biết độ nhớt động lực học của nước là 10-3Ns/m2 và của ethylen glycol là 2.10-2 Ns/m2 Đáp số: 0,2 m/s Bài 1.5: Một luồng khí có hệ số nhớt µ chảy qua một khe hẹp h, biết ứng suất ma sát
Trang 11
Bài 1.1: Một thùng hình côn như hình vẽ, h = 1m và D = 0,8m có thể chứa 150 kg dầu, tìm khối lượng
riêng và trọng lượng riêng của dầu
Đáp số: ρ = 895,7kg/m3, γ = 8786,8N/m3
Bài 1.2: Một khối chất lỏøng có cân nặng 2500kgf và có tỉ trọng là δ = 0,8 Khối lượng và thể tích của khối
chất lỏng đó bao nhiêu?
Đáp số: M = 2500Kg, V = 3,125m3
Bài 1.3: Một chất lỏng nén trong trong một xy lanh có thể tích 1000cm3 ở áp suất 1MN/m2 và thể tích 995cm3 ở áp suất 2MN/m2 Xác định moduyn đàn hồi của chất lỏng đó
Đáp số: K = 200MN/ m2
Bài 1.4: Ba mặt phẳng lớn phân chia hai lớp chất lỏng là nước và ethylen glycol như hình vẽ, chiều dày
của nước và ethylen glycol lần lược là h1 = 0,1cm và h2 = 0,2cm Nếu mặt phẳng trên cùng di chuyển với vận tốc V = 2m/s, để cho mặt phẳng ở giữa đứng yên thì mặt phẳng dưới phải di chuyển chiều ngược lại với vận tốc bao nhiêu? (biết độ nhớt động lực học của nước là 10-3Ns/m2 và của ethylen glycol là 2.10-2
Ns/m2)
Đáp số: 0,2 m/s
Bài 1.5: Một luồng khí có hệ số nhớt µ chảy qua một khe hẹp h, biết ứng suất ma sát phân bố theo phương
thẳng góc của dòng chảy là
h
y
o
τ
=
τ 2 , trong đó τolà một hằng số, y phương thẳng góc với dòng chảy và gốc zero lấy tại giữa khe Xác định vận tốc cực đại của luồng khí:
Đáp số:
4
h
max µ
τ
=
Bài 1.6: Nước được đặt giữa hai tấm phẳng song song nhau Tấm trên có thể di chuyển và được nối liền
với một vật có khối lượng m bởi sợi dây qua một ròng rọc như Hình bên Giả sử trạng thái của hệ thống
đạt được ổn định và sự phân bố vận tốc trong lớp nước được xem như là tuyến tính Bỏ qua ma sát ở ròng rọc Cho:
+ µ = 0,89 x 10-3 N.s/m2, ∆y = 5mm; g = 9,81m/s2
+ Diện tích tiếp xúc A = 0,5 m2, vận tốc V của tấm phẳng là 0,22 m/s
Tính khối lượng m?
