Cấu trúc, đề THI và đáp án môn TLCS

Đề thi gồm 02 câu: I. CÂU 1 (05 điểm) 1.1. Xây dựng phương trình cơ bản thủy tĩnh? Phân tích ý nghĩa của phương trình? 1.2. Xây dựng phương trình vi phân cân bằng của chất lỏng tĩnh (phương trình Ơle tĩnh)? 1.3. Xây dựng phương trình Bécnuli cho toàn dòng chất lỏng lý tưởng, chuyển động dừng? 1.4. Trình bày các tính chất vật lý cơ bản của chất lỏng? Các lực tác dụng trong chất lỏng? 1.5. Trình bày cách xác định lưu lượng dòng chảy tự do qua lỗ nhỏ, thành mỏng, cột áp không đổi? 1.6. Trình bày các loại chuyển động của chất lỏng và các đặc trưng thủy lực? 1.7. Xây dựng phương trình vi phân liên tục của chất lỏng lý tưởng chuyển động? 1.8. Trình bày trạng thái và công thức tính toán các thông số của dòng chảy rối trong ống trụ tròn? 1.9. Phân biệt các trạng thái chuyển động của dòng chảy. Các loại tổn thất năng lượng trong dòng chảy và công thức tính? 1.10. Trình bày cách xác định lưu lượng của dòng chảy qua vòi trụ gắn ngoài cột áp không đổi? II. CÂU 2 (05 điểm) 2.1. Chất lỏng có khối lượng riêng  = 850 kgm3 , chảy theo ống dẫn với lưu lượng Q = 20 ls . Tại một tiết diện ống có đường kính trong d1 = 30 cm và áp suất p1= 11at ; Tại một tiết diện khác đặt thấp hơn tiết diện trên một khoảng là h thì ống có đường kính trong d2 = 25cm và áp suất p2 = 10 at. Hãy tính khoảng cách giữa hai tiết diện ống ( h ). Cho biết: Chất lỏng chảy tầng ; g=10ms2 . Tổn thất dọc đường giữa hai tiết diện này là 15m. 2.2. Tính lưu lượng của bơm dầu ( Hình vẽ ) . Biết : Khoảng cách từ trục bơm đến mặt thoáng chất lỏng Z = 1,5m. Trọng lượng riêng của dầu  = 860 KG m3 . Đường kính ống hút d = 20 mm . Tổn thất ở ống hút h W = 1 m . Độ chân không ở cửa vào của bơm là 0,45 at . Dầu chảy tầng; g = 10ms2 2.3. Tính lực (F) ở cánh tay đòn của kích thuỷ lực để nâng được vật nặng 2000 kg Biết : d = 20mm ; D = 20cm ; a = 50cm ; b = 50mm ; g = 10ms2 . Bỏ qua các ma sát. F a b D d 2.4. Tính lực Q cần đặt vào một máy ép thủy lực để nâng được vật nâng G có khối lượng 62000kg nếu D= 150mm, d= 20mm, a= 10mm, b= 150mm. Nếu Q không quá 100N thì vật nâng nặng tối đa mà máy có thể nâng lên được là bao nhiêu? 2.5. Xác định độ cao của bơm ly tâm hb so với mực nước bể hút nếu áp suất chân không trong bơm được quy định là hck= 4,5m nước. Ống hút có đường kính d=150mm, chiều dài l=10m, một đoạn ống uốn cong (ξu=0,2), một lưới chắn rác và van một chiều (ξVL=6). Biết hệ số ma sát dọc dường λ=0,03, lưu lượng Q=16ls. 2.6. Dầu Ma zút có độ nhớt  = 1,48 ( st ) và trọng lượng riêng  = 850 KGm3 , chảy trong ống dẫn nằm ngang dài l = 25000m . Tinh đường kính của ống dẫn. Biết : Áp suất do bơm tạo ra ở đầu vào và đầu ra của ống là : 10,5at và 1,0 at . Lưu lượng dầu Q = 7,9 ls. Dầu chảy tầng ; g = 10 ms2 . 2.7. Bình M nối với bình N. Trước hết mở khóa A, đóng khóa B. Đổ thủy ngân vào bình M dưới áp suất khí trời đến độ cao h=60 cm. Tiếp đó đóng khóa A, mở khóa B để thủy ngân từ bình M chảy sang bình N để hở. Quá trình xảy ra là đẳng nhiệt. Trọng lượng riêng Hg= 133416Nm3 . Xác định: Độ giảm cột thủy ngân h1 trong bình M ở trạng thái cân bằng nếu diện tích mặt cắt ngang của bình M là SM=2700cm2 và của bình N là SN=300cm2 và chiều cao H= 90cm. Độ cao h2 dâng lên trong bình N. Áp suất tuyệt đối p0 trong bình M. 2.8. Nước chảy từ bể A vào bể A theo đường ống có đường kính d=80 mm, dài l=10m. Từ bể B nước lại chảy vào khí trời qua vòi trụ đường kính d1= 80mm hệ số lưu lượng  = 0,82. Các hệ số tổn thất cục bộ do uốn cong cg=0,3, do khóa k = do đột thu dt = và hệ số tổn thất dọc đường =0,03. Hãy xác định cột áp H ở bể A để mức nước ở bể B có được độ cao h = 1,5m 2.9. Một áp kế đo chênh thủy ngân, nối với một bình đựng nước. a). Xác định độ chênh mực nước thủy ngân, nếu h1 = 130 mm và áp suất dư trên mặt nước trong bình 40000 Nm2 . b). Áp suất trong bình sẽ thay đổi như thế nào nếu mực thủy ngân trong hai nhánh bằng nhau? Cho khối lượng riêng của nước H2o = 995.7 kgm3 ; khối lượng riêng của thủy ngân Hg = 13600 kgm3 , gia tốc trọng trường g= 10 ms2 . 2.10. Ngưởi ta đổ đầy nước vào một đường ống có đường kính d= 300 mm, chiều dài L=50m ở áp suất khí quyển. a. Hỏi lượng nước cần thiết phải đổ vào ống là bao nhiêu để áp suất đạt tới 51 at? Biết hệ số nén ép 

