bài tập cơ lưu chất thủy lực đại cương

Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 1! BÀI$TẬP$PHẦN$THỦY$TĨNH$ $ Bài$1:$ ! Bình!chứa!không!khí!và!nước!ở!20 o C.!Áp!suất!tuyệt!đối!ở!A!là!98kPa,!tính!áp!suất!tuyệt!đối! ở!B.! ! Bài$2:$ ! Bình!ở!20 o C.!Áp!suất!khí!quyển!là!101.03kPa.!Áp!suất!tuyệt!đối!ở!đáy!bình!bằng!231.3kPa.! Cho!dầu!SAE!30!(0.85),!thủy!ngân!(13.6).!Tính!tỉ!khối!của!dầu!olive.!! ! Bài$3:$ ! Bình!bên!trái!hở.!Bình!bên!phải!kín.!Tính!cột!áp!ở!A!và!B!dưới!dạng:!Pa!và!mét!nước.! ! $ $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 2! Bài$4:$$ ! Tính!áp!suất!ở!A,!B,!C,!D.!Biết!khe!giữa!A!và!B!hở!ra!khí!quyển.! Bài$5:$ ! Hãy!tính!độ!cao!(tính!từ!đáy!bình)!của!cột!chất!lỏng!trong!các!ống!đo!áp.!Các!ống!đo!áp!hở! ra!khí!quyển.! ! Bài$6:$ ! Bình!kín.!Áp!suất!khí!trong!bình!bằng!30!kPa.!Tính!chiều!cao!y!của!cột!thủy!ngân!trong!ống! đo!áp.!Biết!ống!đo!áp!hở!ra!khí!quyển.! $ $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 3! Bài$7:$ ! Tính!áp!suất!ở!điểm!A.!Biết!đầu!ống!bên!phải!hở!ra!khí!quyển.! ! Bài$8:$ ! ! Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp!lực!lên!van.! ! Bài$9:$ ! Van!AB!hình!tròn.!Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp!lực!lên!van.! ! $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 4! Bài$10:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật!ngăn!nước,!bề!rộng!(chiều!vuông!góc!mặt!giấy)!bằng!½!chiều!cao!AB.! Tính!lực!P!cần!để!mở!van.!Cho!1!ft!=!0.305!m.! ! Bài$11:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật!ngăn!nước.!Đáy!bằng!½!AB.!h=!6ft.!Hãy!tính!áp!lực!do!nước!tác!dụng! lên!van!và!phản!lực!ở!gờ!B.!Cho!1!ft!=!0.305!m.! ! Bài$12:$ ! Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp!lực!do!nước!biển!lên!van!ABC!hình!tam!giác.! ! $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 5! Bài$13:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật,!bề!rộng!bằng!1.5m.!Bên!trái!lài!nước,!bên!phải!là!Glycerine.!Tính!áp! lực!tổng!lên!van.! ! Bài$14:$ ! Bờ!kênh!AB!có!dạng!¼!mặt!trụ!tròn,!dài!40m.!Hãy!tính!độ!lớn!áp!lực!tổng!cộng!và!vị!trí!áp! lực!tổng!tác!dụng!lên!bề!mặt!thành!kênh.! ! Bài$15:$ ! Bỏ!qua!trọng!lượng!van,!hãy!tính!lực!F!cần!để!giữ!1m!chiều!rộng!van!AB.! ! Bài$16:$ ! Hãy!tính!áp!lực!lên!mặt!cong!ở!đáy!bể.! ! $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 6! Bài$17:$ ! Hãy!tính!moment!tổng!do!áp!lực!dầu!quanh!điểm!C!cho!1m!chiều!rộng!của!vật!rắn!ABC.! ! Bài$18:$ ! Mặt!ABC!hình!nón.!Tính!áp!lực!lên!mặt!ABC.! ! Bài$19:$ ! Hãy!tính!