Đề thi : Thủy lực - P6

Tài liệu tham khảo cho các bạn sinh viên học chuyên ngành kỹ thuật có tư liệu ôn thi tốt đạt kết quả cao trong các kì thi giữa kì và cuối kì

Trang 1

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút

Đề số : A04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Lý thuyết (3 điểm)

Thiết lập phơng trình vi phân cơ bản của chất lỏng cân bằng (phơng trình ƠLe),

d-ới dạng vô hớng và dạng véc tơ, điều kiện cân bằng của chất lỏng

Bài toán (7 điểm)

Nớc từ ngăn 1 qua lỗ sang ngăn 2 của bể

đặt trên cao và cấp xuống miệng phun nh hình

vẽ Lỗ thông hai ngăn, chảy ngập có  = 0.07

m2,   0 , 65; cao trình mặt nớc ngăn đầu

45

B m

  Tuyến ống có áp có D =150 mm,

03

,

0



 dài l = 150m, 2 chỗ uốn cong, mỗi chỗ

có c  0 6 Cuối có miệng phun d = 50mm đặt

đứng, miệng ở cao trình v 3m Tổn thất cục bộ

g

v v

h c

2 85 , 1

2

1 

 (với v1 là lu tốc tại vòi phun, v là lu tốc trong ống)

Yêu cầu: Tính độ cao lý thuyết (bỏ qua sức

cản của không khí) phun đợc theo phơng đứng

của dòng tia tại vòi (Z)?

Đề số : B04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì

thêm)

Thành lập công thức tính áp suất thuỷ tĩnh và phơng trình mặt đẳng áp đối với thùng chứa chất lỏng chuyển động quay quanh trục thẳng đứng?

Vận dụng tính áp lực tác dụng lên một mặt bên của một thùng kín hình hộp chứa đày nớc, mỗi chiều 2m, quay quanh trục thẳng đứng đi qua tâm thùng Tại điểm giữa mặt trên của thùng có lỗ nhỏ thông với khí trời Thùng quay với tốc độ n= 200 v/ph

Một máy bơm nớc sạch tiêu hao công suất trên trục N= 31kw Hiệu suất của máy

 =81% Lu lợng Q = 35l/s,   1000kG/m3 Chiều cao đặt trục máy so với mực nớc trong

bể hút ZB = 3m Tổng hệ số kháng ( bao gồm kháng dọc đờng và cục bộ) của ống hút h

=12, đờng kính ống hút và ống đảy bằng nhau Dh = Dđ =250 mm Yêu cầu tính:

+ Cột áp toàn phần của máy bơm HB?

+ Độ chân không tối đa trong ống hút bằng bao nhiêu?

+ Trị số áp lực đo đợc tại áp kế lắp sát đầu ống đảy của máy bằng bao nhiêu? Biết cao độ tâm mặt cắt đặt áp kế bằng độ cao ZB của trục máy bơm

Đề số : C04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì

thêm)

Thành lập phơng trình vi phân liên tục của môi trờng chất lỏng chuyển động liên tục, từ đó suy ra các trờng hợp riêng?

Trang 2

Bài toán (7điểm )

Xác định trị số áp suất đo đợc tại áp kế M trong hệ

thống đảy nớc bằng khí nén Nớc từ bể kín phía dới

lên bể trên với lu lợng Q = 3 l/s Biết D = 30 mm, t =

200c, 0 , 0101cm /2 s



 ,  0 , 2mm, l =15m, H = 0,8

m Hệ số kháng K  6; V  0 , 5; RA  1;





e

t

R

D

8

,

32

 ; Hệ số  trong các trạng thái tính nh

sau:

) 5 , 1 lg 8 , 1 (

1





e

R

Rối nhám: 1 2 lg  1 , 14



Rối quá độ:

25 , 0

100 46

, 1 1 ,

















e

R D



Đề số : D04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì

thêm)

Thành lập công thức tính áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên thành phẳng dạng bất kỳ (trị

số và tâm áp)

Bài toán (7 điểm)

Toa xe chở dầu chuyển động theo phơng

ngang với vận tốc v=36km/h và có các kích

thớc D=2m; h=0,3m; l=4m Tại một thời

điểm đoàn tàu hãm phanh và sau đó chạy

đ-ợc một quãng đờng L=100m thì dừng lại

Xem chuyển động của đoàn tàu là chuyển

động chậm dần đều, hãy xác định tổng áp

lực P của dầu lên đáy trớc toa xe Trọng

l-ợng riêng của dầu 3

8200N m/

 

Đề số : E04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì

thêm)

Thành lập công thức tính áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt cong chịu lực(trị số

và tâm áp)

1 Lập phơng trình vi phân liên tục cho chuyển động của chất lỏng không nén đợc,nếu

hình chiếu của lu tốc lên các trục toạ độ cho nh sau.:















x z

u

z y

u

y x

u

z y

2 2 2 2 2

2 Cho thế vận tốc của dòng chất lỏng   3 x 2y Tìm vận tốc của nó, nếu x, y có đơn vị

là mét?

