Bài tập lớn thủy lực đại cương ĐH Công Nghiệp Hà Nội

Bài tập lớn thủy lực đại cương ĐH Công Nghiệp Hà Nội PHẦN I: LÝ THUYẾT Câu 1: Trình bày các tính chất cơ bản của chất lỏng. Sự giống và khác nhau giữa chất lỏng và chất khí. Cho ví dụ minh họa. Các tính chất cơ bản của chất lỏng : Tính không định hình Tính liên tục Có tồn tại sức căng bề mặt Tính giãn nở vì nhiệt Tính dễ di động Tính nhớt So sánh chất lỏng và chất khí : Dựa vào thí nghiệm của Reynolds hãy trình bày các tiêu chí để phân loại các trạng thái của dòng chảy. Các tiêu chí để phân loại các trạng thái của dòng chảy: Số Reynolds có thể sử dụng như một tiêu chí để phân loại dòng chảy, tùy theo các dạng dòng chảy mà ta có các giới hạn khác nhau của số Re, đối với dạng dòng chảy trong ống trụ ta có: Dòng chảy có Re ≤ 2300 là dòng chảy dòng Dòng chảy có 104 > Re > 2300 là dòng chảy chuyển tiếp từ chảy tầng sang chảy rối hay còn gọi là chảy quá độ Dòng chảy có Re ≥ 104 là dòng chảy rối; Đối với ống dẫn mặt cắt hình tròn đường kính d thì công thức được viết thành: Re=vd hay Re=vdpµ Dòng chảy trong ống dẫn: Re = pvDH = vDH = QDHνA trong đó: DH là đường kính thủy lực của ống (đường kính bên trong nếu ống tròn) (m). Q là lưu lượng dòng chảy (m3s). A là diện tích tiết diện ống (m2). υ là vận tốc trung bình của chất lỏng (ms). μ là độ nhớt động lực học của chất lỏng (Pa·s = N·sm2 = kg(ms)). ν (nu) là độ nhớt động học (ν = ) (m2s). ρ là khối lượng riêng của chất lỏng (kgm3). Dòng chảy trong ống rộng: Với dòng chảy giữa hai mặt phẳng song song—nơi mà có chiều rộng lớn hơn nhiều khoảng cách giữa hai mặt—thứ nguyên đặc trưng bằng với khoảng cách giữa hai mặt. Dòng chảy trong máng mớ : Với dòng chảy ở một bề mặt mở, bán kính thủy lực phải được xác định. Đây là khu vực tiết diện của máng được chia ra bởi chu vi ướt. Với một máng hình bán nguyệt, nó là nửa bán kính. Với máng hình chữ nhật, bán kính thuỷ lực là khu vực tiết diện bị chia bởi chu vi ướt. Có tài liệu sử dụng thứ nguyên đặc trưng là bốn lần bán kính thuỷ lực, vì nó sẽ cho giá trị Re của sự xâm nhập của sự rối giống với dòng chảy trong ống, trong khi một số tài liệu sử dụng bán kính thuỷ lực là thang độ dài đặc trưng với kết quả là có giá trị Re khác với giá trị của dòng chảy rối. Nêu khái niệm tổn thất cục bộ, cách xác định và một số công thức phổ biến để xác định tổn thất cục bộ. Khái niệm : Là tổn thất sinh ra ở những nơi cá biệt, ở đó dòng chảy bị biến dạng đột ngột, chẳng hạn tổn thất ở những nơi ống cong, mở rộng hay hẹp đột ngột, nơi có đặt khóa nước… Cách xác định : Nguyên nhân của tổn thất cột nước cũng do sự ma sát giữa các phân tử chất lỏng (ma sát trong) sinh ra. Công do lực ma sát này tạo ra biến thành nhiệt năng mất đi không lấy lại được cho dòng chảy. Để khắc phục thì ta cần xác định hf (tổn thất năng lượng của một đơn vị