Đề thi gồm 02 câu:

I CÂU 1 (05 điểm)

1.1 Xây dựng phương trình cơ bản thủy tĩnh? Phân tích ý nghĩa của phương trình? 1.2 Xây dựng phương trình vi phân cân bằng của chất lỏng tĩnh (phương trình Ơle tĩnh)?

1.3 Xây dựng phương trình Bécnuli cho toàn dòng chất lỏng lý tưởng, chuyển động dừng?

1.4 Trình bày các tính chất vật lý cơ bản của chất lỏng? Các lực tác dụng trong chất lỏng?

1.5 Trình bày cách xác định lưu lượng dòng chảy tự do qua lỗ nhỏ, thành mỏng, cột

áp không đổi?

1.6 Trình bày các loại chuyển động của chất lỏng và các đặc trưng thủy lực?

1.7 Xây dựng phương trình vi phân liên tục của chất lỏng lý tưởng chuyển động? 1.8 Trình bày trạng thái và công thức tính toán các thông số của dòng chảy rối trong ống trụ tròn?

1.9 Phân biệt các trạng thái chuyển động của dòng chảy Các loại tổn thất năng lượng trong dòng chảy và công thức tính?

1.10 Trình bày cách xác định lưu lượng của dòng chảy qua vòi trụ gắn ngoài cột áp không đổi?

II CÂU 2 (05 điểm)

2.1 Chất lỏng có khối lượng riêng  = 850 kg/m 3, chảy theo ống dẫn với lưu lượng

Q = 20 l/s Tại một tiết diện ống có đường kính trong d1 = 30 cm và áp suất p1= 11at ;

Tại một tiết diện khác đặt thấp hơn tiết diện trên một khoảng là h thì ống có đường kính

trong d 2 = 25cm và áp suất p2 = 10 at Hãy tính khoảng cách giữa hai tiết diện ống ( h )