Đáp số: 2 gr
V nước
ethylen glycol
h1
h2
Hình bài 1.4
∆y y
x
m A
Hình bài 1.6
h
D
Hình bài 1.1
y
Hình bài 1.5
Trang 22
Không khí
Dầu(0,85)
0,5m 2m
C
D
Hình bài 2.4
pa
A
Hình bài 2.7
Benzen (0,88)
Khí
A
B 20cm
8cm
40cm
14cm 9cm
Nước
Hg (13,6)
C
Dầu (0,82)
1 ÁP SUẤT
Bài 2.1: Một bình kín chứa nước như hình vẽ Nếu áp suất tại A là 100Pa, xác định áp suất tại B, C và D
ĐS: pBck = 2843Pa, pC = 8929Pa, pD = 14815Pa
Bài 2.2: Một bình kín chứa nhiều chất lỏng như hình vẽ Nếu áp suất khí trời là 98,1Kpa và áp suất tuyệt
đối tại đáy bình là 237Kpa Xác định tỉ trọng của chất lỏng X
ĐS: δX = 1,52
Bài 2.3: Xác định áp suất dư tại A, B, C và D như hình vẽ
ĐS: pAck = 5886Pa, pB = pC = 5886Pa, pD = 20424,42Pa
Bài 2.4: Một ống chứa đầy dầu δ = 0,85 nối 2 bình A và B như hình vẽ Xác định áp suất tại 2 điểm C và
D
ĐS : pCck = 20,846Kpa; pDck = 4,17Kpa
Bài 2.5: Tính độ sâu Z của trạm khảo sát dưới mặt biển, cho biết áp kế tuyệt đối trong trạm có độ cao
84cm Hg; áp kế đo sâu có mực Hg như hình vẽ; áp suất trên mặt nước biển là 76cmHg Trọng lượng riêng của nước biển là γnb = 11200N/m3; γHg = 133000N/m3
ĐS: z = 10,05 m
Bài 2.6: Xác định áp suất tuyệt đối và áp suất dư của không khí trong bình, khi biết chiều cao h1 = 76cm,
h2 = 86cm, h3 = 64cm, h4 = 71cm, tỉ trọng của thủy ngân δHg =13,6; áp suất tuyệt đối của khí trời là 101Kpa ĐS: podư =173,95Kpa potđ = 274,95Kpa
Bài 2.7: Xác định độ chênh áp suất giữa 2
điểm A và B
ĐS: pA - pB = 8,95KN/m2
0,5m 1,2m
z 40cm
p td =0
pa
Hình bài 2.5
A B
p0
h1
h2 h3 h4 Nước
Nước
Hg
pa
Hình bài 2.6
A
B
C D
1m 2m
3m
Hg (13,6)
X Nước Dầu (0,8)
Hình bài 2.2
O A
B
C D
1m
0,6 0,3m 0,3m
Hình bài 2.3
Nước
Dầu (0,78)
Khí Khí
A
B
C
D
•
A
D 0,6m
0,9m
1,5m
Nước
Khí Khí
Hình bài 2.1
B
Khí
C
Trang 33
Bài 2.8: Xác định chiều cao x, y từ mặt thoáng của chất lỏng trong bình đến mặt chất lỏng trong
hai áp kế tuyệt đối như hình vẽ Biết áp suất tuyệt đối của không khí trong bình po = 101,35KPa, áp suất hơi của alcohol là 11,72KPa, của Hg là 16,06.10-5KPa
ĐS: x =11,56 m y = 6,7 m
Bài 2.9: Xác định độ dâng cao mực dầu h trong ống bên phải
ĐS: h=17,5cm
Bài 2.10: Ở nhiệt độ 20oC, áp kế tuyệt đối tại A đọc được giá trị 300KPa Xác định chiều cao cột nước h Hỏi giá trị áp suất dư tại B đọc được bao nhiêu? Biết áp suất tuyệt đối của không khí trong bình là 180KPa, áp suất khí trời là 98,1KPa
ĐS: h =1,377m pB = 103,015KPa
2 ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN BỀ MẶT PHẲNG:
Bài 2.11: Van phẳng OA hình chữ nhật cao 1,5m, rộng 2m, quay quanh trục O nằm ngang như hình vẽ
1) Tính áp lực nước tác dụng lên van
2) Tính lực F để giữ van đứng yên
ĐS: 1) Fn = 125,18KN 2) 66,22KN
Bài 2.12: Van phẳng OA hình chữ nhật cao 1,2m, rộng 2m, quay quanh trục O nằm ngang như hình vẽ
1) Tính áp lực do nước và dầu tác dụng lên van
