CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ

CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ CÁC bài tập THỦY lực và THỦY KHÍ

BÀI TẬP THỦY LỰC & THỦY KHÍ

Bài tập chương II – Thủy tĩnh

Bài 1: Xác ñịnh áp lực dư P2 tại mặt trên của máy thủy lực

nếu ñộ chỉ của áp kế lò xo là P M = 4,6 at ñặt cách mép dưới

pittông h=2m Trọng lượng của pittông là G=4000N, ñường

kính D=0,4m, d=0,1m Trọng lượng riêng của dầu

γ=9000N/m 3

Bài 2: Xác ñịnh trọng lượng của vật nặng G ñặt trên

bàn ép của một máy bội áp nếu trọng lượng của

pittông G 1 =100kN, ñường kính của nó là D=500mm,

chiều cao của gioăng là h=100mm, hệ số ma sát

gioăng và pittông là f=0,15, áp suất cần tạo thành

trong máy bội áp là 24at

Bài 3: Tường ñá thẳng ñứng có trọng lượng riêng γñ ngăn giữa 2 bể nước có trọng lượng riêng γn Mực nước 2 bể là h1,h2,chiều cao của tường là ho Xác ñịnh bề dày b ñể tường

ñá khỏi bị lật

Bài 4: Xác ñịnh áp lực dư của nước tĩnh lên

cánh cổng ñặt thẳng ñứng dưới chân tường

chắn giữa 2 bể nước thượng, hạ lưu Cho bề

rộng cánh cổng hình chữ nhật là b=2m, h=1m

mực nước thượng lưu h 1 = 5m, ở hạ lưu h 2 =3m

Trọng lượng riêng nước là γ n =1000KG/m 3

b

h1

h2

h0

Bài 5: Tìm trị số và ñộ sâu áp lực nước tĩnh lên vách ngăn có dạng tam giác cân ñặt

thẳng ñứng nếu ñộ ngập nước của tâm là h=3,2m bề rộng ngập nước b=2,4m Cho trọng lượng riêng của nước γ=9810N/m 3

Bài 6: Xác ñịnh trị số áp lực F ñể mở cánh cổng hình chữ nhật có kích thước

a×b=0,4×0,3m 2 trọng lượng G=3kg Mặt phẳng của cánh cửa lập với phương ngang 1

góc 60°, lực F lập với phương thẳng ñứng 1 góc 30° ðộ sâu của bản lề cánh cửa

h=10m Trọng lượng của nước là γ=1000KG/m 3

Bài 7: Phao hình chữ nhật có kích thước chính L=10m, B=4m, T=2m nổi nghiêng 1 góc

θ=30° Xác ñịnh áp lực thủy tĩnh của nước lên ñáy và mạn của phao Cho trọng lượng riêng của nước γ =9810N/m 3

Bài 8: Tàu chở dầu chuyền thẳng với vận tốc biến thiên từ 7,4 hải lí/h trong thời gian

36,7s Bể chứa dầu có hình dạng chữ nhật rộng b=4m, dài l=10m, sâu h=6m ñặt dọc

theo tàu Tính áp lực thủy tĩnh lên thành trước và sau của bể nước, giả thiết khi tàu ñứng