trọng lượng chất lỏng) để khắc phúc sức cản của dòng chảy trong đoạn đang xét. Một số công thức phổ biến xác định tổn thất cục bộ : hf=Σhf+Σhc PHẦN II: BÀI TẬP Bài 1. Một thùng đựng nước có thể tích nước là 2000 (m3) ở điều kiện nhiệt độ 50C. Phần thể tích nước tăng lên là bao nhiêu sau khi tăng nhiệt độ lên 150C? Biết hệ số giãn nở của nước là βt = 0,000015 (10C). Bài giải: Nhiệt độ thay đổi là: ∆T = 15 5 = 10 ( ℃ ) Ta có : ∆v = t . v . ∆T = 0,000015 . 2000. 10 = 0,3 m3 Bài 2. Đường ống thép có đường kính d= 0.4 m và chiều dài λ = 1 km được lắp đặt dưới áp suất P=2.106 Pa và nhiệt độ

MÃ LỚP: AT6001.9 GVHD: NGUYỄN HUY CHIẾN Nhóm:14 O2 – K14 PHIẾU HỌC TẬP NHĨM I Thơng tin chung Tên lớp: AT6001.9 Khóa: 14 Họ tên sinh viên: Mã SV Họ đệm Tên 0841010328 Nguyễn Thanh Tùng 2019602062 Nguyễn Hữu Tuân 2019602277 Lê Đức Việt 2019601984 Triệu Minh 2019602701 Lê Ngọc Vũ Yên Ghi Nhóm trưởng Tên nhóm: 14 II Nội dung học tập Tên chủ đề: NGHIÊN CỨU VỀ THỦY LỰC ĐẠI CƯƠNG Hoạt động sinh viên: - Hoàn thành nội dung đề cương Sản phẩm nghiên cứu: - 01 báo cáo III Nhiệm vụ học tập Hoàn thành tập theo thời gian quy định từ ngày 29/10/202010/12/2020 Câu 1: ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN THỦY LỰC ĐẠI CƯƠNG AT6001 PHẦN I: LÝ THUYẾT Câu 1: Trình bày tính chất chất lỏng Sự giống khác chất lỏng chất khí Cho ví dụ minh họa         Các tính chất chất lỏng : Tính khơng định hình Tính liên tục Có tồn sức căng bề mặt Tính giãn nở nhiệt Tính dễ di động Tính nhớt So sánh chất lỏng chất khí : Giống:  Có tính chảy mối liên kết học phần tử chất lỏng chất khí yếu  Các phần tử có chuyển động tương chất lỏng chất khí chuyển động  Khơng có hình dạng riêng mà phụ thuộc vào hình dạng bình chứa Khác;  Chất lỏng giữ thể tích khơng thay đổi có thay đổi áp lực nhiệt độ chất lỏng chống sức nén, không bị co lại, khác với chất khí dễ bị co lại bị nén  Tương tự, chất lỏng không bị dãn bị kéo, khác với chất khí dãn chiếm hết thể tích bình chứa  Trong thủy lực, chất lỏng xem môi trường liên tục tức phần tử chất lỏng chiếm đầy không gian mà khơng có chỗ trống rỗng Câu 2: Trình bày lực tác động lên chất lỏng Khái niệm tính chất áp suất thủy tĩnh  Các lực tác dụng lên chất lỏng -Lực khối: lực tác dụng lên chất lỏng tỷ lệ với khối lượng trọng lực, lực quán tính, lực ly tâm -Lực mặt: lực tác dụng lên chất lỏng tỷ lệ với diện tích mặt tiếp xúc như: áp lực nội lực ma sát -Khái niệm áp suất thủy tĩnh: áp suất nội chất lỏng gây chịu lực khối lực mặt  Tính chất:  Tính chất 1: áp suất ln tác dụng thẳng góc vào mặt tiếp xúc  Tính chất 2: áp suất thủy tĩnh không phụ thuộc vào hướng đặt diện tích chịu lực Câu 3: Trình bày thí nghiệm Newton với chất lỏng thực, viết cơng thức tính ứng suất tiếp, lực ma sát lớp chất lỏng chuyển động Thí nghiệmNewton: Newton thực thí nghiêm với chất lỏng