NHOM 4

1 Tính lực cánh quạt hút lên giá đỡ.. 2 Tính lực tác dụng lên ống gió.. Bài làm Gọi F là phản lực của cánh quạt lên khối khí... Tính tốc độ tối đa và lưu lượng nước chảy ra khỏi ống.. Có

Bài 4.45 Quạt hút không khí ra ngoài, tại chổ ra tiết diện có đường kính 150mm, vận tốc 20m/s Vận tốc không khí vào v1=0, bỏ qua mất năng lượng, xem không khí không nén được có δ = 1.225 kg/m3

1) Tính lực cánh quạt hút lên giá đỡ

2) Tính lực tác dụng lên ống gió

Bài làm

Gọi F là phản lực của cánh quạt lên khối khí

Theo phương trình động lượng ta có:

ρQ(V2-V1) = F1+F-F2

Mà P0=Pa=0 nên F1 =F2=0

P2= Pa=0

Vậy F= ρQ(V2-V1)= ρQV2=ρA2V2V2

= ρA2V2 =1.225Π(0.15)2/4x(20)2

=8.65(N)

Vậy lực tác dụng lên giá đỡ là R

R=F 8.65(N) và có chiều từ phải sang trái

2) không khí khi qua quạt hút thì vận tốc của nó là V1’ thì nó sẽ tác dụng một lực F’ lên ống giá (chọn mặt cắt 1’-1’ phía sau cánh quạt)

Áp dụng phương trình động lượng ta có:

ρQ(α2V2- α1V1’) = Rx+F1’-F2+F1

Với α1=1, F1=0, F2

=> Rx = ρQ(V2- V1’)-F1’

F1’= P’

1A1

Áp dụng phương trình năng lượng cho dòng chảy từ (1’-1’) đnế (2-2) bỏ qua mất năng lượng ta có :

Z1’+P’

1/γ+V’

1/2g=z2 + P2/ γ =V2/2g

Với z’

1=z2 và P2=0

=> P’

1/ γ = (V’

2-V’

1)/2g => P’

1 = γ (V’

2 -V’

1 )/2g

=ρ (V’

2 -V’

1 )/2

Với ρ= γ/g

Vậy F’

1 = P’

1A1 = ρ (V’

2-V’

1)/2A1

Rx= ρA1V’

1 (V2-V’

1) – ρ(V’

2-V’

1 )A1

= ρA1(V2-V’

1)((V’

1-(V2+V’

1)/2)

Ta có : Q = A2V1 = A1V’

1

 V’

1 = A2V2/V1\ = (0.152x Πx20x4)/(4x0.352xΠ

=3.76(m/l)

Rx=1.225x0.352/4 x Π(20-3.67)((3.67-(20+3.67)/2) = -15.7(N)

Vậy ta có : F’ = Rx = 15.7(N) và có chiều hướng từ trái sang phải

ĐS: 1) F = 8.65N

2) F’ = 15.7N

Bài 4.25:

Một chiếc xe đang chạy lấy nước từ một cái mương nhỏ bằng một ống có đường kính 10cm và đưa nước lên độ cao H = 3m tốc độ của xe là V=65Km/h.

1 Tính tốc độ tối đa và lưu lượng nước chảy ra khỏi ống Có nhận xét gì

về độ sâu đặt ống h.

2 H phải lớn hơn bao nhiêu để nước không chạy ra khỏi ống? Khi đó ống hoạt động theo nguyên tắc gì?

Bài giải:

Tính tốc độ tối đa mà lưu lượng nước chảy ra khỏi ống

+ + = + +

1

65.1000

18,06( / ) 3600

Z1 = 0

Z2 = h+H+d

2

du

d

P =γ h+

2du 0

P =

H

⇔ = + +

2

d

2

2

d

2

2

Q V S 16,314 0,128( / ) 128( / ) 128( ít / )

4

d

π

Khi nước không chảy ra khỏi ống:

2

2

d

2

2

d

V g H

2

V d

g

= − =

Ống hoạt độn theo nguyên tắc ống Pito

4.20

Một ống pilot dùng để đo vận tốc không khí Độ chênh

lệch cột nước trong ống do áp suất là h = 4mm Xác định

vận tốc khí Biết khối lượng riêng của khí là 1.2kg/m3

Xem không khí là lưu chất không nén được

m mm

h = 4 = 4 ⋅ 10−3

3

/

2

,

kk =

ρ

3

/ 2

,

nuoc =

ρ

2

/

81

,

g =

Vận tốc tại A:

kk

tp A

p p V

ρ

) (

Mặt khác áp dụng phương trình thủy tĩnh cho 2 điểm M và N

nuoc

N N

nuoc

M

M

P Z

P

Z

γ

+

) ( 17 , 39 81 , 9 2 , 998 10

4 )

P P

P

PN − M = tp − = N − M γnuoc = ⋅ − ⋅ ⋅ =

2 , 1

17 39 2

s m

VA = ⋅ =

8.32

Người ta đo vận tốc của tia nước phun ra từ thùng qua một lỗ nhỏ bằng ống thủy tinh bằng chữ L Lỗ nằm ở độ sâu H = 12 cm Tính hệ số vận tốc cảu lỗ

Vận tốc thực của lỗ:

ϕ ϕ

ϕ 2 = 2 ⋅ 9 , 81 ⋅ 1 , 2 = 4 , 85

V

(1)

Vận tốc dòng chảy trước miệng ống thủy tinh:

) / ( 6 , 4 ) 12 , 0 2 , 1 ( 81 , 9 2 ) (

(2)

Từ (1) và (2) suy ra hệ số vận tốc của lỗ:

95 , 0

85

,

4

6

,

=

ϕ

A