Bài tập môn Kỹ thuật thủy khí

5/26/2010 1 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BỘ MÔN KỸ THUẬT THỦY KHÍ & TÀU THỦY BÀI TẬP KỸ THUẬT THỦY KHÍ TS. PHAN ANH TUẤN BẢNG ĐƠN VỊ CHUYỂN ĐỔI 5/26/2010 2 TÜnh häc chÊt láng Tính áp suất tại đáy bể TÜnh häc chÊt láng Tính áp suất tại các điểm A, B, C, D, E, F. Nhận xét? 5/26/2010 3 TÜnh häc chÊt láng TÜnh häc chÊt láng Tính áp suất tại điểm A 5/26/2010 4 TÜnh häc chÊt láng Tính độ chênh áp suất tại A và B. TÜnh häc chÊt láng Tính độ chênh áp suất tại A và B. 5/26/2010 5 TÜnh häc chÊt láng Tính độ chênh áp suất tại A và B. TÜnh häc chÊt láng Độ chênh áp suất tại A và B là 97,4 kN/m2, xác định độ cao H. 5/26/2010 6 TÜnh häc chÊt láng Tính áp suất tại A TÜnh häc chÊt láng Tính lực piston FD 5/26/2010 7 TÜnh häc chÊt láng Chiều dài đê 20 m, ngập sâu 7 m trong nước, chân đê loe một góc 60 độ so với phương ngang. Tính áp lực lên chân đê TÜnh häc chÊt láng Tính áp lực lên cửa hình chữ nhật 1, 2m x2m, cửa cách mặt thoáng 3m 5/26/2010 8 TÜnh häc chÊt láng Tính áp lực các mặt ABCD và CEFB TÜnh häc chÊt láng Tính áp lực tác dụng lên mặt cung AB theo phương thẳng và phương ngang. 5/26/2010 9 TÜnh häc chÊt láng Tính lực tác dụng lên mỗi bu lông? TÜnh häc chÊt láng Tính lực tác dụng lên mỗi bu lông? 5/26/2010 10 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Biết đường kính tại các mặt cắt 1& 2 lần lượt là d1=12 cm, d2=18cm. Vận tốc trung bình tại mặt cắt 2 là v2=16,6 cm/s. Tìm v1, Qv1, Qv2, Qk, Qt. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Dòng chảy vào bể 1 và ra khỏi bể là 2 &3. Biết vận tốc tại 1 & 2 lần lượt là v1=25cm/s, v2=10cm/s. Tính v3? 5/26/2010 11 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Nước chảy vào bể tại vòi 1 với v1=5 m/s và vòi 3 với lưu lượng Q3=0,012 m3/s. Nước xả ra tại vòi 2, xác định vận tốc trung bình tại vòi 2 khi biết mức nước h luôn được duy trì không đổi. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Biết lưu lượng khối lượng của dòng chảy la 60 kg/s. Đường kính tại các mặt cắt 1 & 2 lần lượt là 220mm và 80mm. Tìm vận tốc trung bình tại các mặt cắt. 5/26/2010 12 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Biết lưu lượng trọng lượng tại mặt cắt 1 là 0.08 N/s. Đường kính tại các mặt cắt 1 là 4mm, mặt cắt 2 là khe hở giữa 2 đĩa có đường kính 80mm, cách nhau 3mm. Tính vận tốc trung bình tại các mặt cắt. ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Chất lỏng vào 1 là cồn có tỉ trọng 0,8 với vận tốc 6m/s và nước vào 2 với vận tốc 10m/s. Giả sủ chất lỏng dược trộn đều ở trong bể. Tính vận tốc và khối lượng riêng của chất lỏng ra ở 3. 5/26/2010 13 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Giả thiết bể đủ lớn, không có tổn thất năng lượng. Xác định điểm rơi của chất lỏng X theo phương ngang theo hàm của H và h. Xác định độ h để nước chảy ra phương ngang xa nhất. Tính trường hợp h/H=0,25; 0,5; 0,75 5/26/2010 14 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Tính độ cao đo áp tại điểm B ĐỘNG LỰC HỌC Bơm dầu có đường kính ống 100mm, lưu lượng 0,03 m3/s. Tỉ trọng của dầu là 0,85, áp suất chân không tại ểđi m A là 180 mmHg. Tìm cột áp động của chất lỏng tại điểm A (lấy z=0 tại mặt phẳng Datum). 5/26/2010 15 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG Tính áp suất tại mặt cắt 2 ĐỘNG LỰC HỌC Ống xiphong xả nước với lưu lượng 150 l/s. Tính tổn thất từ điểm 1 tới điểm 3 theo quan hệ hw=kv2/2g. Tính áp ấ ể ế ổsu t tại đi m 2 n u t n thất từ 1 đến 2 là 2/3. 5/26/2010 16 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG ĐỘNG LỰC HỌC Vòi phun nước theo phương ngang vào tấm chắn. Lưu lượng dòng nước là 0,025 m3/s, đường kính dòng phun là 30mm. Tính lực R cần thiết để giữ tấm cân bằng. 5/26/2010 17 ĐỘNG LỰC HỌC Đĩa có khối lượng 825N được giữ cân bằng bằng dòng nước phun lên theo phương thẳng đứng. Biết đường kính dòng nước phun là 60mm, tính vận tốc dòng nước để giữ cân bằng đĩa. ĐỘNG LỰC HỌC Bể không nặng 920N và chứa 1,1 m3 nước ở 20oC. Đường kính vòi bơm vào và xả ra đều bằng 60mm, lưu lượng mỗi vòi là 80 l/s. Xác định trị số của cân. 5/26/2010 18 ĐỘNG LỰC HỌC Rác được xả xuống sà lan theo góc 35o so với phương ngang, vận tốc xả ra là 1,2 m/s và lưu lượng khối là 700 kg/s. Tính lực kéo T của dây cáp. ĐỘNG LỰC HỌC Dòng nước tự do phun vào tấm chắn bẻ góc 90o. Nếu đường kính dòng chảy là 3cm và vận tốc 10 m/s, tính lực cần thiết để giữ tấm chắn. 5/26/2010 19 ĐỘNG LỰC HỌC Giá đỡ dòng nước phun vào được giữ cân bằng nhờ một lò xo. Tính lực do dòng nước tạo ra tác dụng lên giá đỡ và tính độ nén của lò xo nếu độ đàn hồi của lò xo là k=1,6kN/m. ĐỘNG LỰC HỌC Bơm đặt trong bể nước 10 m3 có lắp bánh xe. Bơm phụn nước vào tấm chắn bẻ góc 60o , vận tốc dòng nước 10 m/s, lưu lượng 3 dm3/s. Tính lực F cần thiết để giữa cân bằng xe trong trường hợp nước phun theo đường A, đường B 5/26/2010 20 ĐỘNG LỰC HỌC Bể nước có bánh xe (bỏ qua ma sát) có lắp tấm chỉnh dòng nước phun theo phương ngang quay góc θ. Biết đường kính dòng 5cm và vận tốc 16m/s. Tính lực F để giữ xe cân bằng khi θ =90o. MÁY THỦY LỰC Bơm nước bể 1 lên bể 2 với hiệu suất bơm là 75%. Cho biết các hệ số tổn thất ống hút, ống đẩy, chắn rác như hình vẽ. Tính công suất của bơm. 5/26/2010 21 MÁY THỦY LỰC Bơm dầu (δ=0,87) từ bể 1 lên bể 2 với hiệu suất 78%, công suất 185 kW. Xác định lưu lượng bơm nếu tổn thất từ 1 đến 2 là 12 m dầu.