thực cho chuyển động tương đưa giả thiết: lực ma sát hai chất lỏng thực chuyển động tương đối tỷ lệ với diện tích tiếp xúc lớp chất lỏng ấy, không phụ thuộc áp lực mà phụ thuộc vào Gradient vận tốc có chiều thẳng góc với phương di chuyển, phụ thuộc vào loại chất lỏng Cơng thức: + Fms = µS + ứng suất tiếp: τ = µ Trong đó: + Fms: lực ma sát + τ: ứng suất tiếp + µ: hệ số nhớt động lực chất lỏng + U: vận tốc trượt + S: diện tích trượt + n: chiều dày lớp chất lỏng + : gradient vận tốc theo phương y vng góc với dịng chảy Câu 4: Thiết lập phương trình thủy tĩnh, ý nghĩa phương trình a) Thiết lập + p = const + PT mặt đẳng áp: Xdx+ Ydy+ Zdz= + Xét trường hợp lực khối có trọng lực trục z hướng lên: X=0; Y=0; Z= -g + xuất phát từ PT: dp=ρ(Xdx+Ydy+Zdz) ⇨ -gdz= dp Lấy tích phân vế ta được: Z + = C b) Ý nghĩa -Ý nghĩa hình học: mơi trường chất lỏng cân bằng, cột áp thủy tĩnh điểm số -Ý nghĩa lượng: môi trường chất lỏng cân bằng, đơn vị cột áp thủy tĩnh H Câu 5: Nêu định nghĩa viết phương trình mặt phẳng đẳng áp Trình bày tính chất mặt phẳng đẳng áp  Mặt đẳng áp mặt phẳng có áp suất điểm Pt: Xdx+ Ydy+ Zdz=  Tính chất  Hai mặt đẳng áp cắt nhau( trái cmn t/c áp suất: áp điểm theo phương nhau)  Áp lực tác dụng thẳng góc vào mặt đẳng áp Câu 6: Trình bày loại áp suất Biểu đồ phân bố dụng cụ đo áp suất  Các loại áp suất:  -Áp suất tuyệt đối: pt = po + pd  -Áp suất dư: pd =pt –pa = ɣ.h  -Áp suất chân không: pck= pa -pt Biểu đồ áp suất đồ thị hàm số pt= po + pd biểu diễn toạ độ pt ,h Phương trình hàm số pt =po +pd có đồ thị dạng đường thẳng Với h độ sâu chất lỏng Các dụng cụ đo áp suất gọi áp kế:  Ống đo áp  Áp kế thủy ngân  Chân không kế thủy ngân  Áp suất kế đo chênh Câu 7: Trình bày định luật Acsimet, điều kiện cân vật ngập hay chìm phần chất lỏng Định luật Acsimet: Một vật rắn ngập chất lỏng chịu lực đẩy thẳng đứng hướng lên bề mặt chất lỏng, lực có trị số trọng lượng khối chất lỏng bị vật rắn chiếm chỗ - Phương trình cân bằng: a + =0 ( P: trọng lượng vật, Fa: lực acsimet ) Câu 8: Trình bày nội dung hai phương pháp nghiên cứu chuyển động chất lỏng Ưu nhược điểm phương pháp a) Phương pháp Lagrăng Khảo sát chuyển động hạt lỏng cách riêng biệt, nghĩa quan tâm đến đại lượng học gắn với chất điểm theo thời gian Vị trí hạt lỏng: Xác định bởi: = (, t) = (x0, y0, z0, t) = Với = (x0, y0, z0 ) vecto vị trí hạt lỏng thời điểm ban đầu t = 0, phương trình chuyển động hạt lỏng (luật chuyển động) Biến x, y z gọi biến Lagrăng Do gặp nhiều khó khăn biểu diễn tốn học, phương pháp Lagrăng khơng sử dụng rộng rãi thủy lực b) Phương pháp Ơle Theo Ơle, chuyển động chất lỏng đặc trưng việc xây dựng trường vận tốc tức xây dựng hình ảnh động chất lỏng điểm khác khơng gian thời điểm cho Trong đó, vận tốc tất điểm áp suất chất lỏng xác định dạng hàm số: Trong thành phần vận tốc cịn tọa độ không gian biến Ơle Rõ ràng điểm khơng gian có phần tử mơi trường chảy qua.