2) Tính lực F để giữ van đứng yên
ĐS: 1) Fn = 80,05KN, Fd = 11,3KN 2) F = 34,85KN
Bài 2.13: Một thùng hình chữ nhật dài 100cm, rộng 50cm Xác định áp lực thủy tĩnh tác dụng lên tấm dưới
BD và tấm trên AEFG
ĐS: F1 = 3,80KN, F2 = 1,19KN
Bài 2.14: Tính áp lực (trị số và điểm đặt) do nước tác dụng lên van phẳng hình chữ nhật cao a =1,2m, dài
2m
ĐS: F = 65,92KN yD = 5,62m
1,22m
y
x
Alcohol
(0,79)
Hg (13,6)
p0
Hình bài 2.8
C
B
25cm
20cm
Nước
10cm
h
Hình bài 2.9
C
Dầu(0,82)
B
Hình bài 2.10
Nước
Khí
h
80cm c
Hg
20cm
40cm 5m
1,5m
F
O
Hình bài 2.11 A Hình bài 2.12 A F
4m 1,2m
O Nước
Dầu (0,82)
Dầu (0,82)
30cm 45cm
100cm
D=10cm A
Hình bài 2.13
Nước
Trang 44
Z=3m
p
Nước
Khí 1m
A
Hình bài 2.17
Bài 2.15: Tính áp lực (trị số và điểm đặt) do nước tác dụng lên van phẳng hình tròn, đường kính D =1m
ĐS: F = 14,88KN yD = 2,26m
Bài 2.16: Van phẳng ABE hình tam giác đều có thể quay quanh trục nằm ngang qua A như hình vẽ
1) Tính áp lực do nước tác dụng lên van (trị số và điểm đặt)
2) Tính lực đẩy ngang F để giữ van đứng yên
ĐS: 1) Fn = 110,76KN, yD = 4,304m 2) F = 46,507KN
Bài 2.17: Một bình chứa nước đến độ cao Z
nối với một ống có chiều cao 1m Trong
ống khí nén có áp suất p Xác định áp suất
khí trong ống để van AB không quay quanh
trục nằm ngang qua A trong 2 trường hợp:
1) Ống hình vuông
2) Ống hình tam giác đều
ĐS: 1) pv = 25,996KN/m2 2) ptg = 26,98KN/m2
Bài 2.18: Một cửa van hình chữ nhật ABEF đáy EF nằm ngang có thể quay quanh trục AB Cửa van được
đóng lại bởi đối trọng gắn trên van Trọng lượng của đối trọng và van là W đặt tại G Cửa van dài L = 120cm, cao a = 90cm, chiều cao cột nước h = 0,9m Xác định trọng lượng nhỏ nhất của đối trọng để mở van không thể tự mở
ĐS: W = 10,174KN
Bài 2.19: Một van hình chữ nhật có thể quay quanh trục nằm ngang qua A, chiều dài van là b Bỏ qua
chiều dày van Biết h1 = 0,5m, h2 = 0,8m, h3 = 2m, b = 1,5m Xác định trọng lượng G của van để nước không chảy qua ĐS: G = 8,94Kgf
Bài 2.20: Một cửa van chắn nước ABM có kích thước như hình vẽ Cửa van dài 6m, được giữ cân bằng
nhờ thanh chống BD
1) Tính áp lực nước tác dụng lên van
2) Tính lực nén trên thanh chống nếu bỏ qua trọng lượng của thanh
ĐS : F1 = 12Tf; F2 = 120Tf; N = 61,19 Tf
A
h1
h2
h3
Hình bài 2.19
60 o
Hình bài 2.20
A 2m
4m
3m
B
M
A
W
G
E
h
a
Hình bài 2.18
60 o
30cm
a=1,2m 2,5m
30o
1,5m
60o
Hình bài 2.15
A 3m
60o
Hình bài 2.16 2m
B F B
Trang 55
ÁP LỰC TÁC DỤNG LÊN BỀ MẶT CONG
Bài 2.21: Một cửa van cung có dạng 1/4 hình trụ bán kính R = 1,5m dài L = 3m quay quanh trục nằm
ngang qua O Van có khối lượng 6000kg và trọng tâm đặt tại G
1) Xác định trị số và điểm đặt của áp lực nước tác dụng lên van
2) Xác định moment cần để mở van
ĐS: F = 61,63 KN α = 57,5o M = 35,3 KNm
Bài 2.22: Xác định trị số và điểm đặt của áp lực nước tác dụng lên van AB dạng ¼ hình trụ bán kính
