ nên

ta có thể tính C theo công thức:

Theo giả thiết thì

Thế kết quả tìm được vào (2) ta được:

4 0,014 1050 18,68258( )

Vậy , là yêu cầu bài toán.

2

1/6 2