Điểm yếu phương pháp Ơle chỗ xét trường vận tốc chuyển động phần tử chất lỏng riêng biệt không nghiên cứu Câu 9: Trình bày yếu tố thủy lực chất lỏng, cho ví dụ minh họa a) Mặt cắt ướt:  Là mặt cắt thẳng góc với tất đường dịng  Mặt cắt ướt mặt phẳng đường cong đường song song (m-m, n-n), mặt cong đường dịng khơng song song (c-c, d-d) b) Chu vi ướt: o Là phần chiều dài phần tiếp xúc chất lỏng thành rắn mặt cắt ướt, ký hiệu: χ, P   AB  BC  CD  d Câu 10: Thế đường dòng, dịng ngun tố chất lỏng Viết phương trình liên tục dạng tổng quát  Khái niệm: Đường dòng: Trong học chất lưu, đường dòng dòng chất lưu đường cong cho phần tử chất lưu nằm đường dịng có vec tơ lưu tốc tức thời có phương tiếp tuyến với đường dịng Đường dịng biểu thị quỹ đạo phần tử chất lỏng chuyển động qua thể tích kiểm tra  Dòng nguyên tố chất lỏng: phần tử dòng chảy bao bọc đường dịng chất lỏng khơng thể qua biên dịng ngun tố  Phương trình liên tục dạng tổng quát:  Câu 11: Phát biểu định luật Pascal ứng dụng định luật  Định luật Pascal: - Độ biến thiện áp suất thủy tĩnh mặt giới hạn thể tích chất lỏng cho trước truyền nguyên vẹn đến tất điểm tích chất lỏng - Phương trình áp suất điểm A có độ sâu h so với mặt thống chất lỏng: + Trong : : áp suất tuyệt đối, Là áp suất mặt thoáng, Là trọng lượng riêng chất lỏng  Ứng dụng: ứng dụng rộng rãi đời sống - Chế tạo đội oto - Máy nén thủy lực - Bơm thủy lực - Pittong Câu 12: Thế tổn thất đường dài, tổn thất cục bộ, cho ví dụ minh họa Nêu phương pháp xác định tổn thất Trong chuyển động phần tử chất lỏng va chạm nhau, va chạm với thành ống, có ma sát phần tử chất lỏng, xảy tượng tổn thất lượng trình chuyển động - Tổn thất đường dài: Tổn thất lượng đoạn dòng chảy không thay đổi dần - Tổn thất cục : tổn thất lượng vị trí đặc biệt thay đổi đường kinh ống, thay đổi hướng chảy đột ngột VD: Cho đoạn ống ABC, đoạn AB vng góc đoạn BC: tổn thất đường dài tổn thất toàn đoạn ABC, tổn thất cục tổn thất xảy B nơi đổi hướng chảy đột ngột = + Trong : - Tổn thất cục bộ: = - Tổn thất đường dài : Theo Maining: = λ ( O) Theo Hazen William: = ( O) Trong đó: - hệ số tổn thấy cục - Λ = 64/Re hệ số sức cản dọc đường, Re = Ud/v ( U vận tốc, d đường kinh ống, v hệ số nhớt) - = 90 140 hệ phụ thuộc tình trạng ống Câu 13: Trình bày thí nghiệm Reynolds rút kết luận Thí nghiệm Reynolds Cách tiến hành: Điều chỉnh khóa để nước màu đỏ chảy thành sợ đỏ căng xuyên suốt ống thủy tinh, nghĩa lớp chất lỏng khơng trộn lẫn vào sau tan, chảy thành dịng chảy tầng Đó trạng thái chảy tầng Tăng vận tốc dòng chảy, dòng đỏ dứt đoạn ( chảy độ) sau chảy phụ thuộc vào vận tốc U, đột nhớt v đường kinh ống D Số Renolds: Re= Ud/v Trị số trung bình Re giới hạn tương ứng với trạng thái chảy + Re < 2320: chảy tầng + Re = 2320: chảy độ + Re > 2320: chảy rối Câu 14: Trình bày ứng dụng phương trình Becnuli Ống Pitot lắp thân máy bay; sử dụng xe đua: thiết bị dùng để vận tốc cục dòng chất lỏng Ống Pitot thường gắn máy bay như.Nó cịn sử dụng ống khí động, phong kế, xe đua… - Nguyên lý hoạt động: Ống Pitot đặt vào dòng chất lỏng cho đầu dò đặt song song với hướng dòng chảy Một phần chất lỏng vào ống rò (màu trắng) dùng để đo áp suất tổng phần chất lỏng chuyển động song song với miệng ống dùng để đo áp suất tĩnh (màu vàng) Ống Venturi: dùng để đo lưu lượng chất lỏng qua ống Câu 15: Trình bày điều kiện để sử dụng phương trình Becnuli, viết phương trình becnuli cho tồn dịng chảy chất lỏng thực *Các điều kiện để sử dụng phương trình Becnuli: + Dòng chảy ổn định + Lực khối trọng lực + Chất lỏng không nén + Lưu lượng không đổi + Tại mặt cắt mà ta chọn viết tích phân dịng chảy phải đổi dần, cịn hai mặt cắt dịng chảy khơng thiết phải l đổi dần *Phương trình Becnuli cho tồn dịng chảy: z1z2hf Câu 16: Dựa vào thí nghiệm Reynolds trình bày tiêu chí để phân loại trạng thái dịng chảy *Các tiêu chí để phân loại trạng thái dòng chảy: - Số Reynolds sử dụng tiêu chí để phân loại dòng chảy, tùy theo dạng dòng chảy mà ta có giới hạn khác số Re, dạng dịng chảy ống trụ ta có:  Dịng chảy có Re ≤ 2300 dịng chảy dịng  Dịng chảy có 104 > Re > 2300 dòng chảy chuyển tiếp từ chảy tầng sang chảy rối hay gọi chảy độ  Dòng chảy có Re ≥ 104 dịng chảy rối; - Đối với ống dẫn mặt cắt hình trịn đường kính d cơng thức viết thành: Re= hay Re= - Dịng chảy ống dẫn: Re === đó:  DH đường kính thủy lực ống (đường kính bên ống trịn) (m)  Q lưu lượng dịng chảy (m3/s)  A diện tích tiết diện ống (m2) 1/ áp suất A B PA=ρ g.hA=ρ g.(h- AB.sin 300)=104 (4-2.sin30) = 3.104 (N/m2) PB=ρ g.hB=ρ g.h= 104.4=4.104 (N/m2) 2/ FN = FAB=PC.SABEF= ρ g hC SABEF= 104 SABEF  FN=104.4.4=420000 (N)  Vị trí điểm đặt lực FN (Vị trí điệm D) cách A1 khoảng 3/ Để mở van  420000 F > 280085 (N) Vậy F lớn 280085 (N) van mở Bài 14 Van chữ nhật đặt bên hơng bình chứa hai chất lỏng có tỷ trọng δ1 =0,8 δ2 = hình vẽ Áp suất mặt thống áp suất khí trời ho = h1 = 1m Gọi F1 F2 áp lực chất lỏng chất lỏng tác dụng lên van Để F1 = F2 h2 phải bẳng bao nhiêu? Hình 14 Giải;  γ1=0,8.104 γ2=1 → → γ2=γnước=104 Giả sử phẳng ABC hình vẽ Gọi E, F trọng tâm AC BC Ta có: áp lực chất lỏng tác dụng lên AB FAB=F2=PE.SAB=γ2.(.b → Lực tác dụng lên BC FBC=F1= γF.SBC=γ1 F1=F2 γ2 104(  Vậy h2=2,2 Bài 15 Một cửa van hình chữ nhật có bề rộng (thẳng góc với trang giấy ) b = m, dài L =4 m nghiêng góc α = 30 o hình vẽ, lấy g = 10 m/s ρnước = 1000 kg/m3 Vẽ biều đồ phân bố áp suất nước tác dụng lên mặt van Xác định áp lực nước tác động lên van Xác định vị trí điểm đặt áp lực nước lên van Nếu van quay quanh O trọng lượng van đặt trọng tâm van (L/2) để cân van cần có trọng lượng ? Giải 1, 2, 3) A F C h Đ pdư B K G 4) Để van cân tổng momen B = F.KB = BD + G.KB (*) Ta có: BK = BC cos30˚ = 2.cos30˚ = (m) KD = sin30˚.BK = sin30˚ = /2 (m) CK = BC sin30˚ = sin30˚ = (m)  CD = = = ½ (m)  BD = BC – CD = - 1/2 = 3/2 (m) (2) Lại có = g  = /g = 1000/10 = 100 (kg/m3) Áp lực tác dụng lên van là: F = L/2.b.h = 100.2.3.4 = 2400(N) (3) Ta có = KD = /2 = 100./2 = 50 (m) (4) Từ (1), (2), (3) (4) thay vào phương trình (*) ta được: (*)  2400 = 50 (3/2) + G  G = 2325 (N) (1) Bài 16 Xác định tổng áp lực chất lỏng tác dụng lên thành chắn OA có chiều cao 12m, rộng 6m, chiều cao chất lỏng bên thượng lưu h = 10m, hạ lưu h/2 Môi trường bên bên thành chắn (hình 16) Biết khối lượng riêng chất lỏng 1000 (kg/m3), g = 9,81 (m/s2) Bài giải: Áp lực chất lỏng từ phía thượng lưu tác dụng lên thành chắn OA : Mà : = 1000.9,81 = 9810 ( N /  = 9810.5.10.6 = 2943000 ( N ) Áp lực chất lỏng từ phía hạ lưu tác dụng lên thành chắn OA : Mà : = 1000.9,81 = 9810 ( N /  = 9810.2,5.5.6 = 735750 ( N ) Tổng áp lực chất lỏng tác dụng lên thành chắn OA : P = = 2943000 - 735750 = 2207250 ( N) = 2,21 ( MPa ) Bài 17 Cánh cửa OA quay quanh lề O có kích thước h = 3m; b = 80cm ngăn nước Xác định lực P cho cánh cửa thẳng đứng hình 2.10 Biết trọng lượng riêng nước 9810 (N/m3) Bài giải: Áp lực nước tác dụng lên cánh cửa OA là: P1 = n.hc. = n h.b = 9810.1,5.3.0,8 = 35316(N) Điểm đặt áp lực cách A khoảng là: AD = hC + JC1/hC. = hC + b.h3/12.hC.h.b  AD = 1,5 + 0,8.33/12.1,5.3.0,8 = (m) Có MO = P.OA – P1.(OA –AD) =  P = = = 11772 (N) Bài 18 Trên đoạn ống đẩy quạt gió có đường kính d = 200 mm; d2 = 300 mm, khơng khí chuyển qua với lưu lượng Q = 0,833 m 3/s Áp suất dư mặt cắt – 981 N/m2; γkk = 11,77 N/m3 Bỏ qua thay đổi trọng lượng riêng khơng khí sức cản đoạn ống 1– Xác định áp suất khơng khí mặt cắt 2-2 Bài giải: Với điều kiện cho toán, chuyển động khơng khí chuyển động chất lỏng khơng nén viết phương trình Bernoulli cho hai mặt cắt 1-1 2-2, ta có: Chọn mặt phẳng so sánh o-o qua trục ống, viết cho hai điểm năm trục này, ta có: =0 lấy ta được: Ta có: V1= V2= Do đó: , cuối Ta được: Sở dĩ chuyển động từ mặt cắt 1-1 đến mắt cắt 2-2 lưu tốc v giảm xuống từ V1 đến V2 phàn động giảm hoàn toàn thành ( áp ) thực tế có sức cản thủy lực nên Bài 19 Nước chảy ống rẽ hình vẽ Đoạn AB có đường kính d1=50mm, đoạn BC có d2=75mm; vận tốc trung bình V2=2m/s Đoạn ống CD có V3=1,5m/s Đoạn ống CE có d4=30mm Biết lưu lượng chảy đoạn CD lần lưu lượng chảy đoạn CE Bỏ qua tổn thất cột nước, xác định lưu lượng vận tốc trung bình đoạn ống đường kính d đoạn ống CD Nước xem chất lỏng khơng nén áp dụng phương trình liên tục: Lưu lượng đoạn BC tổng lưu lượng đoạn CD CE Vì nên tích : Bài 20 Cho đường ống tròn rẽ nhánh với thơng số hình vẽ phía dưới, xác định vận tốc nước V3 Cho biết ρnước =1000 kg/m3 Hình 20 Bài