BÁO cáo TIỂU LUẬN cơ lưu CHẤT, đại học CÔNG NGHIỆP TPHCM

BÁO CÁO TIỂU LUẬN CƠ LƯU CHẤT Giảng viên hướng dẫn : Ts NGÔ SĨ DŨNG Nhóm thực : Nhóm 1.10 Một trục máy D=75mm chuyển động v =0,1 m/s tác dụng lựcF=100N Lớp dầu bôi trơn ổ trục dày t=0,07mm Xác định độ nhớt dầu Ta có sơ đồ phân bố vận tốc hình du ⇒ Fms dy = µ A.du dy F dy ⇒ du = ms µ A F dy ⇒ u = ms +C µ A Fms = µ A Tại vị trí : y = u = C = Tại vị trí y = t u = V Fms t Vµ A ⇒ Fms = µ A t du V ⇒ = dy t ⇒V= Ta có Vậy so với Fms = µ A du dy V µ A µ 2π D = =F t LV /t Ft 100.0,7.10− ⇒µ= = = 1, 486( NS / m ) −3 DV L.π 75.10 0,1.0, 2.π Fms = µ = 1, 486( NS / m ) 1-11 Một lớp chất lỏng mỏng Newton (trọng lượng riêng , độ nhớt ) chảy mặt phẳng nghiêng góc , chiều dày t Phía chất lỏng tiếp súc với không khí Xem giũa chất lỏng không khí ma sát Tìm biểu thức u theo y Có thể xem quan hệ u theo y tuyến tính không? Xét đơn vị diện tích chất lỏng xem chất lỏng chuyển động Xét lớp với y khoảng cách từ lớp đến tâm O → → → Thì lớp chịu tác dụng lực F ms , N , G → G trọng lượng lớp phía tác dụng lên lớp ta xét Và CD đều: → → ∑F=F → ms → → + N+ G = (*) Chiếu (*) lên ox Fms = µ A Mặt khác ⇒µ du du =µ dy dy du = γ (t − y ) Sinα dy ⇒ (A = 1mx1m) y γ (ty − ).Sinα +C ⇒u = µ Tại vị trí y = u =  C = ⇒ y2 γ.(ty − ) Sinα u= µ 2.17 Xác định chiều cao x,y từ mặt thoáng chất lỏng bình đến mặt chất lỏng hai áp kế tuyệt đối hình vẽ Biết áp xuất không khí bình P0= 101,35 KPa Áp suất alcohol 11,72 KPa , Hg 16, 06.10−3 Gọi áp suất mặt thoáng alcohol là: Pal Gọi áp suất mặt thoáng thủy ngân là: PHg PA = P0 + γ al ( y + 1.22) (1) PA = Pal + γ al ( x + y + 1.22) Ta có PA = PB + γ Hg 1.22 P0 − Pal Từ (3): (3) P0 = Pal + γ al x Từ (1) (2) ⇒x = (2) γ al 101,35.103 −11,72.103 = = 11,56(m) 0,79.10 9,81 PA = PB + γ Hg 1.22 = 16,06.10 −5.10 + 13,6.10 3.9,81.1,22 = 162,77 162,77.10 − 101,35.10 Từ (1) ⇒ y + 1,22 = = 7,92 0,79.10 9,81 ⇒ y = 7,92 ( m) Vậy ta : x = 11,56 (m) y = 6,7 (m) (m) (KPa ) 2.27 Một nắp đậy AB hình tròn đường kính 0,5m dung để đậy kín bể chứa chất lỏng , bể chứa lớp nước cao 2m lớp dầu cao 2m ( ) , áp suất dư không khí bình Xác định áp lực nước tác dụng nên van Giải F = 15.05 (KN) 2.37 Bồn chứa đầy dầu dậy van hình trụ bán kính R=2m, dài 5m.Xác định lực nước tác dụng lên van Giải: Từ ta xét trường hợp cụ thể: (* ? (Tác dụng lên mặt cong EB) (Tác dụng lên mặt cong BCE) Ta chia mặt cong EB thành mặt cong EC CB Xét Với Xét Với Vậy 4.21 Ống Pitot kẹp có dạng hình vẽ dùng để vận tốc dầu (0,85) ống Độ chênh mực thủy ngân (13,6) ống đo áp h = 6mm Xác định vận tốc A Giải: Xét khối chất lỏng nằm mc (1-1) (2-2) Ta có: Mà 3-11 vận tốc chuyển động không