BÀI TẬP CƠ LƯU CHẤT Bài tập Cơ Lưu Chất – Chương 1 PGS TS Lê Văn Dực www datechengvn com BÀI TẬP CƠ LƯU CHẤT CHƯƠNG 1 1 1 Một bình bằng thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70 Mpa Ở điều kiệ[.]
Bài tập Cơ Lưu Chất – Chương PGS TS Lê Văn Dực www.datechengvn.com BÀI TẬP CƠ LƯU CHẤT CHƯƠNG 1.1 Một bình thép tích tăng 1% áp suất tăng thêm 70 Mpa Ở điều kiện chuNn (áp suất p=101.3 KPa) bình chứa đầy 450 kg nước (ρ = 1000 kg/m3) Biết suất đàn hồi K = 2,06.109 Pa Hỏi khối lượng nước cần thêm vào để tăng áp suất lên thêm 70Mpa 1.2 Xác định thay đổi thể tích m3 khơng khí áp suất tăng từ 100 Kpa đến 500 Kpa Khơng khí nhiệt độ 23oC (xem khơng khí khí lý tưởng) 1.3 Người ta nén khơng khí vào bình thể tích V = 0,3 m3 áp suất p1 = 100 at Sau thời gian rò rỉ, áp suất khơng khí bình hạ xuống p2 = 90 at Bỏ qua biến dạng bình, xác định thể tích khơng khí bị rị rỉ thời gian (ứng với áp suất khí trời), xem nhiệt độ khơng đổi áp suất khí trời at 1.4 Một piston đường kính 50 mm chuyển động xi lanh đường kính 50,1 mm Xác định độ giảm lực tác dụng lên piston (tính theo phần trăm) lớp dầu bơi trơn đun nóng lên từ 20oC đến 120oC 1.5 Một trục máy D = 75 mm chuyển động V = 0,1 m/s tác dụng lực F = 100N Lớp dầu bôi trơn ổ trục dày t = 0,07 mm Ổ trục dài L = 200 mm Xác định độ nhớt dầu 1.6 Một lớp mỏng chất lỏng Newton (trọng lượng riêng γ, độ nhớt μ) chảy mặt phẳng nghiêng góc α, chiều dày t Phía tiếp xúc với khơng khí Xem chất lỏng khơng khí khơng có ma sát Tìm biểu thức u theo y Có thể xem quan hệ u theo y tuyến tính khơng ? 1.7 Hai đĩa trịn đường kính d, bề mặt cách đoạn t, chất lỏng có khối lượng riêng ρ, độ nhớt μ Khi đĩa cố định đĩa quay với vận tốc n vịng / phút Tìm ngẫu lực công suất ma sát 1.8 Một bánh quay với vận tốc N = 300 v/ph quanh trục đường kính d = 30 mm, dài L=25 mm mặt bên tựa vào đĩa trịn đường kính a = 60 mm Khe hở mặt tiếp xúc hình trụ t = 0,1 mm mặt phẳng tròn b = 0,2 mm Chúng bôi trơn dầu nhờn có độ nhớt μ = poise, ρ = 850 kg/m3 Tính moment cơng suất ma sát 1.9 Xác định lực ma sát thành đoạn ống dẫn nước 20oC, bán kính R = 80 mm, dài 10 m Vận tốc điểm mặt cắt ngang ống biến thiên theo quy luật: u = 0,5 (1 - r2/R2) Với r bán kính điểm xét 1.10 Xác định áp suất dư bên giọt nước có đường kính d = 2mm Nhiệt độ nước 25oC 1.11 Một chất khí có khối lượng phân tử 32 (kg/mole) điều kiện 30 oC áp suất at, nhiệt độ a Xác định khối lượng riêng chất khí b Xác định khối lượng riêng chất khí giữ áp suất = const, nhiệt độ giảm 15 oC c Xác định khối lượng riêng chất khí giữ T = const, áp suất giảm at Copyright @ Datechengvn – January 2013 Bài tập Cơ Lưu Chất – Chương PGS TS Lê Văn Dực www.datechengvn.com 1.12 Một chất lỏng nén xy lanh, nước lúc