Tài liệu về bài tập cơ lưu chất đã được dịch từ tiếng Anh sang tiếng Việt và giải với lời giải thích cùng công thức chi tiết. Tài liệu giải các bài tập cơ lưu chất thuộc chương 1+2 (cơ lưu chất điểm và phương trình Bernoulli).
(BÀI GIẢI BÊN DƯỚI) DỊCH BÀI TẬP CƠ LƯU CHẤT Chương I 1.4: Dựa vào thơng tin có sách thủy lực học cũ, lượng tiêu hao lượng đơn vị khối lượng lưu chất chảy kim phun có lắp vịi tính theo cơng thức: h = (0,04÷0,09)(D/d)4V2/2g Trong h lượng tiêu hao lượng đơn vị khối lượng lưu chất, D đường kính vịi, d đường kính đầu kim phun, V vận tốc lưu chất vòi, g gia tốc trọng trường Cơng thức có với hệ đơn vị khơng? Giải thích 1.5: Lực P tác dụng lên vật thể hình cầu chuyển động chậm khối chất lỏng xác định theo cơng thức: P = 3ℼμDVμDVDV Trong μDV tính chất lưu chất (độ nhớt) có thứ ngun FL-2T, D đường kính vật thể, V vận tốc vật thể Thứ nguyên số 3ℼμDV gì? Cơng thức xem công thức tổng thể nào? 1.10: vật thể có trọng lượng 450N nằm bề mặt trái đất Xác định khối lượng vật thể theo đơn vị kg trọng lượng theo đơn vị N đặt hành tinh có gia tốc trọng trường mang giá trị 23ft/s2 1.13: khối chất lỏng đổ vào xylanh chia độ cho giá trị trọng lượng 8N bên thể tích chứa 500ml Xác định trọng lượng riêng, khối lượng riêng, tỷ trọng khối chất lỏng 1.15: Xác định khối lượng khối khí bên bình chứa tích 2m3 khối khí nhiệt độ phịng, 200C, áp suất tuyệt đối bình 200kPa 1.21: Khí Oxy 300C 300kPa giãn đẳng nhiệt đến áp suất tuyệt đối có giá trị 120kPa Xác định khối lượng riêng sau khối khí 1.23: lớp mỏng glycerin chảy xuống dĩa lớn để nghiêng với vận tốc phân bố hình P1.23 (Figure P1.23) Cho h = 0,3inch α = 200, xác định vận tốc bề mặt U Biết trạng thái cân giá trị trọng lượng có chiều song song với mặt phẳng dĩa phải cân lực cắt (lực trượt) trải dài mặt dĩa Bề rộng đơn vị dĩa chọn tùy ý 1.30: trục có đường kính 50mm kéo xuyên qua ổ đỡ trụ hình P1.30 (Figure P1.30) lượng dầu có độ nhớt động học mang giá trị 2*10-4m2/s tỷ trọng mang giá trị 0,72 dùng để bơm vào khoảng hở trục ổ đỡ Xác định lực P cần thiết để kéo trục với vận tốc 2,5m/s Cho phân bố vận tốc khoảng hở mang đặc điểm tuyến tính (Bearing: Ổ đỡ; Shaft: Trục; Lubricant: Chất bôi trơn (dầu)) 1.32: mỏng nước 250C chảy xuống mặt phẳng nghiêng cố định với thơng số vận tốc cho hình P1.32 (Figure P1.32) Xác định độ lớn chiều lực cắt (lực trượt) gây nước lên mặt phẳng cố định, biết U = 1,8m/s h = 0,08m 1.39: Khi nước 450C chảy qua điểm giao ống nước, áp suất giảm theo chiều dòng chảy Ước lượng giá trị áp suất tuyệt đối nhỏ xảy mà khơng gây tượng sủi bong bóng Thể giá trị tính theo hệ đơn vị BG SI Chương II 2.1: bình chứa cao 5m đóng kín chứa nước với mực nước cao 4m Phần bình chứa khơng khí có áp suất mang giá trị 20kPa đo theo đồng hồ Xác định giá trị áp suất gây nước lên đáy bình 2.5: Phát biểu biểu thức cho biến đổi áp suất khối chất lỏng có trọng lượng riêng tăng dần theo độ sâu (h) γ = Kh+γγ0, K số γ0 trọng lượng riêng mặt phẳng tự 2.10: Ở phía bên