Đề cương ôn tập Thủy lực và Máy thủy lực

Bài 01: Bơm hút nước từ giếng lên với độ cao đặt bơm h = 4m; ống hút có đường kính d = 150mm; chiều dài ống từ mặt giếng đến cửa vào bơm l = 10m; cột áp chân không cửa vào bơm hck= 4,5m Cho α 1= α 2= 1; pa= 10 5N/ h m ; γn = 10 N/m ; hệ số ma sát λ = 0,03 Hệ số 2 pck ; ζu pa tổn thất cục van ζv = chỗ bị uốn ζu = ζv 0,2 d Lấy g = 10 m/s2 Tính lưu lượng bơm Q ? Bài 02: Nước chảy ống có đường kính d 1= 200mm; d2= 80mm; áp kế đo chênh đổ đầy thuỷ ngân nước Biết độ chênh mức thuỷ ngân áp kế h = B 200mm γn = 10 N/m3 Cho biết α 1= α h = 1; g = 10 m/s ; δn (nước) = 1; δtn (thủy ngân) = 13,6; hệ số tổn thất ζđt = 0,38 Xác định lưu lượng Q đường h A h v d 2 1 d ống Bài 03: Một quạt gió có lưu lượng Q = 300m3/h Đầu ống đẩy đường kính d1 = 200mm có áp suất dư p1=981 N/m2; Đầu ống loe đường kính d2 = 300mm Xác định áp suất khơng khí đầu ống loe? Cho α = 1; pa= 9,81.104 N/ m2; g = 9,81m/s2; γ kk = 11,77 N/m3 Bỏ qua tổn thất độ nén khơng khí d1 d2 Bài 04: Một lưu lượng kế có mơ hình vẽ lắp đường ống dẫn dầu hoả (có tỷ trọng δd = 0,8) với đường kính D = 90mm; d = 40mm; độ chênh cột thuỷ D ngân h = 160mm; α = 1; hệ số tổn thất cục ζc = d 0,12; g = 10m/s ; tỷ trọng thủy ngân δth = 13,6 B Hỏi: Tổn thất cột áp hc=? lưu lượng Q =? h A Bài 05: Bình A chứa nước, có gắn áp kế AK, nối với bình B chứa khơng khí ống đo áp có hai loại chất lỏng thuỷ p (đã biết) AK ngân cồn Cho biết: δc (cồn) = 0,8; δtn (th ngân) = 13,6; δn = 1; pAK (dư) = 0,25 at; A γn h2= 200 mm; h1 =150 mm; γc Hỏi: Áp suất bình B at? pB (tìm) B h h2 h1 h = 250 mm γ kk γ tn Bài 06: Bơm hút nước từ giếng lên với lưu lượng Q = 15 l/s Ống hút có đường kính d = 100mm Cho α = 1; pck= 6.104 N/m2; pa = 9,81.104N/m2; g = 9,81m/s ; γn = 10 N/m Bỏ qua tổn thất h pa 1 d Hỏi: Độ cao đặt bơm h bao nhiêu? pck ; Bài 07: Hai bể chứa nước nối với ống dẫn tự chảy (được gọi ống Xiphông) Biết độ cao: h0 = 3m; h1 = 4,5m; h2 = 2m; đường kính ống d =150mm; tổn thất từ mặt cắt pa pck d h1 h0 pa h2 0-0 đến 1-1: h w 0-1 = 0,6m; từ mặt cắt 1-1 đến 2-2: h w1− 2 v2 = 2g – Xác định cột áp chân không p ck mặt cắt 1-1 γ – Tính lưu lượng Q qua ống xiphơng Bài 08: Trên trục ống thẳng đứng có lắp ống Pitơ A để đo cột áp tồn phần, có trị số h1 = 250mm ống đo áp B để đo áp suất tĩnh có trị số h2 = 200mm Cho vận tốc trung bình ống mặt cắt đo pa pa D h1 h2 0,84 vận tốc đo (v = 0,84.u); đường kính D = 0,3m; g = 10 m/s2 Xác định lưu lượng nước ống? A B Bài 09: Bơm hút nước từ giếng lên với