1,2m, dài 2m
ĐS: Fx = 249,57KN, Fz = 257,63KN,
F = 358,69KN, α = 460 = arctg(Fz/Fx)
Bài 2.23: Một cửa van hình trụ bán kính R = 0,5m dài 2m chắn ngang bể chứa dầu như hình vẽ Xác định
trị số và điểm đặt của áp lực dầu tác dụng lên van
ĐS: Fx = 7,85KN, Fz = 6,16KN, F = 9,98KN, α = 38014 = arctg(Fz/Fx)
Bài 2.24: Một phao hình trụ bán kính 2m, dài 2m ở vị trí cân bằng như hình vẽ Xác định trọng lượng của
phao và phản lực tại A
Bài 2.25: Một cửa van cung có dạng 1/4 hình trụ bán kính R = 1,5m dài L = 2m quay quanh trục nằm
ngang qua O Xác định phương, chiều, trị số và điểm đặt của áp lực nước tác dụng lên van
ĐS: Fx = 44,15KN, Fz = 12,60KN,
F = 45,9KN, α = 15093 = arctg(Fz/Fx)
Bài 2.26: Một quả bóng có đường kính D = 10m được bơm đầy khí Helium ( 3
8N m ,
He =
riêng của không khí là 3
12N m
kk =
γ Tính sức căng dây
ĐS: T = 5338N
Bài 2.27: Một khối hình hộp cạnh a = 0,3m đồng chất có tỉ trọng 0,6 nổi trong nước xác định chiều sâu
ngập trong nước x của hình hộp
ĐS: x = 0,18m
0,6m
1,5m 0,6m G
O
Hình bài 2.21
Nước
Dầu (0,8) R
Hình bài 2.23
45o
Hình bài 2.25
45o
Nước
O
Hình bài 2.26
D r=2m
Nước
x
A
B 10m
Hình bài 2.22
Trang 66
Bài 3.1: Một tia có diện tích A1 = 0,1m2 phun nước vào một
ống với vận tốc V1 = 6m/s Dòng chảy thứ hai có diện tích
A2 = 0,9m2, vận tốc nước chảy trong ống V2 = 1m/s Hai
dòng chảy hòa vào nhau và cùng chảy trong ống có diện
tích A= 1m2.Tìm vận tốc trung bình của nước chảy trong
ống
ĐS: V = 1,5m/s
Bài 3.2: Hai bể chứa với hệ thống ống nối với nhau như hình vẽ Mực nước trong bể 1 hạ 10mm/phút và
mực nước trong bể 2 hạ 15mm/phút Diện tích ngang của bể chứa 1 là A1 = 2m2, của bể chứa 2 là
A2 = 2,5m2 Tính vận tốc trung bình chảy trong ống 3 có đường kính 5cm
ĐS: V = 0,49m/s
Bài 3.3: Nước chảy trong ống có đường kính D =10cm Để tạo vòi phun nước, ở cuối ống người ta khoét 1
lỗ có đường kính d = 3cm và phun thẳng đứng ra ngoài với vận tốc V Vận tốc chảy trong ống có đường kính D là 4m/s Xác định lưu lượng và vận tốc nước phun ra ngoài không khí
ĐS: Q = 0,0314m3/s, V = 44,44m/s
Bài 3.4: Nước chảy từ 1 ống hình vuông có cạnh a = 30cm Cuối ống người ta dùng một van hình trụ có
đường kính D = 18cm, dài 30cm để chặn lại Nước phun ra ngoài khí trời với vận tốcV = 8m/s Xác định lưu lượng và vận tốc nước chảy trong ống vuông
ĐS: Q = 0,14m3/s, V = 2,24m/s
Bài 3.5: Dầu (0,84) chảy từ bể qua siphông ra ngoài không khí Nếu vận tốc chảy trong ống là V
và mất năng từ điểm 1 đến điểm 2 là 2V 22 g và từ điểm 2 đến điểm 3 là 3V 22 g Biết lưu lượng chảy ra là 13 lít/s, độ cao h = 2m
1) Tính độ chênh cột nước H
2) Tính áp suất tại điểm 2
ĐS: 1) H = 13,41m/s; 2) p2ck = 71,71KN/m2
Bài 3.6: Theo đề bài 4.5 nếu cột nước H = 7m thì lưu lượng chảy ra và áp suất tại 2 là bao nhiêu?