Trang 3

Đề số : F04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì

thêm)

Từ phơng trình Lam- Grômeco hãy thành lập tích phân Coisi- Lagrange và nói diều kiện áp dụng?

1- Cho biết thế vận tốc của dòng chất lỏng 2 42 2

z y

x  



điểm A có toạ độ x=1m, y=2m, z=2m

2 Một trục máy  = 120mm , đợc giữ thẳng đứng trong

ổ trục dài l = 35cm Khe hở đồng trục không đổi t = 0,15mm

chứa đầy dầu với  = 125 centi poa-zơ Trục quay 220v/ph Tìm

ngẫu lực cản do ổ trục gây ra và công suất tiêu hao.

[1 centi poa-zơ = 1

1000poa do(P)]

Đề số : G04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng (phơng trình

ƠLe)

Dới cột nớc H= 6m, ống xi phông phải chuyển qua một lợng nớc Q ống có đờng kính ống d = 150mm Điểm nguy hiểm A nằm cao hơn mực nớc thợng lu h = 4m, chiều dài đoạn trớc điểm A là l1= 50m, đoạn sau điểm A dài l2 = 20m Đầu vào có van 1 chiều và lới chắn rác với L = 5, mỗi chỗ uốn cong có UC = 0,3, chỗ ra RA = 1 Độ chân không tại điểm A là 6m

Tính lu lợng của hệ thống và hệ số tổn

thất cục bộ tại van (K) để thoả mãn điều

kiện trên Hệ số  tính theo công thức

3

/

1

02

,

0

d





Đề số : H04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trang 4

Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng viết dới dạng phơng trình Gơ-rô-mê-cô (phơng trình dạng hình chiếu và dạng véc tơ)

ở cuối ống chảy có áp D= 600mm dẫn nớc vào tua bin của nhà máy thuỷ điện có một vòi đờng kính miệng ra d = 150 mm, tổn thất trong đoạn vòi thu hẹp tính theo công thức

g

v v

h C

2

) ( 04

,

0

2

1 

 , trong đó v- vận tốc trong ống; v1- vận tốc tại miệng ra của vòi Chiều dài tổng cộng của tuyến dẫn L = 1200m Xác định lu lợng, công suất của luồng nớc

và hiệu suất thuỷ lực của ống khi cột nớc H = 250m

Chỉ rõ mặt cắt K đặt ở độ sâu bao

nhiêu để áp d tại đó bằng 0,37 at, biết chiều

dài từ hồ đến đó L1 = 550m

Tổn thất cục bộ bỏ qua, độ nhám của

ống  = 0,2mm, nớc chảy trong khu bình

phơng sức cản, hệ số  xác định theo công

thức: 1 2 lg  1 , 14



Đề số : I04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình Béc-nui- y đối với chuyển động ổn định của chất lỏng lý

t-ởng trọng lực và chất lỏng lý tt-ởng chuyển động tơng đối

Xác định áp suất (pd) trên mặt thoáng

của thùng tích năng lắp ở sát đầu đảy của

máy bơm và áp lực bơm toàn phần của

máy bơm (HB ) cấp nớc tự động

Biết Q=15l/s ống đảy có D=150mm, L

=1200 m,  = 0,5 mm,  = 0,0101cm2/s,

bỏ qua tổn thất cục bộ ống hút có D =

200 mm, Lh = 12m ,  =0,003, c  5

( tổng hệ số kháng cục bộ ) Cao trình

mực nớc tại bể hútZ B   3 , 5m, tại mặt

n-ớc trong thùng tích áp là Z T 1,5 m Cốt

đo áp tại A (điểm đầu mạng) là Z A 

45m trục máy bơm cốt 0,0m Chiều dày

lớp mỏng chảy tầng





e t

R

D

8 , 32

 Hệ số  của ống đảy trong từng trạng thái tính nh

sau:

) 5 , 1 lg 8 , 1 (

1





e

R

Rối nhám: 1 2 lg  1 , 14



Rối quá độ:

25 , 0

100 46

, 1 1 ,

















e

R D



Đề số : K04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình Béc- nui-y đối với dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng chuyển