áp!lực!lên!1m!chiều!rộng!van!ABC!(bản!lề!ở!O).!Lực!F!bằng!bao!nhiêu!để!có!thể!mở! van?$ Bài$20:$ ! Vật!hình!trụ!tròn!cân!bằng!trên!mặt!nước!như!trên!hình.!Hãy!tính!trọng!lượng!của!vật.! $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 7! BÀI$TẬP$PHẦN:$ĐỘNG$HỌC‐$PT$LIÊN$TỤC$ $ Bài$1:$ ! Lưu!lượng!nước:!150!l/s,!lưu!lượng!dầu!(0.8):!30!l/s.!Xem!các!chất!lỏng!là!không!nén!được,! hỗn!hợp!đi!ra!ở!ống!C!có!đường!kính!D=30cm.!Tìm!vận!tốc!và!khối!lượng!riêng!hỗn!hợp!ở!C.! ! Bài$2:$ ! Tính!vận!tốc!V 2 ,!biết!V 1 =5m/s,!h=const.! ! Bài$3:$ ! Lưu!lượng!nước:!100N/s.!Lưu!lượng!xăng!(0.69):!52N/s.!Xác!định!chiều!dòng!khí!(vào!hay! ra)!và!tính!lưu!lượng!khí.!Xem!các!lưu!chất!là!không!nén!được.! ! ! $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 8! Bài$4:$ ! Ống!có!đường!kính!D 1 !lồng!vào!bên!trong!ống!có!đường!kính!D 2 .!Nước!từ!ống!D 1 !có!vận!tốc! U 1 !trộn!với!nước!trong!ống!D 2 !có!vận!tốc!U 2 .!Sau!khi!nhập!lại,!vận!tốc!nước!trung!bình!bằng! U 3 .!Cho!U 1 =24.4ft/s.!U 2 =2.4ft/s.!D 1 =0.1m,!D 2 =0.3m.! Tính!U 3 .! ! Bài$5:$ ! Nước!chảy!vào!khe!hẹp!với!phân!bố!đều!U o .!Sau!khi!dòng!phát!triển!đều!trong!ống,!phân!bố! vận!tốc!có!dạng!parabol:!𝑢 = 𝑎. 𝑧(𝑧 ! − 𝑧),!với!z o !là!chiều!cao!khe!hẹp.!Cho!z o =20mm,! U o =50mm/s,!hãy!tính!u max .! ! Bài$6:$ ! Dòng!khí!thổi!đến!bề!mặt!với!vận!tốc!đều!U o .!Sau!đó,!dòng!khí!phát!triển!thành!lớp!biên!với! bề!dày!𝛿!và!phân!bố!vận!tốc!như!trên!hình.!Hãy!tính!lưu!lượng!Q!của!phần!dòng!khí!ra!khỏi! lớp!biên.!Chiều!rộng!(chiều!vuông!góc!giấy)!của!dòng!khí!bằng!b.! ! $ $ $ $ Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 9! Bài$7:$ ! Nước!đổ!xuống!từ!bờ!tràn!với!phân!bố!vận!tốc!u=U o (y/h) 1/7 .!! Với!U o =1.4m/s,!h=3m,!bề!rộng!bờ!tràn!là!7m,!hãy!tính!lưu!lượng!Q!và!thời!gian!để!10 5 !m 3 ! nước!chảy!qua!bờ!tràn.! ! Bài$8:$ ! Chất!lỏng!chảy!trong!ống!tròn!với!phân!bố!vận!tốc!u=B/μ!(r o 2 ‐r 2 ),!với!μ!là!độ!nhớt!và!r o !là! bán!kính!ống.!Hãy!tính!lưu!lượng!khối!lượng!và!vận!tốc!max!trong!ống.! ! Bài$9:$ ! Hầm!gió!có!các!ống!hút!không!khí!ra!dọc!theo!khu!vực!thử!để!hạn!chế!sự!phát!triển!của!lớp! biên.!Tổng!cộng!có!800!lỗ!hút!đường!kính!7mm!với!vận!tốc!qua!lỗ!là!V s =10m/s.!V 1 =46m/s.! Hãy!tính!V 0 ,!V 2 ,!và!V f .! ! ! Bài$tập$Cơ$lưu$ch ất/$Thủy$lực$đại$cương,$ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 10! BÀI$TẬP$PHẦN$PHƯƠNG$TRÌNH$NĂNG$LƯỢNG$ ! Bài$1:$ ! Nước!từ!bình!hở!được!dẫn!ra!khí!quyển!bằng!ống!si‐phông.!v!là!vận!tốc!trung!bình!trong! ống.!Mất!năng! t ừ!1‐2!là!2v 2 /2g,!từ!2‐3!là!3v 2 /2g.!Tính!lưu! lượng!trong!