ổn định lưu chất không nén → sau: u Xác định thành phần vận tốc Giải: → Ta có u δ ux = 2x δx δ u z =0 δz δ.u y δy δ ux δ u y δ uz + + = diều kiện để lưu chất không nén δx δy δz δ u y ⇒ 2x + =0 ⇒ x∂ y + ∂ u y = δy Lấy tích phân vế ⇒ xy + u y = f ( x, y, z, t ) Vì chuyển động không ổn định nên thông số đặc trưng phụ thuộc vào thời gian u y = − xy + f ( x, y, z, t ) Ta xét độ lớn nên tránh để > A1 nên V2 > > V1 suy V1 = V22 ⇒ z2 + + +hf = λ 2g p2 V22 ⇒ z2 = − − −hf λ 2g pck = pa − ptd = ptd p2 p2 = − pck = −7.103.9,81 = −68670( N / m ) h f = 4V / g 0, 025 V2 = V = Q / A = =1, 415( m / s ) π 0,15 / ⇒ z2 = z B = 6, 49(m) 4.41 Nước chảy qua đập tràn hình vẽ Chiều cao đập so với đáy kênh thượng lưu L1=6m.so với đáy kênh hạ lưu L2=7m Cột nước đỉnh đập H= 2,3 m Độ sâu co hẹp hc=0,7m Lưu lượng nước qua 1m chiều dài đập m3/s.m a) tính qua đập b) tính lực nằm ngang tác dụng lên 1m chiều dài đập Giải Phương trình Bernuolli cho khối chất lỏng giửa hai mặt cắt 1-1 2-2 p2 V22 p1 V12 z2 + + + h f 1− = z1 + + λ 2g λ 2g (α1 : α : ⇒ h f 1− p1 V12 p2 V22 = z1 + + − z2 − − λ 2g λ 2g Ta có z = 1/ 2.( H + L ) + ( H + L ) − ( H + L ) = 1/ 2.8,3 + 9,3 − 8,3 = 5,15( m) 1 z1 = 1/ 2.H c = 0,35(m) P1 = γ 1/ 2.( H + L1 ) = 1/ 2.9,81.103.8,3 = 5,15( m) P2 = γ 1/ 2.H c = 9,81.103.1/ 2.0,7 = 3433,5( m) Lưu lượng qua 1m chiều dài đập Q= m3/m.s Vậy lượng qua L m chiều dài đập Q= 8L m3/s Nên ta có: = = hf1-2 = 5,15 – 0,35 + Vậy hf1-2 = 1,99 (m) = = = 0,96 (m3/s) =11,43 (m3/s) + = 1,99 (m) (*) tính lực tác dụng lên đập: Lực tác dụng lên đập lực đập tác dụng lên khối chất lỏng ngược chiều Xét lực tác dụng lên khối chất lỏng + trọng lực : trường hợp ta bỏ qua trọng lực + lực tác dụng mặt cắt: F1= A1P1 , F2= A2P2 Trong F1 = (H + L1) P1 = ( 2,3 + 6).1.40711,5 = 337905 (N) F2 = hc.1 P2= 0,7.1.3433,5 = 2403,45 (N) + lực đập tác dụng lên F Phương trình động lượng uur uur uur uur ur ρ Q(V2 − V1 ) = F1 + F2 + F (*) Chiếu (*) lên phương dòng chảy ρ Q(V2 − V1 ) = F1 − F − F2 ⇒ F = − ρ Q (V2 − V1 ) + F1 − F2 = 337905 − 24003, 45 − 8.103.(11, 43 − 0,96) = 251, 74( KN ) Vậy F = 251, 74( KN ) Bài 8.18 : Tính lưu lượng xiphông có đường kính D=100mm độ nhám =0,05 mm Biết hệ số tổn thất cục miệng vào 1,0 ; chỗ uốn 2,2 vòi 0,1 Tính áp suất A Phương trình Bernoulli cho khối chất lỏng mặt cắt ( 1-1) ( 2-2) p2 V22 p1 V12 z2 + + + h f 1− = z1 + + λ 2g λ 2g p2 = p1 = pa = 0; α1 = α = Với Với A1 >> A2 → V1 > A2 => V1 V1 = (xung quanh bể áp suất khí trời) p1 d1V12 p2 d 2V22 z1 + + = z2 + + γ 2g γ 2g Ta có V h= + hf 2g ⇒ V = gh(h − h f ) = gh(1 − ⇒ V = gh − hf hf h = CV gh ) h V2 2,562 ⇒h = = = 0,5m 2 g CV 0,822.2.9,81 (α ≈ α ≈ 1)