α

yên ñộ ngập dầu của bể nước là

1 hải lí=1852m

Bài 9: Phao hình trụ tròn ñường kính

của phao so với ñáy là Z 1 =0,5m

phao có trọng lượng T 2 =380kg

Bài tập chương 4

Bài 10: Xác ñịnh áp suất chân không tại mặt cắt co hẹp của ống V

d=D/ 2 ống này ñặt trên máy bay với vận tốc

của không khí với ñộ cao của máy bay là

Bài 11: Một vòi phun hình nón cụt có

d=10mm, chiều cao h=0,5mm

b

ớc là h o =0,8h Cho trọng lượng riêng của dầu

ờng kính D=2m, trọng lượng T 1 =1500kg ð

=0,5m Xác ñịnh ñộ cao lớn nhất Z2 của tải trọng phụ

=380kg ñể phao cân bằng ổn ñịnh

ịnh áp suất chân không tại mặt cắt co hẹp của ống Văngtury có ñư

ặt trên máy bay với vận tốc V o =100 m/s, cho biết trọng l

ộ cao của máy bay là γ=6,24N/m 3

ột vòi phun hình nón cụt có ñường kính ñáy D=50mm, ñư

h=0,5mm Xác ñịnh lưu lượng nước phun và áp suất d

l

h

h0

Z2

D

T1

T2

Z1

ợng riêng của dầu γ =900KG/m 3 ,

ðộ cao trọng tâm

ủa tải trọng phụ ñặt lên

ăngtury có ñường kính

ết trọng lượng riếng

ờng kính ñáy trên

ớc phun và áp suất dư tại mắt cắt

a

h

dưới của vòi nếu nước phun thẳng

tưởng, bỏ qua sức cản của không khí, trọng l

Bài 12: Muốn khỏi phải dừng tàu hỏa lại

phương pháp sau: ở cạnh ñường ray ng

người ta cho thả xuống rãnh 1

trên tàu Hỏi tàu chạy 1 vận tốc bao nhiêu trong khoãng thời gian mà tàu

ñường l=1km thì thể tích nước chảy vào thùng là

miệng ống ở trên cao hơn mặt tự do của n

Bài 13 Xác ñịnh vận tốc tại cửa ra ống khí

d=0,1m ño ñược ñộ chênh lệch cột r

h=150mm, Cho trọng lượng riêng của không khí

ống là lý tưởng γ r =790KG/m 3

Bài 14: Cho một dòng chất lỏng lý t

dòng là φ= x 2 -y 2 Xác ñịnh ñộ chênh áp suất tại

khối lượng riêng của chất lỏng

BÀI TẬP CHƯƠNG 5

Bài 15: Xác ñịnh ứng suất tiếp trên vỏ tàu chuyển

theo phương pháp tuyến với vỏ tàu biểu diễn bằng ph

với giá trị tại y<1,95.10 -2 Cho h

µ=11,2.10 -4 N.s/m 2

Bài 16: Tìm qui luật phân bố vận tốc u=f(y) của dòng chất lỏng nhớt chảy tầng giữa 2

mặt phẳng cố ñịnh song song rộng vô hạn nằm ngang Tìm mối liên

trung bình theo mặt cắt và ñộ giảm áp trên 1

dòng yên ñịnh

ớc phun thẳng ñứng ñạt ñộ cao H=8m, Coi nước là chất lỏng lý

ản của không khí, trọng lượng riêng của nước cho ở bài trên

ốn khỏi phải dừng tàu hỏa lại ñể lấy nước vào tàu hỏa ñôi khi ngư

ờng ray người ta cho ñào 1 rãnh chứa ñầy n rãnh 1 ống nước ñể nước ñi lên trong ống chảy vào thùng chứa

ỏi tàu chạy 1 vận tốc bao nhiêu trong khoãng thời gian mà tàu

ớc chảy vào thùng là 3m 3 Biết ñường kính của ống

ặt tự do của nước trong rãnh là h=3,5m

ịnh vận tốc tại cửa ra ống khí ñộng có ñường kính D=0,5m

ộ chênh lệch cột rượu trong áp kế rượu lắp trên thành bên ống là

ợng riêng của không khí γ kk =1,227KG/m 3 Coi không khí trong

3

ột dòng chất lỏng lý tưởng chuyển ñộng thẳng với biểu thức hàm thế của

ộ chênh áp suất tại ñiểm A(1;2) và B(4;5) thu

ợng riêng của chất lỏng ρ=1025kg/m 3

ịnh ứng suất tiếp trên vỏ tàu chuyển ñộng nếu biến thiên vận tóc của n

ến với vỏ tàu biểu diễn bằng phương trình V= 516y

Cho hệ số nhớt ñộng lượng của nước ở nhiệt

ật phân bố vận tốc u=f(y) của dòng chất lỏng nhớt chảy tầng giữa 2 ịnh song song rộng vô hạn nằm ngang Tìm mối liên

ộ giảm áp trên 1 ñơn vị ñộ dài theo phương ch

ớc là chất lỏng lý

ớc cho ở bài trên

ñôi khi người ta dung

ầy nước Từ trên tàu ống chảy vào thùng chứa

ỏi tàu chạy 1 vận tốc bao nhiêu trong khoãng thời gian mà tàu ñi 1 quãng

ờng kính của ống d=10cm,

D=0,5m chỗ co hẹp

ợu lắp trên thành bên ống là

Coi không khí trong

ộng thẳng với biểu thức hàm thế của 1;2) và B(4;5) thuộc dòng Cho

ộng nếu biến thiên vận tóc của nước

V= 516y-13400y 2 ñúng

ớc ở nhiệt ñộ 15°C là

ật phân bố vận tốc u=f(y) của dòng chất lỏng nhớt chảy tầng giữa 2 ịnh song song rộng vô hạn nằm ngang Tìm mối liên hệ giữa vận tốc