ống!và!áp!suất!dư!ở! 2.! Bài$2:$ ! Nước!từ!trong!ống!phun!ra!khí!quyển!như!trên!hình.!Bỏ!qua!mọi!mất!năng,!tính!chiều!cao!h! của!tia!nước.! Bài$3:$ Nước!từ!đường!ống!nằm!ngang!phun!ra!khí!quyển!như!trên!hình.!Cho!đường!kính!D 1 ,!D 2 !và! áp!suất!p 1 !trong!ống!với!các!giá!trị!trên!hình.!Bỏ!qua!mọi!mất!mát!năng!lượng,!tính!v 2 .! ! [...].. .Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  11    Bài 4:    Nước từ bể chứa được dẫn ra khí quyển bằng ống tròn. Tổng tổn thất năng lượng trên hệ  thống là 11.58m, hãy tính chiều cao z.    Bài 5:    Nước chảy trong ống co hẹp, nghiêng. Hai ống đo áp hở được gắn lên thành ống. Xem dòng  là lý tưởng, tính lưu lượng trong ống.        Bài 6:      Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý ... lót bằng 700N. Hãy tính vận tốc của tia nước. Biết đường kính tia nước bằng 5 cm.    Bài 11:    Nước từ bể chứa phun ra khí quyển và được van hướng dòng như trên hình. Bỏ qua mọi ma  sát. Hãy tính lực căng dây cáp.    Bài 12:    Đoạn cong nối ống nằm ngang. Cho p1=350kPa, p2=120kPa, D1=25cm, V1=2.2m/s, D2=8cm.  Hãy tính lực theo phương ngang tác dụng lên đoạn cong.          Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  20  BÀI TẬP PHẦN ĐƯỜNG ỐNG    Bài 1: ... khí trong ống. Bỏ qua mọi tổn thất năng lượng.    Bài 16:    Nước chảy trong ống Ventury nằm ngang. Ngay đoạn co hẹp, ống nhỏ được nối với bể nước  bên dưới. Cho D1=5cm, D2=10cm, h=20cm. Hãy tính lưu lượng Q trong ống để mực nước  trong bể vừa dâng lên đến độ cao h trong ống thẳng đứng.          Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  16  BÀI TẬP PHẦN PHƯƠNG TRÌNH ĐỘNG LƯỢNG    Bài 1:    Tia nước từ ống tròn phun thẳng góc với tường. Trọng lượng của khối rắn là 6N. Hãy tính ... năng lượng. Tính lực tác dụng lên vòi theo phương đứng và phương ngang.    Bài 6:      Nước từ trong vòi phun ra khí quyển qua vòi cong đứng. Tính lực tác dụng lên vòi theo  phương đứng và phương ngang.        Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  18  Bài 7:    Nước chảy trong hai đoạn ống giao nhau như trên hình. Các ống đều có đường kính bằng  1m. Tính lực tác dụng lên đoạn giao nhau theo hai phương x và y.    Bài 8:    Nước  chảy ... h=5.75m. Hãy tính tổn thất năng lượng ở vòi. Bỏ qua tốn thất năng lượng trong ống Pito.    Bài 14:    Nước chảy giữa hai bể chứa hở. Lưu lượng là 16 l/s. Tính tổn thất cột áp trong ống.                      Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  15  Bài 15:      Dòng  khí  thổi  trong  ống  với  hai  ống  đo  áp  được  gắn  như  trên  hình.  