Bài tập cơ lưu chất pps

Hỏi khố lượng nước cần thêm vào để tăng áp suất lên 9 thêm 70Mpa... Hỏi vị trí nằm ngang của khối gỗ như thế nào?. 1 Tính tốc độ tối đa và lưu lượng nước chảy ra khỏi ống.. 2 H phải lớn

Bài tập-1.6: Một bình bằng thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70Mpa Ở

điều kiện trạng thái áp suất p=101,3Kpa bình chứa đầy 450kg nước (=1000kg/m ) 3 Biết suất đàn hồi K=2,06.10 pa Hỏi khố lượng nước cần thêm vào để tăng áp suất lên 9 thêm 70Mpa

Bài giải:

Khi tăng thêm 70Mpa thể tích tăng thêm 1%, bình chúa đầy nước 450kg, 

=1000kg/m , K=2,06.3 10 pa9

3 450

0, 45( ) 1000

n

V : thể tích nước

b

V : thể tích bình

n

V



  





6

3 9

0, 45.70.10 63

0,0153( )

n n

V P

K



Thể tích nước giảm 0,0153(m )3

Khi tăng áp suất thêm 70Mpa thể tích bình tăng thêm:

3 1%.0, 45 4,5.10

b

Khối lượng riêng của nước khi áp suất tăng thêm 70Mpa:

3 2

450

1035, 2( / )

 Vậy khối lượng nước cần thêm vào để áp suất tăng thêm 70Mpa là:

3

2( n b) 1035, 2.(0,0153 4,5.10 )

20, 497( )

Đáp số: m20, 497( )kg

Bài tập-1.7: Xác định sự thay đổi thể tích của 3m không khí khi áp suất tăng từ 100Kpa3 đến 500Kpa Không khí ở nhiệt độ 23 ( xem không khí là khí lý tưởng ).0

Bài giải:

Phương trình đẳng nhiệt:

1 1 2 2

3

1 1 2

2

100.3

0,6( ) 500

PV

P



Sự thay đổi thể tích:

Bài tập-2.22: Một cửa van hình chữ nhật ABCD đáy nằm ngang có thể quay xung quanh

trục AB Cửa van được đóng lại bở đối trọng gắn trên van Trọng lượng của đối trọng và van là 9810 N, đặt tại G Cửa van dài 120cm Xác định chiều cao cột nước để có thể mở

van

Bài giải:

Áp lực tác dụng lên thành

0 ( sin 60 2

c

a

F h S   h S

Điểm đặt áp lực D

c

C

J

Z S

 

0 0

0

a sin 60

a sin 60 sin 60 2

sin 60 2

D

Z

S







0 0

0

a sin 60

a sin 60 sin 60 2

sin 60 2

S







Để mở được van:

3 0

0 0

a sin 60

sin 60 2

F AD

S







3

0

12 0,3 sin 60

.2 sin 60

h

Sa

 



0,877( )

Đáp số: h=0,877(m)

Bài tập-2.25: Xác định trị số và điểm đặt của áp lực tác dụng lên diện tích ABC.

Bài giải:

2

AB h

S   0.86

0,6 0,5 0,11

M

3 36

C

AB h

J 

1 0,6 3

Áp lực:

(0,6 ).0,86.9810 994,1( )

c

AB h

Điểm đặt:

3 2 0,6

3 0,719( )

C

C

D

h

    





Đáp số:

994,1( )

0,719( )

D

Bài tập-3.7: Các thành phần vận tốc của một phần tử lưu chất là:

2 2 2

x y z





 Xác định phương trình đường dòng đi qua A(2,4,-6)

Bài giải:

Phương trình đường dòng:





1

C



 



 

Phương trình đường dòng đi qua A(2,4,-6)

1

2

C C



 



 

  



1

2

1 4 5 12

C C









 





Ta có phương trình đường dòng:

12

5

y x xy

y z yz















Đáp số: 4(y x xy ) / 1

12(y z ) / 5yz1

Bài 2.42: Một khối gỗ hình lăng trụ nối thẳng đứng trong nước như hình vẽ Hỏi vị trí

nằm ngang của khối gỗ như thế nào?

