BÁO cáo TIỂU LUẬN môn cơlưu CHẤT, đại học CÔNG NGHIỆP TPHCM, NHÓM 4

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM KHOA: CƠ KHÍ BÁO CÁO TIỂU LUẬN MƠN CƠ LƯU CHẤT GVHD: Th.S Nguyễn Sỹ Dũng Nhóm Lớp: ĐHCK3B NỘI DUNG TRÌNH BÀY               Bài 1.9 Bài 1.12 Bài 2.15 Bài 2.25 Bài 2.35 Bài 2.45 Bài 3.9 Bài 3.12 Bài 4.19 Bài 4.29 Bài 4.39 Bài 4.49 Bài 8.16 Bài 8.26 BÀI 1.9  Bài 1.12: Một piston đường kính 50mm chuyển động đều xilanh đường kính 50.1mm Xác định độ giảm của lực tác dụng lên piston (tính theo %) lớp dầu bôi trơn được đun nóng lên từ 20oC đến 120oC Bài giải:  Ta có công thức tính lực ma sát nhớt: ο 20 c là F1 Gọi lực ma sát ở lực ma sát ở 120ο c là F2 F =µ S du dy BÀI 1.9 Cơng thức tính đợ nhớt phụ tḥc vào nhiệt đợ: µ = µ0 e −λ( t −t0 ) Độ giảm lực tác dụng lên piston: du   µ S   F2  dy ÷ ÷100% h =  − ÷100% =  −  µ S du ÷  F1   dy ÷   −λ ( t2 −t0 ) µ e S  = 1 − −λ ( t1 −t0 )  µ e S   du dy du dy  ÷ ÷100% ÷ ÷   e − λ ( t − t0 )  =  − − λ (t1 − t0 ) ÷100% = ( − e− λ (t2 − t1 ) ) 100%  e  BÀI 1.9 Đối với dầu loại SAE 10 ta chọn λ = 0, 03 , từ ta được: − λ ( t2 − t1 ) − 0,03(120 − 20) − e 100% = − e ( ) 100% = 95% ( ) Vậy yêu cầu toán 95% BÀI 1.12 Bài 1.12: Hai đĩa tròn đường kính d, bề mặt song song và cách một khoảng t Ở giữa là chất lỏng có khới lượng riêng ρ , đợ nhớt µ Khi một đĩa cố định và đĩa quay n vòng/phút, tìm d n ngẫu lực và công suất ma sát V= ω r Bài giải: Diện tích tiếp xúc giữ2a đĩa với πd r mặt chất lỏng: S = dr Vận tốc chuyển động tại n r vành đĩa: v =π 30 BÀI 1.12 Chọn hệ trục tọa độ hình vẽ Xét lớp chất lỏng hình vành khuyên có độ dày dr có tọa độ y tính từ đĩa cố định bên dưới, lực tác dụng lên vi phân này: dF = τ dA = µ du 2π rdr ms dy Đây chuyển động tương đối hai phẳng nên ta chấp nhận quy luật tuyến tính vận tốc theo phương y du 2πµω dFms = µ 2π rdr = r dr dy t BÀI 1.12 ⇒ dM ms ωr 2πωµ = dFms r = µ 2π rdr.r = r dr t t d /2 ⇒M = ∫ 2πωµ µ 2π n r dr = t 30t d /2 ∫ r 3dr d / µπ n r µπ nd = = 15t 960t Công suất ma sát : µπ nd n µπ 3n d N = Mω = 2π = 960t 60 28800t BÀI 2.15 2.15 Xác định trọng lượng riêng lưu chất X biết độ chênh áp suất PA − PB = 1KPa Bài giải: Lưu chất X A δ1 =1 100cm B δ2 =1.5 C 90cm D 75cm 95cm BÀI 2.15 Ta có PC = PA + ( hA − hC ) × δ1 ×1000 × g ⇔ PC = PA + 