Đ ây là những dạng bài tập dành cho các bạn sinh viên trường mỏ địa chất. đây là các bài tập do thây Trường đưa ra. các đề này có trong đề thi. bài tập này thầy sẽ chấm điểm và thu nhé mọi người. nó sẽ rất hữu ích cho các bạn
Trang 1BÀI TẬP THỦY LỰC CƠ SỞ
(Ngoài bài tập trong sách giáo trình Thủy Lực Cơ Sở Sinh viên phải làm thêm các bài tập sau)
Yêu cầu viết tay trên giấy A4, nộp cho giảng viên trước khi thi kết thúc môn học Bài 1
Ống đo áp suất được nối vào ống dẫn dầu và bể nước để đo áp suất Các thông số đọc được trong quá trình đo như hình vẽ Tính áp suất tuyệt đối tại điểm A, cho biết khối lượng riêng của nước là 1000 kg/m3 và của dầu là 850 kg/m3
Bài 2
Hình vẽ là sơ đồ kích thủy lực Pít tông 1 có đường kính D = 75 mm, pít tông 2 có đường kính d = 25 mm Tính lực F để kích nâng được tải 9000 N Bỏ qua ma sát giữa pít tông và vỏ xi lanh
Bài 3
Xe hình hộp chữ nhật có chiều dài 0,8 m; chiều cao 0,4m chứa nước đến chiều cao 0,3m như hình vẽ
1 Tính gia tốc lớn nhất của xe để nước không tràn ra ngoài khi xe chuyển động thẳng biến đổi đều theo phương ngang
2 Xác định vị trí có áp suất lớn nhất và nhỏ nhất khi xe đứng yên và khi xe chuyển động?
Bài 4
Toa xe chở dầu chuyển động theo phương ngang với vận tốc v0 = 36 km/h và có đường kính D = 2m; độ cao h = 0,3 m; khoảng cách l = 4 m như hình vẽ Từ thời điểm toa
xe hãm phanh đến khi dừng lại, toa xe đi được quãng đường L = 100m Chuyển động của
Trang 2toa xe là chậm dần đều Tính áp lực dầu tác dụng lên đáy trước của toa xe, nếu khối lượng riêng của dầu = 850 kg/m3
Bài 5
Để nâng cao chất lượng gang khi đúc bánh xe, khi rót gang lỏng vào khuôn, khuôn được quay đều với vận tốc = 50 (rad/s) quanh trục thẳng đứng như hình vẽ Đường kính bánh xe D = 1 m, tỷ trọng của gang = 7,8, khối lượng riêng của nước ở 40C là = 1000kg/m3
Xác định áp suất tại điểm A?
Bài 6
Cửa van phẳng hình chữ nhật có cạnh a = 1,2 m, b = 2,4 m lắp trong thành bể thẳng đứng và ngập sâu trong nước với khoảng cách y = 3 m Tính và tìm điểm đặt áp lực của nước trong bể tác dụng lên cửa van trong hai trường hợp:
a) Bể kín, áp suất suất tuyệt đối trên mặt bể p0 = 1 at
b) Bể kín, áp suất suất tuyệt đối trên mặt bể p0 = 2 at
Bài 7
Cửa van phẳng hình tam giác có cạnh đáy a = 1,2 m; đường cao h = 1,5 m lắp trong thành bể thẳng đứng và ngập sâu trong nước với khoảng cách y = 3 m Tính và tìm điểm
Trang 3b) Bể kín, áp suất suất tuyệt đối trên mặt bể p0 = 2 at
Bài 8
Cửa van phẳng hình vuông AB có cạnh 5 2m, trọng lượng G = 141x9810 N được lắp đặt vào công trình như hình vẽ Tính lực của cửa van tác dụng lên gối A với độ sâu mức nước thượng lưu là 10m, mức nước hạ lưu là 5m và B là khớp bản lề
Bài 9
Sơ đồ đóng và mở nước tự động từ ống dẫn vào bể được bố trí như hình vẽ Van K
sẽ bịt kín miệng ống nếu đòn bẩy AB nằm ngang Tính áp suất nước nhỏ nhất trong ống để van K mở Biết b = 5a, đường kính ống d = 50 mm, đường kính phao hình cầu D = 20 cm,
bỏ qua trọng lượng của phao và đòn bẩy
Bài 10
Nước được dẫn từ bể hở ra ngoài không khí bằng ống dẫn có đường kính d = 20 mm như hình vẽ Độ cao từ mặt bể đến tâm của miệng ống h = 3 m Giả thiết dòng chảy trong ống chảy rối và bỏ qua tổn thất năng lượng trong ống, tính:
a) Vận tốc trung bình tại miệng ống và lưu lượng nước trong ống
b) Nếu độ cao H = 1 m, tính áp suất chân không tại mặt cắt (x-x) – mặt cắt cao nhất của ống
Trang 4H
a
p
x x
Bài 11