ĐS: h = 9,1m
Bài 3.7: Theo đề bài 4.5 nếu cột nước H = 5m, lưu lượng chảy ra là 13 lít/s Xác định độ cao h lớn nhất để
nước có thể chảy ra
ĐS: h = 9,1m
Bài 3.8: Nước chảy từ bể qua xiphông ra ngoài không khí Bỏ qua tổn thất Cho biết ống có đường kính D
= 3cm, miệng ra thu hẹp có đường kính 1cm
1 Tính vận tốc phun ra ngoài và vận tốc chảy trong ống
Hình bài 3.1
V1
V2
A2/2 A2/2
D Hình bài 3.4
V
a
1
2
3
h
H Dầu (0,84)
Đường kính 50mm Hình bài 3.5
d3
h1
h2
V3
Hình bài 3.2
Hình bài 4.3
1
D
d
V
Trang 77
2 Xác định áp suất tại các điểm A, B, C, E
ĐS: pEdư = 58,13Kpa pCck = 20,34KPa
pBck = 0,73 KPa pAdư = 97,37Kpa
Bài 3.9: Một ống Venturi có đoạn thu hẹp, đường kính D2 = 100mm được nối vào một ống dẫn dầu (0,9), đường kính D1 = 250mm Hệ số điều chỉnh C của ống Venturi C = 0,95 Độ chênh mực thủy ngân trong ống đo áp h = 0,63m
1 Xác định độ chênh cột áp tĩnh tại 2 đầu ống đo áp
2 Xác định lưu lượng dầu chảy trong ống
ĐS: Q = 99,78lít/s
Bài 3.10: Một đập tràn đỉnh rộng chiều rộng B = 10m, chiều dài đỉnh đập L đủ dài để trên đỉnh đập có 1
mặt cắt, tại đó các đường dòng song song và nằm ngang, chiều cao cột nước tại đó là y = 2m Vận tốc trung bình của dòng chảy phía thượng lưu là V0 = 1m/s và cột nước H = 3m Tính lưu lượng qua đập tràn Bỏ qua ma sát
ĐS: Q = 90,82m3/s
Bài 3.11: Độ chênh mực thuỷ ngân trong ống chữ U nối 2 đầu với cuối ống hút và đầu ống đẩy là h
Đường kính ống hút D1 = 8cm Đường kính ống đẩy D2 = 6cm Biết lưu lượng Q = 17lít/s, công suất hữu ích của bơm 1261W
1 Xác định độ chênh áp suất trước và sau máy bơm Bỏ qua mất năng
2 Xác định độ chênh mực thuỷ ngân h trong ống chữ U
ĐS: h = 50cm
Bài 3.12: Bơm ly tâm hút nước từ giếng lên Lưu lượng bơm Q = 25lít/s Đường kính ống hút d = 150mm
Tổn thất trong đường ống hút hfhút =4V2 2g (V là vận tốc trong ống hút) Xác định độ cao đặt bơm cho phép nếu áp suất chân không trong đường ống hút không vượt quá 7m nước
ĐS: zB = 6,49 m
Bài 3.13: Nước chảy trong đoạn ống nằm ngang qua miệng thu hẹp rồi ra ngoài không khí Nếu tại 1 ta đo
được áp suất là 500Kpa Đường kính ống là 100mm, miệng ra thu hẹp đường kính 50mm Xác định vận tốc phun ra Bỏ qua mất năng
ĐS: V2 = 32,66m/s
Bài 3.14: Theo đề bài 4.3 Nếu áp suất tại vị trí 1 đo được là 100Kpa thì vận tốc phun ra là bao nhiêu?