Cho biết: - Chất lỏng chảy tầng ; g=10m/s2

- Tổn thất dọc đường giữa hai tiết diện này là 15m

2.2 Tính lưu lượng của bơm dầu ( Hình vẽ )

Biết : - Khoảng cách từ trục bơm đến mặt thoáng chất lỏng Z = 1,5m

- Trọng lượng riêng của dầu  = 860 KG / m 3

2.4 Tính lực Q cần đặt vào một máy ép thủy lực để nâng được vật nâng G có khối lượng 62000kg nếu D= 150mm, d= 20mm, a= 10mm, b= 150mm

Nếu Q không quá 100N thì vật nâng nặng tối đa mà máy có thể nâng lên được là

bao nhiêu?

2.5 Xác định độ cao của bơm ly tâm h b so với mực nước bể hút nếu áp suất chân

không trong bơm được quy định là h ck= 4,5m nước Ống hút có đường kính d=150mm, chiều dài l=10m, một đoạn ống uốn cong (ξ u=0,2), một lưới chắn rác và van một chiều (ξVL =6) Biết hệ số ma sát dọc dường λ=0,03, lưu lượng Q=16l/s

2.6 Dầu Ma zút có độ nhớt  = 1,48 ( st ) và trọng lượng riêng  = 850 KG/m 3,

chảy trong ống dẫn nằm ngang dài l = 25000m Tinh đường kính của ống dẫn

Biết : - Áp suất do bơm tạo ra ở đầu vào và đầu ra của ống là : 10,5at và 1,0 at

- Lưu lượng dầu Q = 7,9 l/s

- Dầu chảy tầng ; g = 10 m/s 2

2.7 Bình M nối với bình N Trước hết mở khóa A, đóng khóa B Đổ thủy ngân vào bình M dưới áp suất khí trời đến độ cao h=60 cm Tiếp đó đóng khóa A, mở khóa B để thủy ngân từ bình M chảy sang bình N để hở Quá trình xảy ra là đẳng nhiệt Trọng lượng

riêng Hg= 133416N/m 3

Xác định:

- Độ giảm cột thủy ngân h1 trong bình M ở trạng thái cân bằng nếu diện tích mặt cắt ngang

của bình M là S M=2700cm 2 và của bình N là SN=300cm 2 và chiều cao H= 90cm

- Độ cao h2 dâng lên trong bình N

- Áp suất tuyệt đối p0 trong bình M

2.8 Nước chảy từ bể A vào bể A theo đường ống có đường kính d=80 mm, dài l=10m Từ bể B nước lại chảy vào khí trời qua vòi trụ đường kính d1= 80mm hệ số lưu lượng  = 0,82 Các hệ số tổn thất cục bộ do uốn cong  cg=0,3, do khóa k = do đột thu

dt = và hệ số tổn thất dọc đường =0,03 Hãy xác định cột áp H ở bể A để mức nước

ở bể B có được độ cao h = 1,5m

2.9 Một áp kế đo chênh thủy ngân, nối với một bình đựng nước

a) Xác định độ chênh mực nước thủy ngân, nếu h1 = 130 mm và áp suất dư trên mặt nước

Đề thi gồm 02 câu:

I CÂU 1 ( 05 điểm)

1.1 Xây dựng phương trình cơ bản thủy tĩnh? Phân tích ý nghĩa của phương trình?

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Xây dựng phương trình cơ bản thủy tĩnh

Xdx + Ydy + Zdz = 1 dp

ρ Xét sự cân bằng của chất lỏng trong trường trọng lực ta có : X = 0 ;Y = 0 ; Z = -

g ; Thay các đại lượng trên ta được

− gdz = 1 dp

ρ Tích phân 2 vế ta được:

p = -  gz+c Chia 2 vế cho  =  g ta có

z + p = c

γ

c - Hằng số tích phân

Phương trình trên gọi là phương trình cơ bản thuỷ tĩnh

ý nghĩa của phương trình

* Ý nghĩa hình học

z là độ cao hình học của một điểm trong chất lỏng

p

γ gọi là độ cao áp suất (thứ nguyên là chiều dài)

z + p gọi là độ cao đo áp

p

γ biểu diễn áp năng đơn vị

z + p gọi là thế năng đơn vị

Khảo sát 1 phân tố hình hộp chữ nhật chứa đầy chất lỏng với các cạnh dx,dy,dz

Gọi p là áp suất tại trọng tâm M

Hình chiếu của lực khối tác động lên khối chất lỏng là :

p + p

dx  dydz = − p

dxdydz = 0

x Chia 2 vế cho dxdydz tacó:

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Xây dựng phương trình Bécnuli cho toàn dòng chất lỏng lý tưởng, chuyển động

 

 u 2  1 p d z  = Zdx − dz

 2  ρ z

Cộng lại ta có :

 u2 + u2 + u2  1  p p p  d x y z  = Xdx + Ydy + Zdz −  dx + dy + dz

Tích phân phương trình này ta được ;

ρ = M (kg/m3)

V Trong đó : V - thể tích ( m3) M - khối lượng ( kg)

V - thể tích ban đầu của chất lỏng (m3)

p - áp suất ban đầu (N/m2 )

Số nghịch đảo của βp gọi là mô đun đàn hồi thể tích ký hiệu là E

E = 1 (N/m2)

β

- Chất lỏng có sự thay đổi thể tích theo áp suất rất nhỏ nên trong thủy lực học coi chất lỏng là chất lỏng không chịu nén hay chất lỏng thành giọt.(nước, xăng, dầu v v )

- Chất khí dễ bị co lại khi bị nén nên coi chất khí là chất lỏng chịu nén hay chất lỏng dạng khí (không khí, hơi nước v v )

Trong những trường hợp nghiên cứu cụ thể có thể được nói rõ là: chất lỏng, chất khí hoặc hơi

 = μ  m 2 Cm2 

; 

ρ  s s 

Thường dùng đơn vị đo của là Stốc St ; 1 St = 1cm2/s

Hệ số nhớt phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ Đối với chất lỏng μ và  đồng biến với áp suất, nghịch biến với nhiệt độ

t - nhiệt độ ban đầu (t0 )

Sức căng mặt ngoài

Là tính chất chịu được lực kéo không lớn lắm tác động lên mặt tự do phân chia chất lỏng với chất khí hoặc trên mặt tiếp xúc giữa chất lỏng với mặt vật rắn

Do tính chất này nên một thể tích nhỏ chất lỏng sẽ có dạng hình cầu

(Lực quán tính, lực từ, lực điện trường, trọng lực.)

- Lực mặt : là lực tác động lên mặt giới hạn khối chất lỏng đang xét Lực mặt tỉ lệ với diện tích bề mặt giới hạn khối chất lỏng

1.5 Trình bày cách xác định lưu lượng dòng chảy tự do qua lỗ nhỏ, thành mỏng, cột

áp không đổi?

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Ta xét một bể chứa chất lỏng với cột áp H không đổi, phía dưới có khoét một lỗ nhỏ đường kính do

Khi dòng chất lỏng đi qua lỗ, do đường dòng bị đổi hướng đột ngột nên dòng chảy ra bị co hẹp

Nếu gọi Sc là diện tích mặt cắt co hẹp, So là diện tích lỗ thì tỷ số:

S  d 2

ε = c =  c  hệ số co hẹp

So  do 

Viết tích phân Becnuli cho hai mặt cắt 0-0 (mặt thoáng) và mặt cắt c-c (mặt cắt

co hẹp) và lấy mặt đi qua tâm lỗ làm chuẩn (mặt cắt 2-2)

μo = ε  gọi là hệ số lưu lượng

Thực nghiệm cho thấy với lỗ nhỏ có ε = 0,64; ξ = 0.06 thì  = 0,97 và

μo = 0,61

1.6 Trình bày các loại chuyển động của chất lỏng và các đặc trưng thủy lực?

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Các loại chuyển động của chất lỏng

