BÀI TẬP CƠ HỌC CHƯƠNG 3

Chương 3: VẬN CHUYỂN CHẤT LỎNG Một bơm ly tâm có đường kính cánh guồng 42 cm được sử dụng để bơm nước từ bể chứa A đến bể chứa B Cả hai bể chứa để thơng với khí quyển, chiều cao nâng hình học là 20 m Ống hút và ống đẩy được sử dụng là ống bê tơng cũ có đường kính 15 cmm và chiều dài tổng là 390 m Tổn thất cục bộ tương đương với 12 /2 , trong đó V là vận tốc trong ống Hệ số ma sát của ống là f = 0,02 Các thơng số đặc trưng của bơm ở tốc độ 1500 rpm được cho trong bảng sau: /s 0,0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 m 95,0 93,0 87,5 77,5 62,5 44,0 19,0 0,0 0,55 0,78 0,85 0,79 0,61 0,33 a) Xác định điểm làm việc của hệ thống và công suất của động cơ b) Để tăng lưu lượng của hệ thống, một kỹ sư trẻ đề nghị thay thế ống bê tơng cũ bằng ống thép thương mại với hệ số ma sát f = 0,01, và tổn thất cục bộ tương đương với 8 /2 Xác định điểm làm việc mới và cơng suất động cơ mới Trong hệ thống được mơ tả trong bài tập trước, một kỹ sư khác đề nghị giữ ngun hệ thống đường ống bê tơng cũ và tăng lưu lượng bằng cách lắp đặt thêm một bơm giống với bơm đã có và cho hoạt động song song hoặc nối tiếp với cái cũ Hãy xác định phần trăm tăng của lưu lượng tại điểm làm việc đối với vận hành song song Một hệ thống bơm được mơ tả như hình sau: Lưu chất cần bơm là kerosene ( 7,96 kN/m ) Bơm được u cầu để vận chuyển chất lỏng trong đường ống với lưu lượng 0,06 m3/s Bỏ qua tổn thất cục bộ, hãy xác định cột áp hút dương thực sẵn có (NPSHA) khi biết h = 6m, áp suất bay hơi là 18 kPa abs, ống dẫn dài 20 m và đường kính ống 10 cm, hệ số ma sát 0,01, NPSHR = 1,4m Hãy cho biết lưu lượng tối đa mà bơm có thể vận chuyển mà khơng có hiện tượng xâm thực Dữ liệu được cho sau đây tương ứng với hệ thống bơm bao gồm một bơm ly tâm một tầng được được sử dụng để vận chuyển nước ở nhiệt độ 50oC (áp suất bay hơi 12,4 kPa abs) từ một bể chứa hút để thơng với khí quyển lên một thiết bị phản ứng: Cột áp tĩnh tổng 15 m Lưu lượng 0,12 m3/s Đường kính của tất cả ống 15 cm Cột áp hút tĩnh 1,0 m Chiều dài ống đẩy 120 m Chiều dài ống hút 10 m Tổn thất cục bộ trong ống đẩy 4,8 /2 Tổn thất cục bộ trong ống hút 16 /2 NPSHR = 1,2 m Hệ số ma sát tất cả ống 0,015 Hãy cho biết với hệ thống như thế có hiện tượng xâm thực xảy ra hay khơng Một trạm bơm nhỏ được trang bị hai bơm ly tâm tương đồng nhau (thơng số của mỗi bơm được cho trong bảng bên dưới) và được sử dụng để vận chuyển nước từ sơng ở cao độ ‐5 m lên bể chứa có cao độ 30 m, qua một ống có đường kính 300 mm với chiều dài tổng cộng 1250 m /s 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 m 60,0 58,0 52,0 41,0 25,0 44 65 64 48 Tổn thất phụ trong các van, co, và các nối ống khác khoảng 10 /2 , trong đó V là vận tốc trong ống Giả sử rằng hệ số ma sát là 0,01, hãy xác định lưu lượng hệ thống và công suất động cơ trong 2 trường hợp bơm hoạt động: song song và nối tiếp Một bơm động lực học được kiểm tra ở tốc độ 1200 rpm và thu được dữ liệu sau: l/s 8,0 15,0 24,0 35,0 40,0 45,0 60,0 m 37,0 32,7 27,0 22,2 20,4 18,0 9,0 11,2 10,6 9,8 9,8 10,0 10,5 19,6 kW Biết rằng lưu chất sử dụng là nước ( 9,81kN/m , 10 N s/m ), hãy xác định hiệu suất của bơm và vẽ các đường đặc tuyến của bơm Nếu bơm được u cầu vận chuyển lưu với lưu lượng 35 l/s và cột áp tổng 32 m thì bơm này có đáp ứng được khơng? Nếu khơng thì hãy cho biết cần thay đổi tốc độ quay của bơm đến giá trị nào thì đáp ứng được Một bơm ly tâm với các thơng số đặc trưng được lập bảng sau đây, vận chuyển nước từ sơng ở cao độ 4m thấp hơn mặt chuẩn, tới một bể chứa với cao độ 32 m Các ống được sử dụng có chiều dài 2000 m và đường kính 350 mm Tổn thất phụ trong các van, co, khớp nối, và các đoạn nối ống khác tương đương 10 /2 , trong đó V là vận tốc trung bình trong ống Giả sử rằng hệ số ma sát là 0,015, hãy xác định lưu lượng hệ thống và công suất động cơ l/s 0,0 40,0 80,0 120,0 160,0 200,0 m 80,0 75,0 67,0 56,5 42,5 20,0 50 74 80 72 48 Trong hệ thống được mơ tả trong bài tập trước, người ta muốn tăng lưu lượng hệ thống bằng cách lắp thêm một bơm thứ hai có các thơng số đặc trưng được cho trong bảng sau: l/s 0,0 40,0 80,0 120,0 160,0 200,0 m 70,0 65,0 55,5 42,0 24,0 0,0 43 74 85 72 a) Hãy xác định lưu lượng hệ thống mới nếu hai bơm hoạt động song song b) Hãy xác định lưu lượng hệ thống mới nêu hai bơm hoạt động nối tiếp ... /s 0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 m 60,0 58,0 52,0 41,0 25,0 44 65 64 48 Tổn thất phụ trong các van, co, và các nối ống khác khoảng 10 /2 , trong đó V là vận tốc trong ống Giả sử rằng hệ số ma sát là 0,01, hãy xác định lưu lượng hệ thống... từ sơng ở cao độ 4m thấp hơn mặt chuẩn, tới một bể chứa với cao độ 32 m Các ống được sử dụng có chiều dài 2000 m và đường kính 350 mm Tổn thất phụ trong các van, co, khớp nối, và các đoạn nối ống khác tương đương 10 /2 , trong đó V là vận tốc trung bình trong ống