lưu lượng Q = 15 l/s; ống hút có đường kính d = 100mm; cho α = 1; pa = 9,81.104 N/m2; g = 9,81m/s2; ; γn= 1.104 N/m3 Bỏ qua tổn thất Khi cho h = 4,5m pck mặt cắt 2-2 bao nhiêu? pck h pa 1 d Bài 10: Để khắc vạch áp kế, người ta đặt cân lên pít tơng hình vẽ Khối lượng đĩa pa pitông M = 5000 g; khối lượng cân: M, m m = 1500 g; đường kính pittơng: D = 12 cm Chất lỏng xi lanh nước: γn = 104 N/m3 ; H g = 10m/s Cột áp H tương ứng với vạch áp kế D bao nhiêu? (Biết áp kế áp suất bề mặt chất lỏng) Bài 11: Bình chứa xăng có áp kế AK nối với ống đo áp (nhiều loại chất lỏng), mặt phân cách loại chất lỏng có độ cao hình vẽ với đơn vị đo m Cho biết tỷ trọng chất pa lỏng sau: δn(nước) = δ0= δ3 = 1; δkk (kh khí) = δ1 = = δ6 ≈ (so với nước); δtn (thuỷ ngân) = = δ2 = δ4 = 13,6; δx (xăng) = δ5 = 0,7; Hỏi: – Áp kế AK có số atmotphe (at); – Cột áp xăng H = ? AK H p6 (tìm) z6 γ6 z4 γ5 z5 γ1 γ3 γ5 1,6 pa (biết) z z 1,8 1,0 z3 γ4 z1 γ2 0,2 γ0 Bài 12: Xác định lực Q tác dụng lên cần píttơng máy ép thuỷ lực để sinh lực nén lên vật P = 30.000N Cho biết: Vật ép pít tơng nặng 2000 N; đường kính pít tơng d = 5cm; đường kính pittơng trụ máy ép D = 30cm; chiều dài tay đòn a = 25cm; khoảng cách điểm tì b = 5cm; F ma sát pittông trụ T = 5% tổng lực cần thiết a Q b F1 D T G d Bài 13: Một cửa van tháo nước (A) hình chữ nhật cao a = 0,4m; rộng b = 1m bể chứa nước có độ sâu H = 4m Cho γ n = 104 N/m3 pa Hỏi: Áp lực nước chiều sâu điểm hC H đặt áp lực lên (A)? hD A a Bài 14: Một bể nước có hai mặt thẳng đứng hình thang kích thước a = 10m; b = 20m; độ sâu nước h = 9m pa Cho γ n = 10 N/m a hC Hỏi: Áp lực nước chiều sâu điểm đặt áp lực lên mặt thẳng đứng? hD h b Bài 15: Xác định áp lực nước lên cửa van hình độ sâu H = 4,2m Cho pa=1at; γn = 9810 N/m3 z pa trụ có đường kính d = 3m; chiều dài b = 5m; hC Px α (-) O d Pz H x Bài 16: Xác định vị trí trục quay O để cửa van phẳng hình pa chữ nhật (có chiều rộng b) pa tự mở độ sâu h1 > 2m h1 Cho: h2 = 1,2m P P1 O a1 a h2 P2 a2 B Bài 17: Xác định áp lực nước lên cửa van hình cung trịn bán kính R = 1,5m; chiều dài b = 8m; độ sâu H Trục quay O nằm mặt thống kéo dài hợp với phương ngang góc α = 600 Cho γn = 9810 N/m3 pa z B A O α hC (-) H R Px β γn H x C Pz Bài 18: Hai luồng chất lỏng có đường kính d1, d2 chuyển động ngược chiều với vận tốc v Hãy lập biểu thức liên hệ góc α với đường d1 v kính hai luồng chất lỏng v x α v O d2 α v Bài 19: Một tia chất lỏng lý tưởng có đường kính d 0, phun thẳng đứng với vận tốc v0 vào cong gồm hai cung