0,1× δ1 ×1000 × g (1) PD = PC + ( hC − hD ) × δ x ×1000 × g ⇔ PD = PC + 0,15 × δ x ×1000 × g (2) PD = PB + ( hB − hD ) × δ ×1000 × g ⇔ PD = PB + 0, × δ ×1000 × g (3) PC +0,15 ×δx ×1000 × g = PB + 0, ×δ2 ×1000 × g ⇒PC = PB +0, ×δ2 ×1000 × g −0,15 ×δx ×1000 × g (4) Từ (2) (3) ta có BÀI 4.49 Chọn hệ số β = , áp suất P2 = Do lượng nước vào máy tưới chia cho hai nhánh nên lưu lượng nhánh là: 0,9.10−3 Q= = 4,5.10−4 m3 / s Q thay vào phương trình với u2 = S , ta −4 4,5.10 −4 Fy = −1000.4,5.10 = −5,064 N −3 π (6.10 ) Vậy lực Fy có hướng theo chiều âm trục Oy, hai nhánh nên hai chịu lực Fy BÀI 4.49 Xét tương đối vị đặt lực Fy cách tâm quay khoãng L ⇒ moment gây chuyển động quay máy M = Fy L = 5,064.0,4 = 2,0256 Nm tưới : Để cho máy tưới quay với vận tốc góc ω moment M phải cân với moment ma sát trục quay: M = 2,0256 = 0,01ω ⇒ ω = 14,232rad / s ≈ 136 Vòng/ph BÀI 8.16 Bài 8.16: Xác định độ chênh cột áp H bể lưu lượng dầu chảy ống 0.3 m3 / s Cho biết ống ống trơn thủy lực Nếu độ chênh áp bể H = 2m Tính lưu lượng dầu chảy ống 1 A B 6ο l=30m D=200mm l=60m D=300mm δ = 0.8 µ = 0.004 pa.s BÀI 8.16 Bài giải: a)Chọn mặt chuẩn ngang mặt thoáng bể B Chọn mặt cắt 1-1 mặt thoáng bể A, mặt cắt 2-2 mặt thống bể B Viết phương trình Bernoulli cho dịng chảy từ mặt cắt 1-1 đến 2-2: p1 V12 p2 V22 z1 + + α1 = z2 + + α2 + hf γ 2g γ 2g Với: z2 = 0, z1 = H , p1 = p2 = pa ,V1 ≈ 0,V2 ≈ 2 2 V V V V l1 d1 l2 d d1 d2 h f = λ1 + λ2 + kv + ( kr + k p ) d1 g d2 g 2g 2g BÀI 8.16 Trong λ,1 λ là2 tổn thất cột áp dọc đường ống, lầnkrlượt hệ số tổn thất cục kvà v,kp miệng vào, chỗ phân kỳ miệng ống.Thay vào phương trình Bernoulli ta được: 2 2 Vd1 Vd l1 Vd1 l2 Vd h f = λ1 + λ2 + kv + kr + k p d1 g d2 2g 2g 2g ( ) Vận tốc ống d1 , d : 4Q 4.0, = =9, 55( m / s ) 2 πd1 π.0.2 Vd1 = 4Q 4.0, = =4.244( m / s ) 2 πd π.0.3 Vd = BÀI 8.16 * Xác định hệ số tổn thất dọc đường đường ống: Ta có: µ = 0, 004 pa.s = 0, 004kg / m.s µ −6 ρ = 0,8.1000 = 800kg / m ⇒ν = ρ = 5.10 (m / s ) Từ ta có hệ số: Red1 Red Vd1 d1 9, 55.0.2 = = = 382000 −6 ν 5.10 Vd2 d 4, 244.0, = = = 254640 −6 ν 5.10 BÀI 8.16 Theo giả thiết ống ống trơn thủy lực hệ số105 ≤ R e ≤ 3, 26.106 nên ta xác định hệ số λ1 , λ2 theo công thức KOHAKOB λ1 = = 0, 013687 (1.8 lg R ed1 λ2 = ( 1.8 lg R −1, ) ed −1, ) = 0, 