giải: Ta có: Mà Q1=Q2+Q3 => =>V3=28 (m/s) Bài 21 Cho sơ đồ dòng chảy hình vẽ, cho biết Q=12 l/s Tính V 1, V2 Bỏ qua năng, tính P1 giá trị lực Fx dịng chảy tác động lên thành ống Hình 21 Nước xem chất lỏng không nén nên áp dụn phương trình liên tục: Q1= Q2= Q = 12.10-3 m3/s Q1= V1 = 12.10-3 V1= 2,38 m/s Q2= V2 = 12.10-3 V2= 6,1 m/s Áp dụng phương trình becnuli cho mặt: Z1 + + = Z2 + + Mà P1= ( - ) P1(dư)= 157728 N/m2 Bài 22 Xác định lực F dòng chảy tác dụng lên vịi uốn cong 90 0, với thơng số cho hình vẽ, cho biết ρnước = 1000 kg/m3 Hình 22 Bài giải: Trên phương x Q.(αo2.V2)=Rx Chọn αo=1  Rx=ρ.Q(V2)>0 Trên phương y: ρ.Q(-αo1.V1)=Ry+F1 =>Ry=ρ.Q.(-V1)-F1Q=v.s=2 Xét ptr becnuli cho mặt cắt 1-1 3-3 Z1=10 z3=14 V1=0 v2= P1=0 P3=1 10=14+ =>P3=-6.10000=-60000(N/m2) Bài 26 Tại hai điểm mặt cắt ướt ống vận chuyển nước đo vận tốc u=2,3m/s khoảng cách thành ống y=0,11m trục ống Xác định tổn thất cột nước ma sát cho mét dài đường ống Bài giải: Xác định hệ số ma sát thủy lực theo công thức (4-12): Lấy logarit ta có: Do đó: Vận tốc trung bình xác định biểu thức (4-15): V=(m/s) Tổn thất cột nước ma sát: Bài 27 Một ống thép có đường kính d1=0,1m sử dụng làm thiết bị đốt nóng cho hệ thống cấp nhiệt Ống đứng dẫn nước nóng, ống nối có đường kính d2=0,025m Xác định tổn thất áp suất chỗ mở rộng đột ngột, vận tốc chuyển động nước nóng ống dẫn Cịn nhiệt độ nước (như hình bên) Độ nhớt động học mật độ nước ống dẫn v=0,37.106 m2/s Và ρ=972 kg/m2 Bài giải: Số Râynôn ống dẫn: Tổn thất áp suất: 972 Bài 28 Nước, dầu khơng khí nhiệt độ t = 20 0C chuyển qua ba ống riêng biệt có đường kính d = 150mm, độ nhám =0,1mm, với lưu lượng G73,75 kN/h Xác định trạng thái chuyển động nước, dầu khơng khí,  dầu = 0,2cm2/s,  dầu = 8440N/m3;  nước = 0,0101cm2/s,  dầu = 9800N/m3;  kk = 0,157cm2/s,  kk = 11,77N/m3 Bài giải: 1, Ống dẫn dầu : = = = = 0,137 m/s = = = 1030< 2320 Do chuyển đọng dầu chuyển động tầng 2, Ống dẫn nước: Ở t = 200C ta có = 9800 N/ = 0,0101c = = = = 0,114 m/s = = = 17000> 2320 Chuyển động nước chuyển động rối Chiều dày lớp mỏng chảy tầng sát thành : = = Vì > Δ nên chuyển động nước chuyển động rối thành trơn thủy lực 3, Ống dẫn khơng khí : Ở t = 200C ta có = 11,77 N/ = 0,157 c = = = = 98,3 m/s = = = 940000> 2320 Chuyển động khơng khí chuyển động rối Chiều dày lớp mỏng chảy tầng sát thành : = = 0,031 mm Vì < Δ nên chuyển động khơng khí chuyển động rối thành nhám thủy lực Bài 29 Nước nhiệt độ t = 200C chảy ống tròn d = 50mm với lưu lượng Q = 2,22 l/s Nếu ống đó, ta chuyển dầu  dầu = 0,6cm2/s với lưu lượng trạng thái chảy lúc ống thay đổi nào? Bài giải: Lưu tốc trung bình nước ống: V = = = = 1,13 m/s Số Râynơn = = = 56000>2320 Vậy chuyển động dịng nước ống chuyển động rối: Ở ν= 0,0101 hệ nhớt động nước t =200C Lưu tốc trung bình dầu ống v= 1,13 m/s Số Râynôn lúc : = = = 940