tròn nối với điểm đứng yên vị trí cân tác dụng dịng tia (hình vẽ) Góc phương v với vận tốc cửa v2 α ; khối lượng α α m Tìm chiều cao h để tia dịng phun nâng chắn lên vị trí cân G Cho α = 1500; v0 = 9,81m/s; d0 = 0,05m; m = 25kg; g = 9,81m/s2; ρ = 1000kg/m3; v1 = v2 Bỏ qua trọng lượng chất lỏng 2 v2 O1 v1 v2 h v0 0 d0 Bài 20: Một ống dẫn nằm ngang có đường kính d1= 500mm, d2= 250mm, dầu chuyển động ống với lưu lượng Q = 0,45m /s; áp suất dư p1= 40 kN/m2 Cho α = 450 Xác định cường độ hướng lực nằm ngang lên đoạn ống cong Bỏ qua tổn thất p2 v2 p1 v1 R β y α x F Cho dầu có δd = 0,85 Bài 21: Xét đường ống dẫn dầu nằm ngang dài l = 1000m, đường kính ống d = 75mm, dầu có độ nhớt động ν = 0,2 10–4m2/s tỷ trọng dầu δd = 0,8 Hỏi: 1) Để dầu chảy với vận tốc v = 0,4m/s độ chênh áp suất hai đầu đường ống phải bao nhiêu? 2) Muốn tăng vận tốc dòng dầu lên thành 1m/s độ chênh áp suất nói phải tăng lên lần? Bài 22: Một ống dẫn nước tiết diện thay đổi đột ngột: d = 50mm; D= 100mm; lưu lượng Q = 16m3/h; áp kế đo chênh cho giá trị h = 173mm; (chất lỏng áp kế có γ = 1,6.9,81.103 N/m3) Xác định hệ số tổn thất d đột mở ζdm So sánh với kết tính theo cơng D thức lý thuyết Cho γn= 9,81.103N/m3; α =1 Gợi ý: Tính ζdm theo cơng thức lý thuyết: ζ đm B h   ω2   D2  = − 1 =  − 1 =  ω1  d  A Bài 23: Xác định lưu lượng nước chảy khỏi bình (H = 0,5m) theo ống có khố (ζkh = 4), đường kính ống d pa 12mm Bỏ qua tổn thất dọc đường Cho hệ số tổn thất từ = bể H ra: ζđt = 0,5 d ζ đt ζ kh 2 Bài 24: Nước từ bình kín (p1d = 0,2 at) xuống bình hở Xác định p1d lưu lượng Q, biết H1= 10m; H2= 2m; nước chảy khỏi bình theo ống có khố (ζkh = 4), đường kính ống lớn D = 200mm; ống nhỏ d = 100mm Bán kính cong ζvào ζcong ζđt D ζcong ζđm d H1 ζkh H2 ζcong ζra pa R = 100mm (để tra ζcong) Cho α = Bỏ qua tổn thất dọc đường Tra bảng cho: ζvào = 0,5; ζđm = (1– ω ) ; ζđt = 0,37; ζkh = 4; Ω ζra = 1; ζcong = 0,29  ... cao đặt bơm h bao nhiêu? pck ; Bài 07: Hai bể chứa nước nối với ống dẫn tự chảy (được gọi ống Xiphông) Biết độ cao: h0 = 3m; h1 = 4,5m; h2 = 2m; đường kính ống d =150mm; tổn thất từ mặt cắt pa pck... 0-0 đến 1-1: h w 0-1 = 0,6m; từ mặt cắt 1-1 đến 2-2: h w1− 2 v2 = 2g – Xác định cột áp chân không p ck mặt cắt 1-1 γ – Tính lưu lượng Q qua ống xiphơng Bài 08: Trên trục ống thẳng đứng có lắp... h pa 1 d Bài 10: Để khắc vạch áp kế, người ta đặt cân lên pít tơng hình vẽ Khối lượng đĩa pa pitông M = 5000 g; khối lượng cân: M, m m = 1500 g; đường kính pittơng: D = 12 cm Chất lỏng xi lanh