014761 *Xác định hệ số tổn thất cục bộ: BÀI 8.16 kv = 0,5  d    A2  k p = k  − 1÷ = k   ÷ − 1÷   d1  ÷  A1    2 ο Với góc phân kỳ ⇒   0,3   chọn k = 0,1 ⇒ 0,1  ÷ − 1÷÷ =   0,   32 Thế kết ta vừa tìm vào phương trình (*) ta được: 30 60  4, 2442   9,552  H =  0,013687 + 0,5 ÷ +  0,014761 + + ÷ ≈ 15,64(m) 0, 0,3 32  2.9,81   2.9,81  BÀI 8.16 b)Do lưu lượng bảo toàn nên: Thế kết vào phương trình (*) câu a ta được: Q = Vd1 A1 = Vd2 A2 ⇒ Vd = d1  l1 V  l2  V  d1  H =  λ1 + kv ÷ +  λ2 + kr + k p ÷  ÷  d1  g  d2  2g  d2  , d1 d1  V  0,   30  V  60 H =  λ1 + 0,5 ÷ +  λ2 + 1+ ÷  ÷ 32  2.9,81  0,3   0,  2.9,81  0,3 , 2.9,81.81 ⇔ V1 = 12150λ1 + 3200λ2 + 59 d1 A1 Vd1 A2 BÀI 8.16 Đây hàm phi tuyến có ẩn vế trái lẫn vế phải nên ta giả theo phương pháp lặp: Với  d1  Vd2 = Vd1  ÷  d2  Ta có bảng sau: Bảng Lần lặp V1 thiết giả Red1 = Vd1 d1 ∞ ν λ1 (theo V1 tính 0,008 2,957 Moody) ∞ 2,957 118280 0,0176 2,184 2,184 87360 0,0182 2,140 BÀI 8.16 Ta có bảng sau: Bảng Vd2 d λ2 (theo Lần lặp V2 giả Red2 = thiết ν Moody) V2 tính ∞ ∞ 0,008 1,314 1,314 78840 0,0189 0,971 0,971 58260 0,021 0,951  Từ bảng ta thấy sai số lần lặp nhỏ 5% nên có thê chấp nhận Chọn V1 = 2,140m / s 2,140.π 0, 2 ⇒ Q = V1 A1 = ≈ 67, 23l / s BÀI 8.26 Bài 8.26: Nước dẫn từ bể theo ống tới điểm J Tại rẽ làm nhánh: ống dẫn tới điểm B C tương ứng Đặc tính ống cho bảng BiếtQ1 = 150l / s, z A = 25m, z B = 2,5m Hỏi Q2 , Q3 z B A ống L,m d,m n 1050 0,40 0,014 1600 0,32 0,015 800 0,24 0,016 B J C BÀI 8.26 Bài giải: Chọn mặt chuẩn hình vẽ Các phương trình chảy hệ thống ống: Q1 = A1C1 Q2 = A2C2 Q3 = A3C3 z − HJ J R1 = A1C1 R1 A (1) L1 L1 H − zB J R2 = A2C2 R2 J (2) L2 L2 J3 H J − zC R3 = A3C3 R3 (3) L3 L3 Q1 = Q2 + Q3 (4) A J HJ B C Mặt chuẩn(0) BÀI 8.26 Trong H J độ cao cột áp nút J Vì hệ số n < 0,02 đường kính ống nhỏ nên ta tính C theo công thức: C = R1/6 n Theo giả thiết Q1 = 150(l / s ) = 0,15(m3 / s ) 25 − H J π 0, 42 1/6 ⇒ (1) ⇔ 0,15 = 0,1 0,1 0,014 1050 ⇒ H J = 18,68258(m) Thế kết tìm vào (2) ta được: BÀI 8.26 Q2 = π.0, 32 18, 68258 − 2, 1/ 0, 08 0, 08 ≈100(l / s ) 0, 015 1600 (4) ⇒ Q3 = Q1 − Q2 = 150 − 100 = 50(l / s) = 0,05(m / s) 18, 68258 − zC π 0, 242 1/6 (3) ⇒ 0, 05 = 0, 06 0, 06 0, 016 800 ⇒ zC ≈ 8(m) Vậy zC = 8(m) toán , Q2 = 100(l / s), Q3 = 50(l / s) yêu cầu