hút máy bơm áp kế Bourdon đọc giá trị 40kPa chân không Giá trị áp suất tuyệt đối tương ứng áp suất khí xung quanh mang giá trị 100kPa? 2.11: Bình chứa hình trụ với đáy hình bán cầu hình P2.11 (Figure P2.11) bên chứa lượng chất lỏng dễ bay Khối lượng riêng chất lỏng có giá trị 800kg/m3, khối lượng riêng phần xem không đáng kể Áp suất phần có giá trị 151kPa, áp suất khí có giá trị 101kPa Xác định (a) giá trị áp suất dư đọc áp kế (b) độ cao h áp kế thủy ngân (Liquid: Chất lỏng; Vapor: Hơi; Mercury: Thủy ngân; Open: Hở) 2.13: áp kế thủy ngân có ống chữ U nối với bình áp suất kín hình P2.13 (Figure P2.13) Khi áp suất khơng khí mang giá trị 2psi, xác định giá trị chênh lệch đọc (h) Trọng lượng riêng khơng khí xem không đáng kể (PAir (Air Pressure): Áp suất không khí; Air: Khơng khí; Water: Nước; Mercury: Thủy ngân; SG (Specific Gravity): Tỷ trọng) 2.17: đường ống chứa nước, dầu, nước muối hình P2.17 (Figure P2.17) Xác định giá trị áp suất điểm (1) (bên ống kín) (Oil density: Khối lượng riêng dầu; Salt water: nước muối, SG (Specific Gravity): Tỷ trọng; (x)-in diameter: Đường kính (x) inch; Water: Nước) 2.18: loại chất lỏng với số liệu cho bên nằm bể chứa ống áp kế hình P2.18 (Figure 2.18) Xác định tỷ trọng lưu chất (Specific weight: Trọng lượng riêng; Density: khối lượng riêng; Specific gravity: tỷ trọng; Fluid: Lưu chất) 2.19: Xác định giá trị áp suất nước ống A hình P2.19 (Figure P2.19) áp suất dư lượng khơng khí bình chứa có giá trị 2psi (Air: Khơng khí; Water: Nước; SG (Specific Gravity): Tỷ trọng) 2.20: Theo hình P2.20 (Figure P2.20) ống A chứa Carbon tetrachloride (CCl4) (tỷ trọng SG=1,6) bình B kín chứa nước muối (tỷ trọng SG = 1,15) Xác định giá trị áp suất bình B giá trị áp suất ống 25psi (Brine: Nước muối; Air: Khơng khí) 2.21: Lưu chất áp kế áp kế hình P2.21 (Figure P2.21) có giá trị tỷ trọng 3,46 Cả ống A B chứa nước Nếu giá trị áp suất ống A bị giảm 1,3psi giá trị áp suất ống B tăng 0,9psi, xác định giá trị chênh lệch đọc áp kế (Water: Nước; Gage fluid: Lưu chất dư (lượng chênh lệch); SG (Specific Gravity): Tỷ trọng) 2.22: Áp kế thủy ngân chênh lệch hình P2.22 (Figure P2.22) nối với ống A chứa xăng (tỷ trọng SG = 0,65), với ống B chứa nước Xác định khoảng đọc chênh lệch h tương ứng với giá trị áp suất 15kPa A giá trị chân không 110mmHg B (Gasoline: Xăng; Mercury: Thủy ngân; Water: Nước) 2.25: xylanh trịn đặt ngược có đường kính 0,1m chứa nước khơng khí vị trí cố định hình P2.25 (Figure P2.25) Người ta cần lực có độ lớn 20N để kéo dĩa phẳng khỏi xylanh Xác định áp suất khơng khí bên xylanh Dĩa khơng gắn chặt vào xylanh có khối lượng không đáng kể 10 Tại 250C = 770F có μDV = 1,13*10-3kg/ms (đồng đơn vị Ns/m2) (1) τ = 1,13*10-3* 2∗1,8 0,08 = 5,085*10-2N/m2 Lực cắt có chiều thuận theo chiều dòng chảy 1.39/ 18 (hc khoảng cách từ mặt lưu chất đến trọng tâm bình chứa; yc xem hc số hình thơng dụng) 19 2.1/ Tại đồng hồ đo (đỉnh bình), có p0 = 20kPa= p1 p2 = p1 +γ γh = 20 +γ 9,81*4 = 59,24kPa 2.5/ 20