- Chuyển động không dừng : là chuyển động mà trong đó các yếu tố thủy lực

như vận tốc, áp suất phụ thuộc vào không gian và thời gian

- Chuyển động dừng là chuyển động mà các yếu tố thuỷ lực không phụ thuộc

vào thời gian

- Dòng chảy đều : Là dòng chảy trong đó sự phân bố vận tốc trên mặt cắt ngang

dọc theo dòng chảy không thay đổi

- Dòng chảy không đều : sự phân bố vận tốc thay đổi dọc theo dòng chảy

- Dòng chảy có áp : là dòng chảy không có mặt thoáng

- Dòng chảy không có áp : là dòng chảy có mặt thoáng

Là lượng chất lỏng chảy qua mặt cắt ướt trong một dơn vị thời gian

- Lưu lượng thể tích, ký hiệu : Q đơn vị ( m 3 /s )

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Xét khối hình hộp chữ nhật trong môi trường chất lỏng liên tục chuyển động với vận tốc u = u(x,y,z,t) Sau thời gian dt khối lượng chất lỏng qua mặt ADHE để vào hình hộp là :  uxdydzdt

Đồng thời khối lượng chất lỏng đi qua mặt BCGF là

ρu +  (ρu )dx dydzdt

 x x x 

Lượng biến đổi chất lỏng theo phương x là :

dm = ρu dydzdt - ρu +  (ρu )dx 

Lượng biến đổi tổng cộng :

(ρu ) (ρu y ) (ρu )

ρ + (ρux ) + (ρuy ) + (ρuz ) = 0

ux + uy + uz = 0

Phân bố vận tốc trong dòng chảy rối

Dòng chảy rối biểu hiện ở sự xáo trộn lung tung của các phần tử chất lỏng Vận tốc điểm thay đổi về vị trí, hướng theo thời gian

Phân bố trong dòng chảy

lớp mỏng chảy tầng sát thành ống ( δt )

δ = t 32,8d

Re λ

r Trong đó : λr - hệ số cản thuỷ lực d - đường kính ống

Chảy rối thành trơn thủy lực: Nếu lớp mỏng chảy tầng che kín các mố nhám trên thành ống thì gọi là thành trơn thuỷ lực

Chảy rối thành nhám thủy lực: Nếu chiều dày lớp mỏng chảy tầng nhỏ hơn độ cao trung bình của các mố nhám trên thành ống thì gọi là thành nhám thuỷ lực

Công thức tính toán các thông số của dòng chảy rối trong ống

K được gọi là đặc trưng lưu lượng

1.9 Phân biệt các trạng thái chuyển động của dòng chảy Các loại tổn thất năng lượng trong dòng chảy và công thức tính?

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Cho thí nghiệm

* Trạng thái chảy tầng : là trạng thái chảy trong đó các phân tố chất lỏng chảy thành tầng lớp riêng rẽ không bị xáo trộn lẫn nhau( ứng với trạng thái a ở thí nghiệm trên )

* Trạng thái chảy rối

Là trạng thái chảy trong đó các phân tố chất lỏng chuyển động hỗn loạn trong dòng chảy( ứng với trạng thái c ở thí nghiệm trên)

Số Râynôn Re

Thông qua thí nghiệm Rây nôn ta thấy trạng thái dòng chảy phụ thuộc vào

3 yếu tố : vận tốc trung bình dòng chảy, đường kính ống và hệ số nhớt động học Đặc trưng cho 3 yếu tố đó là hệ số rây nôn ký hiệu là Re

R = e vd

ν

Nếu dòng chảy có Re < 2320 ta có dòng chảy tầng

Nếu dòng chảy có Re > 2320 ta có dòng chảy rôi

* Tổn thất dọc đường ( hd )

- Là tổn thất năng lượng sinh ra do ma sát giữa các lớp chất lỏng với nhau

và giữa chất lỏng với lòng thành dẫn Tổn thất này xảy ra suốt dọc theo dòng chảy

- Tổn thất dọc đường phụ thuộc vào trạng thái chảy

+ ở trạng thái chảy tầng tổn thất dọc đường tỷ lệ bậc nhất với vận tốc dòng chảy

hd = k1.v Trong đó : k1 - hệ số tỷ lệ

+ Ở trạng thái chảy rối tổn thất dọc đường tỷ lệ bậc m ( 1 < m <2 ) với vận tốc dòng chảy