động ổn định

Trang 5

Nớc từ bể hở A có diện tích mặt

thoáng  = 80m2, tháo ra sông (mực nớc

không đổi) theo một xi phông Tính thời

gian tháo nớc từ H1 = 7m đến H2 = 3m

Tính áp suất chân không lớn nhất tại đỉnh

xi phông khi H2 = 3m? Biết xi phông có 4

đoạn, D= 200mm,  = 0,3 , CRÊPIN = 5 ,

UC = 0,5 , K = 6, L1= L2= L3= L4= 15 m,

H3 = 4 m

RA = 1 Coi các hệ số tổn thất không thay

đổi

Đề số : L04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình Béc- nui-y đối với toàn dòng chất lỏng thực chuyển động

ổn định

Bài toán (6điểm)

Xác định công suất của

tuabin nếu biết vận tốc của

dòng nớc ở điểm cao nhất

là 10m/s Các cao trình và

kích thớc biểu diễn trên

hình vẽ Tuyến ống trớc và

sau tuabin có d= 40mm,

góc nghiêng = 300

Đề số : M04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình động lợng cho toàn dòng chảy

Bài toán (7 điểm).

Trong hình trụ tròn nằm ngang chứa hai chất lỏng không hoà

tan lẫn nhau với trọng lợng riêng 1 và 2 (2>1) Chất

lỏng nặng hơn chiếm 1/3 đờng kính kể từ dới lên Tính áp lực

P của chất lỏng lên mặt đáy bên

Trang 6

Đề số : N04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập phơng trình trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng viết dới

dạng phơng trình Lam- Gromeco

Cánh cửa cống cao H=12m, rộng b=10m chịu áp lực nớc ở thợng lu Cửa gồm 5 tấm phai, sao cho áp lực nớc lên mỗi tấm đều nh nhau Xác định độ cao và vị trí tâm áp của của mỗi phai

Đề số : U04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập công thức tổng quát Đacxi- tính tổn thất dọc đờng và Công thức Sêdi

Thùng kín, chứa nớc có lỗ chữ nhật kích thớc DxL ở

đáy Lỗ đợc đậy kín bằng một vật hình lăng trụ có đáy là

nửa hình tròn đờng kính D Biết áp suất tuyệt đối trên mặt

thoáng p0 = 49050 N/m2, L =6 m, D =1,2m Khối lăng trụ có

trọng lợng G = 1000N

Hỏi: 1- Với H bằng bao nhiêu thì vật đậy lỗ bị nổi?

2- Tính áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên vật với

H=12m

Đề số : P04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trang 7

Thiết lập công thức phân bố lu tốc trong dòng chảy tầng và tính hệ số  trong dòng chảy tầng

Tuốc bin nhận lu lợng nớc Q dới cột

nớc cao 700m, cuối tuyến dẫn có áp có

một đầu phun có đờng kính d =150 mm

Dòng phun thẳng góc vào gàu và đi ra

khỏi gàu với góc  = 300 Bỏ qua mọi

tổn thất trong ống, trong dòng phun và

trên mặt gàu, bỏ qua trọng lực trong

phạm vi dòng tia phun vào gàu

Xác định lực do dòng tia tác dụng

lên gàu trong 2 trờng hợp:

+ Gàu đứng yên

+ Gàu chuyển động với vận tốc

v

u

2

1

 (m/s)

Đề số : Q04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trình bày thí nghiệm Ni-cu-rat-sơ về ảnh hởng của trạng thái chảy đối với tổn thất cột nớc và những kết luận rút ra từ thí nghiệm này

Ngời ta đậy một lỗ tròn ở đáy bể chứa bằng quả cầu

có trọng lợng G Bán kính quả cầu bằng R; mực nớc

từ mặt thoáng đến đáy bình bằng 4R và khoảng cách

từ tâm quả cầu đến đáy bình là R/2 Tính lực Q cần

thiết để nâng quả cầu lên

Đề số : S04 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập công thức tính dòng không ổn định qua lỗ từ bể A sang bể B trong trờng hợp mực nớc thợng lu và hạ lu đều thay đổi

Trang 8

Dầu có  = 8200 N/m ,  = 0,55 cm /s chứa

đày trong một téc hình trụ có đờng kính D = 3m,

chiều dài B = 4m có lỗ thông với khí ở trên và đợc

tháo ra khí trời theo một ống có d = 150mm, dài l

=30m và H = 2m Bỏ qua tổn thất cục bộ, biết trạng

thái chảy của dầu là chảy tầng, tính thời gian tháo cạn

dầu trong téc

trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng

Đề số : T04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trình bày tích phân Béc-nu-ly giải phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng Gơ-rô- mê- cô và điều kiện áp dụng Từ phơng trình đó áp dụng cho tr-ờng hợp chất lỏng lý tởng, trọng lực, chảy ổn định