ương chảy, giả thiết

Bài 17: Tìm qui luật phân bố vận tồc u=f(y) của dòng chất lỏng tầng giữa 2 mặt phẳng

rộng vô hạn nằm ngang song song với nhau và cách nhau 1 khoảng h Mặt phẳng trên chuyển ñộng với vận tốc vo so v

trung bình theo mặt cắt với ñộ dài theo ph

Bài 18: Tìm qui luật phân bố vận tốc

chảy tầng yên ñịnh dọc theo mặt phẳng nghiêng giả

phẳng tự do như nhau ðộ sâu dóng tại mọi

nghiêng ñều là h

Bài 19: Vận tốc kéo của mô hình tàu thủy trong bể thử là

mô hình lm, lượng nước chiếm G

L T =100m, lượng nước chiếm

Frút

Bài 20: Mô hình tàu thủy làm theo tỉ lệ xích

giả sử khi tiến hành thí nghiệm bảo

Xác ñịnh vận tốc mô hình tàu V

số vòng quay của chân vịt tàu thực

BÀI TẬP CHƯƠNG 6

Bài 1: Xác ñịnh trạng thái chảy của n

ñường kính ống d=5cm, ñộ nhớt

ật phân bố vận tồc u=f(y) của dòng chất lỏng tầng giữa 2 mặt phẳng ộng vô hạn nằm ngang song song với nhau và cách nhau 1 khoảng h Mặt phẳng trên

so với mặt phẳng dưới cố ñịnh Tìm mối liên hệ giữa vận tốc

ộ dài theo phương dòng chảy Giả thiết dòng yên tĩnh

ật phân bố vận tốc u=f(y) và lưu lượng q của dòng chất lỏng nhớt

ịnh dọc theo mặt phẳng nghiêng giả thiết áp suất tại mọi

ộ sâu dóng tại mọi ñiểm trên mặt phẳng tự do so với mặt phẳng

y

h

a

ận tốc kéo của mô hình tàu thủy trong bể thử là v m =5m/s Xác ñ

ớc chiếm GM của mô hình tàu, nếu mô hình tàu thật có

ớc chiếm 30.000kN và vận tốc V T =20m/s, tiêu chuẩn theo tiêu chuẩn

ủy làm theo tỉ lệ xích Lm

Lt =

1

16 tiến hành thí nghiệm trong bể thử,

ả sử khi tiến hành thí nghiệm bảo ñảm ñầy ñủ tiêu chuẩn ñồng dạng thủy

ịnh vận tốc mô hình tàu Vm và số vòng quay của chân vịt tàu mô hình n

ố vòng quay của chân vịt tàu thực n t =600 vòng/phút Vận tốc tàu thực

ịnh trạng thái chảy của nước trong ống dẫn nếu vận tốc của n

ộ nhớt ñộng của nước v=1,57.10 6 m/s

ật phân bố vận tồc u=f(y) của dòng chất lỏng tầng giữa 2 mặt phẳng ộng vô hạn nằm ngang song song với nhau và cách nhau 1 khoảng h Mặt phẳng trên

ịnh Tìm mối liên hệ giữa vận tốc

ảy Giả thiết dòng yên tĩnh

ợng q của dòng chất lỏng nhớt

ết áp suất tại mọi ñiểm trên mặt

ểm trên mặt phẳng tự do so với mặt phẳng

Xác ñịnh ñộ dài tàu

ủa mô hình tàu, nếu mô hình tàu thật có ñộ dài

ẩn theo tiêu chuẩn

ến hành thí nghiệm trong bể thử,

ồng dạng thủy ñộng lực

ịt tàu mô hình nm, cho biết

ận tốc tàu thực Vt=20m/s

ớc trong ống dẫn nếu vận tốc của nước v=1m/s,

Bài 2: Lưu lượng của nước lớn nhất trong ống có

chế ựộ chảy trong ống vẫn là chảy tầng Cho

Bài 3: Tìm hệ số ựộng năng α, t

của dòng chất lỏng chảy rối trong ống trụ tròn với sự phân bố vận tốc theo luật:

V

Vmax= (

ro-r

ro )Vn , với ro là bán kắnh

Bài 4: Etăng chảy trong ống nằm ngang với

nhớt ựộng v=0,72.10 6 m 2 /s và tr

ống dài L=5m Coi ống là trơn th

Bài 5: Xác ựịnh ựộ chênh h

chảy qua ống xiphong với lưu lư

ựịnh áp suất tại mặt cắt B-B n

thất cục bộ tại cửa vào ξ 1 =0,1

dầu máy v = 0,61.10 -4 m 2 /s

Bài 6: Xác ựịnh áp suất dư c

nước qua van A ở ựáy có diện tắch

khoang bị ựẩy ra ngoài theo lỗ B ở trên mặt khoang với diện tắch

tổn thất ξ 2 =1,2 Bỏ qua tắnh chịu nén của không khắ, cho trọng l

γ o =1000kG/m 3 và trọng lượng riêng của không khắ

Bài 7: Xác ựịnh lưu lượng Q

ựường ống phụ mắc song song với

lượng trong ống phụ Q 2 =5 l/m

bằng λ=0,025 Hệ số tổn thất cục bộ trên toàn ống phụ

ớc lớn nhất trong ống có ựường kắnh d=80mm

ộ chảy trong ống vẫn là chảy tầng Cho ựộ nhớt của nước v=1,57.10

α, tỉ số vận tốc trung bình theo mặt cắt với vận tốc cực

ủa dòng chất lỏng chảy rối trong ống trụ tròn với sự phân bố vận tốc theo luật:

là bán kắnh ống kắnh

ảy trong ống nằm ngang với ựường kắnh d=8mm lưu lư

và trọng lượng riêng γ=760KG/m 3 Tìm ựộ giảm áp trên

ơn thủy lực (các mô nhám cháy tầng thủy kắn)

giữa bể chứa dầu máy có trọng lượng riêng

ưu lượng Q=4 l/s cho toàn bộ ống dài l=20m, d=50mm

B nếu ống dài từ ựầu ựến mặt cắt này là l B

=0,1, tại chỗ uốn cong ξ 2 =0,2 và tại cửa ra ξ 3

ư của không khắ trong khoang tàu ựang chìm b

ện tắch S 1 =0,1m 2 với hệ số tổn thất ξ 1 =2 Không k

ẩy ra ngoài theo lỗ B ở trên mặt khoang với diện tắch S 2 =0,01m

ỏ qua tắnh chịu nén của không khắ, cho trọng lượng riêng của n

ợng riêng của không khắ γ kk =1,273kG/m 3 và H

ợng Q1 trong ựường ống chắnh có ựường kắnh

ờng ống phụ mắc song song với ựường ống chắnh có ựường kắnh d=50mm

=5 l/m Hệ số ma sát đác-xi trên toàn ống ph

ệ số tổn thất cục bộ trên toàn ống phụ ξ=1,5m

d=80mm là bao nhiêu ựể v=1,57.10 6 m/s

ặt cắt với vận tốc cực ựại

ủa dòng chất lỏng chảy rối trong ống trụ tròn với sự phân bố vận tốc theo luật:

lưu lượng Q=2 l/s độ

ộ giảm áp trên ựoạn

ủy lực (các mô nhám cháy tầng thủy kắn)

ợng riêng γ=900kG/m 3 l=20m, d=50mm Xác

B =15m Hệ số tổn

3 =1 độ nhớt ựộng

ìm bằng cách tháo Không khắ trong

=0,01m 2 với hệ số ợng riêng của nước

H 1 Ờ H 2 = 0,875m

ờng kắnh D=200mm với d=50mm dài 5m, lưu

phụ là như nhau và

Bài 8: Ống nối tiếp hai ống dài

d 2 =150mm, ñầu ống ñặt cao h

Xác ñịnh lưu lượng trong ống (cho giá trị hệ số l

l/k 2 2 =39,9)

Bài 9: Chất lỏng cần chuyển từ A

Hỏi phải lắp ống 2 song song ống 1 có d

Bài 10: Từ bể áp A, mắc ống (

H=25m, Xác ñịnh HB, HC với B,C là 2

Bài 11: Nước chày từ A ñ

l 2 =480m, d 2 =150mm, l 3 =360m

bảo ñảm lưu lượng Q tc =60 l/s

Ống nối tiếp hai ống dài L 1 =6km, ñường kính d 1 =200mm, L 2 =5km

ặt cao hơn cuối ống ∆h=30m ðộ giảm áp trên toàn ống

ợng trong ống (cho giá trị hệ số lưu lượng trong ống là

ất lỏng cần chuyển từ A ñến B với Q=150l/s bằng 1 ống dài 1km,

ỏi phải lắp ống 2 song song ống 1 có d2=? ðể Q=const Cho H A – H B

ừ bể áp A, mắc ống (l 1 =350m, d 1 =100mm) nối tiếp ống (l 2 =420m

ới B,C là 2 ñiểm cuối ống 1 và 2, Q B =Q C =3,6 l/s

A ñến B bằng 3 ống song song có: l 1 =500m

=360m, d 3 =100mm Xác ñịnh ñộ chênh cột áp giữa A và B

=60 l/s Xác ñịnh lưu lượng trên 3 ống Q1, Q2, Q

=5km, ñường kính

ộ giảm áp trên toàn ống ∆p=5at ợng trong ống là l/k 2 =0,6 ;

ằng 1 ống dài 1km, d 1 =300mm

= 10m

=420m, d 2 =75mm)

=3,6 l/s

=500m, d 1 =200mm,

ộ chênh cột áp giữa A và B ñể

, Q3