Bài giải:

Ta có khi thẳng đứng và khi nằm ngang

1 2

AS

AS

0 0

P F

P F

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Chiếu lên phương thẳng đứng

P F AS1

P F AS2

Suy ra: FAS1 FAS2

V chìm1 V chìm2

 V c1 V c2=5

6V

Ta có:

S S S

2

5

6

1 6

Ta tính:

R

R S





2

  = 6,66

R

R S

R x dx





2

2

x

Ta được:

6,66 -

2

2

x

= 1 2

6R = 4,7124 1,974( )

Đáp số: x1,974(cm)

Bài số-4.25: Một chiếc xe đang chạy lấy nước từ một cái mương nhỏ bằng một ống có

đường kính 10cm và đưa nước lên độ cao H=3m Tốc độ của xe là V= 65km/h

1) Tính tốc độ tối đa và lưu lượng nước chảy ra khỏi ống Có nhận xét gì về độ sâu đặt ống h

2) H phải lớn hơn bao nhiêu để nước không chạy ra khỏi ống? Khi đó ống hoạt động theo nguyên tức ống gì?

Bài giải:

Tính tốc độ tối đa mà lưu lượng nước chảy ra khỏi ống

2

V

1

V

V

2 2

1

1

2

1

2

65.1000

18.06( / ) 3600

0

2

0

du

du

Z

d

P

H

    



  

 



   

2

2

2

2

d

d

    

Nhận xét V không phụ thuộc h (độ sâu ống).2

2

V = 16,314(m/s)

2

2 16,314 0,128( / ) 128( / ) 128( ít / )

4

d

Khi nước không chảy ra khỏi ống:

2

2

1

2 1

2

2 16,57( )

d

d

g

Ống hoạt động theo nguyên tắc Pito

Đáp số: V = 16,314(m/s) 2

Q=128(lít/s)

H=16,57 Ống Pito

Bài số-4.40: Ống tháo nước sau tuabine rộng 4m Độ sau thượng lưu h =5m, độ sau hạ 1 lưu h =3m 2

1) Tính lưu lượng nước

2) Xác định thành phần nằm ngang của lực tác động của lực tác động của nước lên công trình Bỏ qua lực ma sát

Bài giải: Chọn mặt phẳng chuẩn là mặt phẳng nằm ngang và đi qua tâm của mặt cắt (2-2)

1) Tính lưu lượng nước

1 2

1 1 2 2



.5.4 3.4

3 5



    

9

   

2

2

8

2

25V  g

2 50

8

g V

2 2

50

8

2) Xác định thành phần nằm ngang của lực tác động của nước tác động lên công trình

Xét mặt cắt (1-1) và (2-2) có các áp lực tác động vào khối chất lỏng:

1

2

5 5.4 2 3 3.4 2

F

F





Khối chất lỏng chịu các lực tác động là:

Lực trọng trường P

Lực F của công trình tác dụng lên

1, 2

F F : áp lực ở 2 đầu khối

Chọn:   1 2 1

Chiếu lên phương ngang:

x

   

     

F x19503N 19,5(KN)

Vậy F có chiều ngược lại với chiều giả định x

Lực do khối nước tác động lên thành ống theo phương ngang là lực trực đối với F x

Đáp số: Q=94(m s )3/

F x19,5(KN)

Bài tập 5.17 Một mô hình máy bay được thử nghiệm trong ống khí động Không khí

trong ống ở điều kiện áp suất 1at, 30 C , có vận tốc 50m/s Nếu người ta thay không khí 0 trong ống bằng nước ở 20 C thì vận tốc nước trong ống phải là bao nhiêu?0

Bài làm:

Do trong ống khí động ta xem ảnh hưởng của trọng lực là không đáng kể nên ta dùng mô hình Reynolds

Rem Ret





Tra bảng phụ lục (1-1) và (1-2) Sách bài tập

Không khí ở nhiệt độ 30 C0

6 2 16,57.10 ( / )

t t t

 Nước ở nhiệt độ 20 C 0

1, 007.10 ( / )

m



t t m m

t m

V D v V

v D



6

6

50.1,007.10

3,04( / ) 16,57.10

t m m t

V v

v





Đáp số: V m3,04( / )m s