Tính thời gian tháo cạn nớc ra khỏi bình hình nón tròn xoay có đỉnh quay xuống

d-ới áp suất trên mặt nớc và tại cửa ra bằng áp suất khí quyển Bình cao h = 8 m, đờng kính mặt nớc đỉnh trên cùng lúc ban đầu D = 12m, lỗ tháo nớc đặt tại đáy bình có  

0,015m2, hệ số lu lợng l  0 , 63

Đề số : U04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trình bày phơng pháp tính toán thuỷ lực kênh tròn và các bài toán về kênh tròn

Một đờng ống dài 2L nối 2 bình hở

có độ chênh mực nớc là H Xác định độ

tăng lu lợng của hệ thống khi ta nối thêm từ

giữa đoạn ống ban đầu một nhánh song

song dài L bằng ống có đờng kính và vật

liệu nh tuyến đã có Bài toán xét cho 2 trờng

hợp dòng chảy là chảy tầng

e

R

64



 và chảy rối nhám ( 0 ,102/3

d



 ) Bỏ qua các tổn thất

cục bộ

Trang 9

Đề số : V04 / TL1 ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Thành lập công thức tính lu lợng của dòng chảy ổn định, tự do qua lỗ nhỏ thành mỏng

Bài toán (7 điểm)

Từ 3 bể chứa có cột áp bằng nhau H =

10m và theo 3 đờng ống giống nhau dài l

= 50m, d = 100mm ( = 0.025) nớc chảy

dồn vào một ống góp gồm 3 đoạn giống

nhau dài l1 = 80m, d1 = 200mm (1 =

0.025)

1 Tính lu lợng qua ống góp ra ngoài

khí trời khi các khoá đều mở hết cỡ (K =

0)

2 Tính các lu lợng Q1, Q2, Q3 chảy

vào ống góp khi cột áp là H

Một nắp đậy AB hình tròn đờng kính 1 m

dùng để đậy kín lỗ ở thành bể chứa chất lỏng Bể

chứa một lớp nớc cao 2m và một lớp dầu cao 4m

( = 0.86) áp suất d của không khí trên mặt

thoáng bình là 120 kPa Xác định áp lực nớc tác

dụng lên cửa van và tìm độ sâu tâm áp

Đề số : A19 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Trang 10

Xác định thời gian làm ngang bằng mực nớc trong trờng hợp mực nớc thợng lu và hạ

lu của hai bể hình lăng trụ đứng đều thay đổi Biết lỗ thông ở vách ngăn ở hai bể có diện tích , hệ số lu lợng là  Diện tích mặt thoáng 2 bể là 1, 2 là không đổi

Bài toán (7 điểm)

Một cửa van phẳng chữ nhật chắn nớc,

rộng b= 8m, đặt nghiêng = 300, có chiều

cao H1= 2 m, H= 6 m, hạ lu không có nớc

Cửa van trên cấu tạo bằng 5 tấm đặt theo

ph-ơng ngang, mỗi tấm tỳ lên 1 dầm thép chữ

I(đặt tại tâm áp của từng tấm), sao cho áp

lực thuỷ tĩnh tác dụng lên các tấm là nh

nhau

Xác định chiều cao kích thớc từng tấm và

vị trí dầm chữ I đỡ các tấm

Tính toán dòng chảy ổn định qua vòi: Xác định lu lợng, độ chân không và ảnh hởng của độ chân không trong vòi

Xác định khoảng thời gian để mực nớc

hai bể ngang nhau Các bể là hình trụ(có diện

tích mặt nớc 1=20 m2, 2=16 m2) đợc nối với

nhau bằng ống ngắn thuỷ lực, dài l =10m, d

=100mm, hai chỗ uốn cong UC =0,29, V

=0,5; RA = 1,  = 0,0419 Độ chênh mực nớc

ban đầu H = 6m (vị trí miệng ống đặt thấp hơn

mực nớc thấp nhất)

Tính toán thuỷ lực đờng ống nối tiếp, ống song song, ống tháo nớc liên tục

Tiêu đề	Đề thi môn thủy lực đại cương
Trường học	Trường Đại Học Kinh Tế Hà Nội
Chuyên ngành	Thủy lực
Thể loại	Đề thi
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	15
Dung lượng	268,5 KB