đầu tích Vo = lít áp suất bình thường po = at Áp suất xy lanh tăng lên đến p1 = at, thể tích nước giảm cm3 a Tính mơ đun đàn hồi nước b Nếu áp suất bình tăng lên đến 20 at, tính thể tích nước xy lanh c Tính áp suất bình, thể tích nước bị giảm 0,1 % 1.13 Khơng khí chuyển động qua ống thu hẹp vào bể nước tạo thành dịng bọt khí có đường kính mm Tính độ chênh áp suất khơng khí đoạn thu hẹp áp suất nước xung quanh Cho hệ số sức căng bề mặt nước σ = 0,0728 N/m 1.14 Nước đặt hai phẳng song song Tấm di chuyển nối liền với vật có khối lượng m sợi dây qua rịng rọc Hình 1.15 Giả sử trạng thái hệ thống đạt ổn định Tính vận tốc phẳng theo điều kiện cho sau : + Bỏ qua ma sát ròng rọc Cho hệ số nhớt động lực học nước là: μ = 0,89 x 10-3 N.s/m2 + Cho m = 0,001 kg ; Δy = mm ; g = 9,81 m/s2 + Diện tích tiếp xúc phẳng di động nước A = 0,5 m2 y Δy m x Hình 1.14 1.15 Một trục hình trụ trịn đường kính D=10 mm, trượt đồng trục, đều, với vận tốc V=1,43 mm/s, bên ổ lót dài 40 mm, bị đNy lực F = 0,04 N Khe hở trục ổ lót t = 0,1 mm Trục bơi trơn loại dầu có độ nhớt μ Bỏ qua ảnh hưởng khơng đồng hai đầu ổ lót, trọng lượng trục trọng lượng dầu a Xác định độ nhớt μ b Nếu người ta gia tăng lực F lên gấp đơi, tính vận tốc V c Nếu người ta đo thấy rằng, vận tốc tăng gấp đôi so với trường hợp ban đầu, tính lực F tác dụng lên trục Giữ F không đổi trường hợp ban đầu, người ta giảm chiều dày khe hở xuống cịn t = 0,05 mm, tính vận tốc di chuyển trục D A t t L μ V μ F Hình 1.16 V Hình 1.15 Copyright @ Datechengvn – January 2013 Bài tập Cơ Lưu Chất – Chương PGS TS Lê Văn Dực www.datechengvn.com 1.16 Một phẳng có diện tích A = 0.2 m2, kéo trượt khe hở có chiều dầy 2.t = 10mm, chứa đầy dầu nhờn có hệ số nhớt động lực học μ = 8,14 10-2 Pa.s, với vận tốc V= 0.02 m/s Giả sử hệ thống chuyển động (xem Hình 1.16) Tính lực F cần thiết để kéo phẳng A 1.17 Một bình gas ban đầu có khối lượng M = 15 kg có áp suất dư po = 500 kPa Sau thời gian sử dụng, áp suất dư bình cịn lại p = 20 KPa Biết vỏ bình gas có khối lượng kg không bị thay đổi áp suất thay đổi Tính khối lượng gas sử dụng thời gian 1.18 Một trục máy hình trụ có đường kính D (m), giữ thẳng đứng ổ trục có chiều dài L (m) Khe rỗng đồng trục với trục máy có chiều dày khơng đổi t (m) chứa đầy dầu nhờn có hệ số nhớt động lực học μ (Pa.s) Trục quay với vận tốc góc khơng đổi ω (rad/s) (xem Hình 1.15) a) Tìm cơng thức tính cơng suất tiêu hao P (watt) theo D, L, t, μ ω để trì chuyển động quay ? b) Cho D = 0,15 m; L = 0,30 m; t = 10-4 m; μ = 1,64x10-3 Pa.s vận tốc quay n = 120 vịng/phút Tính ω cơng suất P ? c) Nếu người ta tăng công suất lên gấp đơi so với giá trị tìm câu a, tính vận tốc quay n (vịng/phút) ? Copyright @ Datechengvn – January 2013