* Công thức tổng quát xác định tổn thất năng lượng dọc đường (hd)

l v2

hd = λ

4R 2g

 : hệ số cản dọc đường l : chiều dài đoạn đường (khoảng cách 2 điểm tính)

R : bán kính thuỷ lực v : vận tốc trung bình dòng chảy

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Ta xét một bể chứa chất lỏng với cột áp H không đổi

dòng chảy đi vào vòi cũng bị co hẹp lại rồi mới mở rộng dần và bằng tiết diện vòi trước khi đi ra ngoài

Nếu gọi Sc là diện tích mặt cắt co hẹp, So là diện tích lỗ thì tỷ số:

S  d 2

ε = c =  c  hệ số co hẹp

So  do 

Viết tích phân Becnuli cho hai mặt cắt 1-1 (mặt thoáng) và mặt cắt 2-2 và lấy mặt

đi qua tâm lỗ làm chuẩn (mặt cắt 0-0)

𝛼2 𝑣2

𝐻0 =

2 𝑔 + ℎ𝑤 Trong đó

𝑄 = 𝑣2 𝑆 = 𝜑 𝑆 √2 𝑔 𝐻0

II CÂU 2 ( 05 điểm)

2.1 Chất lỏng có khối lượng riêng  = 850 kg/m 3 , chảy theo ống dẫn với lưu lượng Q =

20 l/s Tại một tiết diện ống có đường kính trong d1 = 30 cm và áp suất p1= 11at ; Tại

một tiết diện khác đặt thấp hơn tiết diện trên một khoảng là h thì ống có đường kính trong

d2 = 25cm và áp suất p2 = 10 at Hãy tính khoảng cách giữa hai tiết diện ống ( h )

Cho biết: - Chất lỏng chảy tầng ; g=10m/s2

- Tổn thất dọc đường giữa hai tiết diện này là 15m

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

hw1-2 = hd = 15 m Thay vào phương trình (*)

𝑝1 2 𝑣2 𝑝2 2 𝑣2

ℎ + + 1 = 0 + + 2 + 15

Khoảng cách giữa 2 tiết diện ống là:

2.2 Tính lưu lượng của bơm dầu ( Hình vẽ )

Biết : - Khoảng cách từ trục bơm đến mặt thoáng chất lỏng Z = 1,5m

- Trọng lượng riêng của dầu  = 860 KG / m 3

- Đường kính ống hút d = 20 mm

- Tổn thất ở ống hút h W = 1 m

- Độ chân không ở cửa vào của bơm là 0,45 at

- Dầu chảy tầng; g = 10m/s 2

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

𝛾 𝑔

Suy ra

𝑣2 = 𝑝𝑐𝑘 + 0,5 =

2 𝛾 Lưu lượng tại mặt cắt 2-2 được tính như sau

Áp suất dầu thủy lực sẽ tác dụng lên pít tông nhỏ một lực như sau:

Lực tác dụng lên cán pít tông (P) được xác định như sau:

𝜋 𝑑2 3,14 0,022

𝑃 = 𝑝

4 = 𝑝 4

Lực F cần thiết để nâng vật có khối lượng 2000 kg, được xác định như sau:

Lập phương trình mô men với tâm O, ta có: 𝑃 𝑏 = 𝐹 (𝑎 + 𝑏)

Áp suất thủy lực được xác định như sau:

Lực tác dụng lên cần piston T do áp suất p gây ra

Lực T được xác định theo:

2.5 Xác định độ cao của bơm ly tâm h b so với mực nước bể hút nếu áp suất chân

không trong bơm được quy định là h ck= 4,5m nước Ống hút có đường kính d=150mm, chiều dài l=10m, một đoạn ống uốn cong (ξ u=0,2), một lưới chắn rác và van một chiều (ξVL=6) Biết hệ số ma sát dọc dường λ=0,03, lưu lượng Q=16l/s.