Ống đo áp được nối vào quạt và bể nước để đo lưu lượng của quạt như hình vẽ Quạt
có đường kính d = 300 mm và chân không do quạt tạo ra tại vị trí cánh là hck = 25 cmH2O Khối lượng riêng của khí k = 1,25 kg/m3; của nước n = 1000 kg/m3 Tính lưu lượng khí của quạt trong các trường hợp sau:
a Khí lý tưởng
b Khí thực và có tổn thất
g
v 1 , 0 h
2
w , v – là vận tốc của dòng khí của quạt
Bài 12
Bơm tia dùng năng lượng dòng nước qua bơm để hút nước từ bể như hình vẽ Biết lưu lượng dòng nước qua bơm Q = 30 l/s, áp suất tại mặt cắt trước bơm p1 = 2 at Kích thước bơm D = 100 mm, d = 50 mm Bỏ qua tổn thất năng lượng
1 Chứng minh nếu mặt bể nước thấp hơn tâm bơm H = 3 m thì bơm không hút được nước từ bể
2 Muốn bơm hút được nước từ bể cần có những giải pháp nào với trị số tối thiểu hoặc tối đa của các thông số điều chỉnh là bao nhiêu ? (không thay đổi kích thước bơm)
Trang 5Dầu có độ nhớt = 2.10-5 m2/s, khối lượng riêng = 850 kg/m3 chảy trong ống dẫn với lưu lượng Q = 1 lít/s Ống dẫn gồm hai đoạn nối tiếp, đoạn ống 1 có d1 = 40 mm, l1 =
50 m, ống dẫn 2 có d2 = 20 mm, l2 = 50 m Độ nhám trong hai ống = 0,1 mm
a Tính tổn thất dọc đường trong hai đoạn ống
b So sánh và nhận xét kết quả tính toán tổn thất dọc đường của dòng chảy trong hai đoạn ống của câu a
c Tính áp suất tại (2-2), biết áp suất dư tại (1-1) là pd1 = 2at, hiệu độ cao trọng tâm hai mặt cắt (2-2) và (1-1) là z2 – z1 = 2 m
Bài 14
Ống dẫn chất lỏng có diện tích mặt cắt ướt = 0,1 m2, độ dài l = 1000 m, độ nhám tuyệt đối = 0,5 mm Chất lỏng chảy trong ống có lưu lượng Q = 20 lít/giây, độ nhớt = 5.10-5 m2/s
a) Tính tổn thất năng lượng trong ống nếu mặt cắt ướt của ống hình tròn
b) Tính tổn thất năng lượng trong ống nếu mặt cắt ướt của ống hình vuông
c) Tính tổn thất năng lượng trong ống nếu mặt cắt ướt của ống hình chữ nhật có hai cạnh là a và b, cho biết b = 2a
d) So sánh các kết quả tính toán tổn thất năng lượng trong câu a, b, c và giải thích tại sao có chênh lệch trong các trường hợp trên
Bài 15
Nước có độ nhớt = 10-6 m2/s, khối lượng riêng = 1000 kg/m3 chảy từ bể hở có mặt thoáng rất lớn ra ngoài ống dẫn với lưu lượng Q = 30 lít/giây (hình vẽ) Ống dẫn có đường kính d = 125 mm, độ nhám = 0,5 mm, độ dài l = 100 m, hệ số tổn thất tại khóa K = 4,5 Tính độ cao H?
Bài 16
Dầu có độ nhớt = 10-4 m2/s, khối lượng riêng = 900 kg/m3 được hút từ bể hở A bằng bơm với lưu lượng Q = 15,7 l/s (hình vẽ) Ống hút có đường kính d = 100 mm, độ dài
l = 10 m Hệ số tổn thất tại chỗ cong cg = 0,5; tại lưới L = 6,5 Độ cao h = 4 m Tính áp suất chân không tại cửa vào (mặt cắt 1-1) của bơm
Trang 6L
a
p
1
1
A
Bài 17
Máy bơm hút nước từ bể hở A với lưu lượng Q = 16 l/s qua ống dẫn bằng thép có độ nhám = 0,2 mm Ống hút có đường kính d1 = 100 mm, độ dài l1 = 10 m, hệ số tổn thất tại lưới lọc L = 7 Ống đẩy có đường kính d2 = 80 mm, độ dài l2 = 100 m Nước có độ nhớt
= 10-6 m2/s Chiều cao hút h1 = 3 m, chiều hình học h2 = 14,5 m; khoảng cách giữa cửa hút
và cửa đẩy a = 0,5 m (hình vẽ)
1 Tính áp suất chân không tại cửa hút của bơm (pck1) theo Pa và at
2 Tính áp suất tại cửa đẩy cửa đẩy của bơm (pd2) theo Pa và at
3 Tính cột áp H của máy bơm (theo định nghĩa, cột áp máy bơm bằng hiệu cơ năng đơn
vị ở cửa ra và cửa vào, H = E2 - E1)
4 Nước có bơm được đến điểm B không nếu điểm B ở độ cao hB = 34 m, độ dài từ bơm đến điểm B, lB = 50 m?
h
L
a
p
1
1
2 2
3 3
A
h h
a
1
2 B
B