Trọng  lượng  riêng  không khí là 12N/m3. Chất lỏng trong ống đo áp có tỉ trọng bằng 0.827. Hãy tính lưu lượng  khí trong ống. Bỏ qua mọi tổn thất năng lượng. ... D1=27cm,  D2=13cm. Lưu lượng nước bằng 15.14m3/phút. Áp kế p1 chỉ 194kPa. Tính moment cần để  giữ đầu ống ở điểm B.    Bài 9:    Nước từ bồn phun ra khí quyển qua vòi. Đường kính vòi bằng 5cm. Bỏ qua mất năng và ma  sát giữa mặt dưới đáy bồn và mặt đất. h=1m. Hãy tính lực tác dụng lên bồn chứa.                    Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  19  Bài 10:    Tia nước phun thẳng đứng đỡ vật nặng như trên hình. Tổng trọng lượng W của vật và tấm ...   Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  17  Bài 4:    Tia  nước  phun  vuông  góc  với  tấm  phẳng.  Một  phần  tia  nước  đi  xuyên  qua  lỗ  trên  tấm  phẳng, một phần trượt không ma sát trên bề mặt tấm.Tính lực cần để giữ tấm rắn đứng yên.    Bài 5:    Nước  từ  trong  ống  phun  ra  khí  quyển  qua  hai  miệng  vòi  như  trên  hình.  Bỏ  qua  mất  mát  năng lượng. Tính lực tác dụng lên vòi theo phương đứng và phương ngang. ... 50kW. Giả sử hệ số ma sát trong ống là 0.02. Bỏ qua tổn thất cục bộ. Hãy tính lưu lượng  bơm.    Bài 16:        Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  25  Nước từ hồ chứa làm quay turbine và phun ra khí quyển. Đường kính ống bằng 30 cm trong  khi đường kính vòi bằng 1.0m. Công suất turbine là 400kW. Bỏ qua tổn thất cục bộ, giả sử  hệ số ma sát trong ống là 0.02, hãy tính lưu lượng qua turbine.    Bài 17:  I  II    Bơm    Một... Tính lưu lượng nước trong ống, biết độ nhám ống là 0.0442mm. Lấy độ nhớt nước bằng  1.14x10‐5m2/s.  Bài 6:        Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  22  Nước từ bình kín phun ra khí quyển qua đường ống NHẴN. Tìm áp suất p1 của khí trong  bình để lưu lượng Q là 50m3/h.    Bài 7:    Ống sắt có độ nhám bằng 0.046mm, đường kính bằng 200 mm. Tổn thất cục bộ lối vào bằng  0.05 và ở mỗi chỗ cong bằng 0.4.  Hãy tính lưu lượng trong ống. Cho nước có độ nhớt bằng ... Ống sắt có độ nhám bằng 0.046mm. Hãy tính H.    Bài 12:    Bia được dẫn từ bình chứa trên trái sang bình chứa bên phải bằng hai đường ống. Tỉ khối  của bia xem như bằng 1 và độ nhớt bằng 0.004 Pa.s. Hãy tính chiều cao H. Lưu lượng Q bằng  0.3m3/s. Hệ số tổn thất cục bộ lối vào bằng 0.5 và ở chỗ mở rộng bằng 0.12. Hệ số tổn thất  cục bộ lối ra bằng 1.    Bài 13:      Bài tập Cơ lưu chất/ Thủy lực đại cương,  by dr. nguyễn quốc Ý  . Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch ất/ $Thủy$ lực$ đại$ cương, $ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 1! BÀI$TẬP$PHẦN$THỦY$TĨNH$ $ Bài$ 1:$ ! Bình!chứa!không!khí!và!nước!ở!20 o C.!Áp!suất!tuyệt!đối!ở!A!là!98kPa,!tính!áp!suất!tuyệt!đối! ở!B.! ! Bài$ 2:$ ! Bình!ở!20 o C.!Áp!suất!khí!quyển!là!101.03kPa.!Áp!suất!tuyệt!đối!ở!đáy!bình!bằng!231.3kPa.! Cho!dầu!SAE!30!(0.85), !thủy! ngân!(13.6).!Tính!tỉ!khối!của!dầu!olive.!! ! Bài$ 3:$ ! Bình!bên!trái!hở.!Bình!bên!phải!kín.!Tính!cột!áp!ở!A!và!B!dưới!dạng:!Pa!và!mét!nước.! ! $ $ $ Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch. ! 3! Bài$ 7:$ ! Tính!áp!suất!ở!điểm!A.!Biết!đầu!ống!bên!phải!hở!ra!khí!quyển.! ! Bài$ 8:$ ! ! Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp !lực! lên!van.! ! Bài$ 9:$ ! Van!AB!hình!tròn.!Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp !lực! lên!van.! ! $ $ Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch ất/ $Thủy$ lực$ đại$ cương, $ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 4! Bài$ 10:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật!ngăn!nước,!bề!rộng!(chiều!vuông!góc!mặt!giấy)!bằng!½!chiều!cao!AB.! Tính !lực! P!cần!để!mở!van.!Cho!1!ft!=!0.305!m.! ! Bài$ 11:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật!ngăn!nước.!Đáy!bằng!½!AB.!h=!6ft.!Hãy!tính!áp !lực! do!nước!tác!dụng! lên!van!và!phản !lực! ở!gờ!B.!Cho!1!ft!=!0.305!m.! ! Bài$ 12:$ ! Hãy!tính!độ!lớn!và!vị!trí!của!áp !lực! do!nước!biển!lên!van!ABC!hình!tam!giác.! ! $ $ Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch. ! 5! Bài$ 13:$ ! Van!AB!hình!chữ!nhật,!bề!rộng!bằng!1.5m.!Bên!trái!lài!nước,!bên!phải!là!Glycerine.!Tính!áp! lực! tổng!lên!van.! ! Bài$ 14:$ ! Bờ!kênh!AB!có!dạng!¼!mặt!trụ!tròn,!dài!40m.!Hãy!tính!độ!lớn!áp !lực! tổng!cộng!và!vị!trí!áp! lực! tổng!tác!dụng!lên!bề!mặt!thành!kênh.! ! Bài$ 15:$ ! Bỏ!qua!trọng!lượng!van,!hãy!tính !lực! F!cần!để!giữ!1m!chiều!rộng!van!AB.! ! Bài$ 16:$ ! Hãy!tính!áp !lực! lên!mặt!cong!ở!đáy!bể.! ! $ Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch ất/ $Thủy$ lực$ đại$ cương, $ by$dr.$ nguyễ n$quốc$Ý$ ! ! 6! Bài$ 17:$ ! Hãy!tính!moment!tổng!do!áp !lực! dầu!quanh!điểm!C!cho!1m!chiều!rộng!của!vật!rắn!ABC.! ! Bài$ 18:$ ! Mặt!ABC!hình!nón.!Tính!áp !lực! lên!mặt!ABC.! ! Bài$ 19:$ ! Hãy!tính!áp !lực! lên!1m!chiều!rộng!van!ABC!(bản!lề!ở!O). !Lực! F!bằng!bao!nhiêu!để!có!thể!mở! van?$ Bài$ 20:$ ! Vật!hình!trụ!tròn!cân!bằng!trên!mặt!nước!như!trên!hình.!Hãy!tính!trọng!lượng!của!vật.! $ $ Bài$ tập$ Cơ$ lưu$ ch