Suy ra độ cao tối đa mà nước có thể phun lên
ĐS: V = 14,61m/s, H = 10,87m
D
A
B
C
6m 2m
Hình bài 3.8
Dầu(0,9) h
D2 D1 Q
Hg(13,6) Hình bài 3.9
8 cm
6cm
h Thủy ngân Nước
Hình bài 3.11
zB
pa Hình bài 3.12
L Hình bài 3.10
1
Hình bài 3.13
Trang 88
3m
V2
V1
1
2 D2=2cm
D1=7cm
h
Hình bài 3.20
0,5m
Hg(13,6)
Bài 3.15: Nước chảy từ bể chứa qua turbine như hình vẽ Đường kính ống
dẫn d = 3m Hiệu suất của cả hệ thống là 80% Cho H = 60m, vận tốc
nước chảy trong ống V = 4,24m/s
1) Tính lưu lượng nước chảy qua turbin
2) Tính công suất điện được phát ra
ĐS: 1) Q = 29,97m3/s; 2) N =14,1 MW
Bài 3.16: Một cống hình chữ nhật rộng B = 10m (bằng chiều rộng của kênh)
đáy nằm ngang Lưu lượng chảy qua cống là 37m3/s Chiều cao nước ở thượng
lưu là h1 = 4,15 m Độ mở cửa van a = 0,74m
1) Tính độ sâu hC tại mặt cắt co hẹp và tổn thất năng lượng do co hẹp Biết hệ
số co hẹp đứng CC = 0,62
2) Tính lực nằm ngang của nước tác dụng lên van Bỏ qua ma sát với đáy
kênh
ĐS: 1) hc = 0,46m, ∆E = 0,42m; 2) Fx = 569KN
Bài 3.17: Một vòi cứu hỏa D2 = 3cm được vặn vào đầu 1 ống dẫn nước đường kính D1 = 8cm Khi ta mở vòi lưu lượng nước bắn ra là 40 lít/s
1) Tính vận tốc nước trong ống và vận tốc nước phun ra khỏi vòi Suy ra
độ cao tối đa mà nước có thể lên tới
2) Tính hợp lực tác dụng lên vòi Bỏ qua trọng lượng nước trong vòi
3) Miệng vòi đặt cao hơn bể hút 3m Xác định công suất cần thiết cho
máy bơm Biết tổng tổn thất trong đường ống là 5V2 g và hiệu suất
của máy bơm là 76% (V là vận tốc trong ống)
ĐS: 1) Vống = 7,96m/s, Vvòi = 56,61m/s, Hmax =163,38m; 2) F = 5,94 KN ; 3) N = 507,68KW
Bài 3.18: Nước chảy trong đoạn ống gẩy khúc như hình vẽ có đường kính D1 = 8cm, cuối ống diện tích bị
co hẹp có đường kính D2 = 5cm Nước phun ngang ra ngoài không khí với vận tốc V2 Lưu lượng nước chảy trong ống là Q 12= lít s
1) Xác định vận tốc V1 và V2
2) Xác định áp suất p1 Bỏ qua mất năng
3) Tính lực đẩy ngang tác dụng lên đoạn ống 1-2
ĐS: 1) V1 = 2,39m/s, V2 = 6,12m/s ;
2) p1 = 133,56KN/m2; 3) Fx = 626,302N
Bài 3.19 Một đoạn ống uốn cong 90o trong mặt phẳng đứng như
hình vẽ Đường kính ống D1 = 27cm, tại miệng ra thu hẹp đường kính D2 =
13cm Lưu lượng chảy trong ống Q = 0,25m3/s
1) Tính vận tốc chảy trong ống và vận tốc tại miệng ra
2) Nếu áp suất tại A là 194Kpa.Tính mất năng trong đoạn ống AB
3) Tính lực đẩy ngang do nước tác dụng lên đoạn ống
ĐS: 1) V1 = 4,37m/s, V2 = 18,85m/s;
3) hf = 18,99m; 3) Fx = 4711,13N
Bài 3.20 Nước chảy trong ống uốn cong đặt trong mặt phẳng thẳng
đứng như hình vẽ Cuối ống nước phun thẳng đứng ra ngoài với vận
tốc V2=5m s Bỏ qua mất năng
1) Xác định lưu lượng và vận tốc V1
2) Xác định áp suất tại mặt cắt 1 và suy ra độ chênh mực thủy