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Tóm tắt bài:

hck = 4,5 m d = 150 mm = 0,15 m l= 10 m

ξu=0,2 ξVL=6 λ=0,03 Q=16 l/s = 16x10-3 m3/s Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 (mặt thoáng), mặt cắt 2-2 và chọn mặt chuẩn 0-0 trùng với mặt cắt 1-1

Ta có phương trình như sau:

2.6 Dầu Ma zút có độ nhớt  = 1,48 ( st ) và trọng lượng riêng  = 850 KG/m 3, chảy

trong ống dẫn nằm ngang dài l = 25000m Tinh đường kính của ống dẫn.

Biết : - Áp suất do bơm tạo ra ở đầu vào và đầu ra của ống là : 10,5at và 1,0 at

- Lưu lượng dầu Q = 7,9 l/s

- Dầu chảy tầng ; g = 10 m/s 2

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

𝜋 𝑑2

𝑄 = 𝑣 𝑆 = 𝑣

4 Suy ra vận tốc

2.7 Bình M nối với bình N Trước hết mở khóa A, đóng khóa B Đổ thủy ngân vào

bình M dưới áp suất khí trời đến độ cao h=60 cm Tiếp đó đóng khóa A, mở khóa B để thủy ngân từ bình M chảy sang bình N để hở Quá trình xảy ra là đẳng nhiệt Trọng lượng

riêng Hg= 133416N/m 3

Xác định:

- Độ giảm cột thủy ngân h1 trong bình M ở trạng thái cân bằng nếu diện tích mặt cắt ngang

của bình M là S M=2700cm 2 và của bình N là SN=300cm 2 và chiều cao H= 90cm

- Độ cao h2 dâng lên trong bình N

- Áp suất tuyệt đối p0 trong bình M

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)



Áp suất tại điểm C tính theo áp suất tại mặt cắt 1-1

pC = p0 + Hg.(h-h1) Mặt khác áp suất tại C tính theo áp suất mặt thoáng 2-2:

pC = pa + Hg.h2

Suy ra : p0 + Hg.(h-h1) = pa + Hg.h2 (3)

Từ các phương trình (1), (2), (3) giải ra ta có: h1 = … (m), h2 = … (m), p0 = (N/m2)

2.8 Nước chảy từ bể A vào bể A theo đường ống có đường kính d=80 mm, dài l

=10m Từ bể B nước lại chảy vào khí trời qua vòi trụ đường kính d1= 80mm hệ số lưu lượng  = 0,82 (như hình vẽ) Các hệ số tổn thất cục bộ do uốn cong cg=0,3, do khóa

k = do đột thu dt = và hệ số tổn thất dọc đường =0,03 Hãy xác định cột áp H ở

bể A để mức nước ở bể B có được độ cao h = 1,5m, biết chất lỏng chẩy tầng

Nội dung (yêu cầu thí sinh trả lời được)

Lưu lượng ở bể B được xác định theo công thức tính lưu lượng dòng chảy qua vòi khi cột áp không đổi

Với mặt bể B là thoáng thoáng, ta có H0 = h

ℎ =  2 +  2

+  2

+  2 𝑤1−2

ℎ𝑤1−2 = (𝑚)

Vậy cột áp H = (m) ở bể A để mức nước ở bể B có được độ cao h = 1,5m

2.9 Một áp kế đo chênh thủy ngân, nối với một bình đựng nước

a) Xác định độ chênh mực nước thủy ngân, nếu h 1 = 130 mm và áp suất dư trên mặt nước trong bình 40000 N/m 2

b) Áp suất trong bình sẽ thay đổi như thế nào nếu mực thủy ngân trong hai nhánh bằng nhau?

Cho khối lượng riêng của nước  H2o = 995.7 kg/m3; khối lượng riêng của thủy ngân  Hg =

13600 kg/m 3 , gia tốc trọng trường g= 10 m/s 2