ngân h trong ống đo áp
3) Tính lực đẩy ngang tác dụng lên đoạn ống 1-2
ĐS: 1) Q = 1,57l/s, V1 = 0,41m/s ;
2) p1 = 41,85KN/m2, h = 0,38m ;
3) Fx = 161,6N
T
Hình bài 3.15
h1
a hC Hình bài 3.16
Hình bài 3.17
D1=8cm 1
p1
12m V2
D2=5cm
Hình bài 3.18
80cm
D1 A
B
D2
Hình bài 3.19
Trang 99
Bài 4.1: Nước chảy trong ống có đường kính D = 3cm nghiêng theo phương đứng như hình vẽ Tại A và B
ta đặt 2 áp kế, giá trị đọc được là pA và pB = 300Kpa Biết lưu lượng chảy trong ống là Q = 16lít/s, môđun lưu lượng K=8 lít/s:
1) Tính mất năng trong đoạn ống
2) Tính giá trị áp suất tại A
Bài 4.2: Nước chảy trong ống có đường kính D = 3cm nghiêng theo phương đứng như hình vẽ Tại A và B
ta đặt 2 áp kế, giá trị đọc được là pA = 180Kpa và pB = 500Kpa
1) Viết phương trình năng lượng để xác định chiều chảy từ A đến B hay từ B đến A? Suy ra mất năng trong đoạn ống
2) Xác định lưu lượng chảy trong ống nếu biết môđun lưu lượng K = 8lít/s
ĐS: 1) Dòng chảy từ B sang A, hd = 17,62m; 2) Q = 6,72l/s
Bài 4.3: Nước chảy trong ống có đường kính D = 7cm nằm ngang như hình 8.3 Tại các mặt cắt 1, 2 và 3 ta
đặt 3 ống đo áp, giá trị đọc được là H1, H2 và H3 = 1m Biết lưu lượng Q = 5 lít/s, hệ số mất năng dọc đường λ = 0,02, hệ số mất năng cục bộ k = 0,4 (tính với vận tốc trong ống)
1) Tính vận tốc chảy trong ống
2) Tính mất năng trong các đoạn ống từ 1 đến 2 và từ 2 đến 3
3) Tính áp suất tại 2 và 1 Suy ra cột nước trong các ống đo áp H1 và H2
ĐS: 1) V = 1,3m/s; 2) h12 = 4,92m, h23 = 0,035m; 3) p1 = 58,77KN/m2, H1 = 5,96m; p2 = 10,49KN/m2, H2 = 1,035m
Bài 4.4: Nước chảy trong ống có đường kính D = 7cm nằm ngang như hình 8.4 Tại các mặt cắt 1, 2 và 3 ta
đặt 3 ống đo áp, giá trị đọc được là H1 = 5m, H2 = 3m và H3 = 1m
4) Xác định cột áp tĩnh
γ
+ 1 1
p
γ
2
p
γ
3
p
z tại các mặt cắt 1, 2 và 3
5) Tính mất năng trong các đoạn ống từ 1 đến 2 và từ 2 đến 3
6) Suy ra môđun lưu lượng K trong ống, nếu biết lưu lượng Q=5 lít/s
ĐS: 4) 5,035 ; 3,035 ; 1,035 ; 5) h12, h23 = 2m ; 6) K = 50l/s
Bài 4.5: Nước được bơm từ sông vào ruộng qua bơm như hình vẽ Đường ống hút dài 2m, ống đẩy 18m,
đường kính ống hút và ống đẩy D = 8cm Cột nước H = 2m
1) Xác định lưu lượng và thể tích nước bơm lên ruộng trong 1giờ
2) Tính mất năng trong đường ống Biết hệ số mất năng dọc đường λ = 0,02, hệ số mất năng cục bộ tại miệng vào k = 0,5
3) Suy ra công suất máy bơm và năng lượng điện tiêu tốn trong 1giờ bơm
4) Vẽ đường năng và đường đo áp
ĐS: 1) Q = 0,04m3/s, W = 144,76m3/h ; 2) h = 17,94m ; 3) N = 7,57KW, Nd = 27256,93KJ/h
Bài 4.6: Nước chảy trong ống có đường kính D1 = 7cm nằm ngang qua đoạn thu hẹp nối với ống có đường kính D2 = 5cm và phun ra ngoài không khí với vận tốc V3 = 5m/s Tại các mặt cắt 1 và 2 trước và sau đoạn
co hẹp ta đặt ống đo áp đo chênh như hình 3
1) Xác định lưu lượng và vận tốc trung bình tại mặt cắt 1
15m
20m
PA
PB
Hình bài 4.1 và 4.2 Hình bài 4.3 và 4.4
H1 H2
H3
200m
Trang 1010
2) Tính mất năng cục bộ trong đoạn ống từ 1 đến 2 và mất năng dọc đường trong đoạn ống từ 2 đến 3 Biết hệ số ma sát λ = 0,02 và hệ số mất năng cục bộ k = 0,3 (tính với vận tốc ống nhỏ) Chiều dài đoạn
2-3 là 4m
3) Suy ra áp suất tại 1, 2 và độ chênh cột dầu H
ĐS: 1) Q = 9,82l/s, V1 = 2,55m/s; 2) hc12 = 0,38m, hd23 = 2,04m; 3) p1 = 32,99KN/m2, p2 = 20KN/m2,
H = 6,62m
Bài 4.7: Một vòi cứu hỏa bơm nước từ bể phun ra ngoài với vận tốc
30m/s Đường kính tại miệng ra của vòi phun là d = 5cm Đường
kính ống hút và ống đẩy là 10cm Biết hệ số mất năng dọc đường
03
,
0
=
λ , hệ số mất năng cục bộ tại miệng vào là 0,5 và tại chỗ co
hẹp là 0,7 (tính theo vận tốc trong ống đẩy) Chiều dài ống hút là
10m và ống đẩy là 5m
1) Xác định lưu lượng và vận tốc nước chảy trong ống hút
2) Tính mất năng dọc đường và mất năng cục bộ trong
đường ống hút và ống đẩy
3) Tính công suất của máy bơm
ĐS: 1) Q = 0,059m3/s, V = 7,5m/s ;
2) hc = 3,44m, hd = 12,9m ; 3) N = 44KW
Bài 4.8: Nước chảy từ bể trên xuống bể dưới với lưu lượng 20lít/s
Đường kính D1=10cm, D2 =12cm Biết hệ số mất năng dọc đường
03
0,
=
λ , hệ số mất năng cục bộ tại miệng vào là 0,5 và tại chỗ uốn là
0,7 (tính theo vận tốc trong ống nhỏ) và tại miệng ra là 1 Chiều dài
ống 1 là 10m và ống 2 là 5m
1) Xác định vận tốc nước chảy trong 2 ống
2) Tính mất năng dọc đường và mất năng cục bộ trong 2 đường ống
3) Tính độ chênh mực nước H giữa 2 bể
ĐS: 1) V1 = 2,55m/s, V2 = 1,77m/s;
2) hc = 0,56m, hd = 1,19m;
3) H = 1,75m
Bài 4.9: Nước chảy từ bồn chứa 1 vào bồn chứa 2 thông qua hai đoạn đường ống nối tiếp có chiều dài,
đường kính và mođun lưu lượng lần lượt là L1, d1, K1 (đoạn ống 1), và L2, d2, K2 (đoạn ống 2) Chiều cao mực nước trong bồn chứa 1 và 2 so với mặt chuẩn lần lượt là Z1 và Z2 Cho L1 = 400 m, d1= 0,3m ; K1 = 1257lít/s; Z1 = 16m
L2 = 200 m, d2= 0,2m ; K2 = 213lít/s
Hệ số tổn thất cục bộ tại miệng vào k = 0,5, tại miệng ra k = 1, tại chỗ co hẹp k = 0,4 (tính với vận tốc ống nhỏ) Lưu lượng chảy trong các ống là 30lít/s
1) Xác định vận tốc chảy trong các ống
2) Tính mất năng dọc đường và mất năng cục bộ trong các ống Suy ra tổng mất năng
3) Xác định chiều cao mực nước Z2 của bồn chứa 2
ĐS: 1) V1 = 0,43m/s, V2 = 0,96m/s ; 2) hd = 0,07m, hc = 4,20m, h = 4,27m ; 3) Z2 = 11,74m
Hình bài 4.5
B
V=8m/
H
D1
D2
H
Hình bài 4.8
Hình bài 4.6
Dầu (0,8)
H
Nước
V3
A
B
1
1
2
2
V
Bơm
Bể
d
D
D Hình bài 4.7 H=14m
0
0
1
1
