Chương 3: Động Học Lưu Chất 1. Dầu chảy trong hai đoạn ống có bán kính r1 và r2 với vận tốc trung bình lần lượt v1 = 1,5924 ms và v2 = 6,3694 ms. Biết r1 = 100 mm, xác định: a) Lưu lượng dầu chảy trong ống; b) r2. 2. Đường ống dẫn khí metan ở 30 oC gồm hai đoạn lớn nhỏ nối với nhau như hình vẽ. Lưu lượng khí trong ống 1700 m3h. Để đo áp suất ở hai đoạn, áp kế chữ U được dùng và đoạn ống lớn có áp suất dư là 40 mmH2O. Bỏ qua trở lực ở ống nối, xác định: a) Vận tốc khí qua hai đoạn ống; b) Áp suất ở đoạn ống nhỏ và vẽ bổ sung hoàn thiện Chương 3: Động Học Lưu Chất 1. Dầu chảy trong hai đoạn ống có bán kính r1 và r2 với vận tốc trung bình lần lượt v1 = 1,5924 ms và v2 = 6,3694 ms. Biết r1 = 100 mm, xác định: a) Lưu lượng dầu chảy trong ống; b) r2. 2. Đường ống dẫn khí metan ở 30 oC gồm hai đoạn lớn nhỏ nối với nhau như hình vẽ. Lưu lượng khí trong ống 1700 m3h. Để đo áp suất ở hai đoạn, áp kế chữ U được dùng và đoạn ống lớn có áp suất dư là 40 mmH2O. Bỏ qua trở lực ở ống nối, xác định: a) Vận tốc khí qua hai đoạn ống; b) Áp suất ở đoạn ống nhỏ và vẽ bổ sung hoàn thiện Chương 3: Động Học Lưu Chất 1. Dầu chảy trong hai đoạn ống có bán kính r1 và r2 với vận tốc trung bình lần lượt v1 = 1,5924 ms và v2 = 6,3694 ms. Biết r1 = 100 mm, xác định: a) Lưu lượng dầu chảy trong ống; b) r2. 2. Đường ống dẫn khí metan ở 30 oC gồm hai đoạn lớn nhỏ nối với nhau như hình vẽ. Lưu lượng khí trong ống 1700 m3h. Để đo áp suất ở hai đoạn, áp kế chữ U được dùng và đoạn ống lớn có áp suất dư là 40 mmH2O. Bỏ qua trở lực ở ống nối, xác định: a) Vận tốc khí qua hai đoạn ống; b) Áp suất ở đoạn ống nhỏ và vẽ bổ sung hoàn thiện Chương 3: Động Học Lưu Chất 1. Dầu chảy trong hai đoạn ống có bán kính r1 và r2 với vận tốc trung bình lần lượt v1 = 1,5924 ms và v2 = 6,3694 ms. Biết r1 = 100 mm, xác định: a) Lưu lượng dầu chảy trong ống; b) r2. 2. Đường ống dẫn khí metan ở 30 oC gồm hai đoạn lớn nhỏ nối với nhau như hình vẽ. Lưu lượng khí trong ống 1700 m3h. Để đo áp suất ở hai đoạn, áp kế chữ U được dùng và đoạn ống lớn có áp suất dư là 40 mmH2O. Bỏ qua trở lực ở ống nối, xác định: a) Vận tốc khí qua hai đoạn ống; b) Áp suất ở đoạn ống nhỏ và vẽ bổ sung hoàn thiện
Chương 1: Các Tính Chất Của Lưu Chất Tính khối lượng riêng hỗn hợp khơng khí (gồm 79%Vol N 21%Vol O2) áp suất chân không 0,6 at (áp suất dòng khí 0,4 at), nhiệt độ - 40 oC Pa = at Xác định độ nhớt hỗn hợp khí nóng có thành phần thể tích 16% CO 2; 5% O2; 79% N2 nhiệt độ 300 oC áp suất tuyệt đối at Xác định độ nhớt động học hỗn hợp lỏng gồm 75% mol O2 25% mol N2 nhiệt độ 84 K áp suất tuyệt đối at Cho: - Độ nhớt O2 N2 84 K, at: 23 x 10-6 kps/m2 12 x 10-6 kps/m2 (1 kps/m2 = 9,81 Pa s) - Khối lượng riêng O2 N2 lỏng: 1180 kg/m3 780 kg/m3 Chương 2: Tĩnh học Lưu Chất Một chất lỏng chứa bình có khối lượng riêng 1200 kg/m Một áp kế gắn vào thành bình áp suất 0.3 at Tính chiều cao mức chất lỏng từ mặt thống đến điểm đặt áp kế Chân không kế thiết bị ngưng tụ 600 mmHg Áp suất khí pa = 750 mmHg Tính: a) Áp suất tuyệt đối thiết bị ngưng tụ; b) Chiều cao cột nước baromet thiết bị ngưng tụ 3 Nước bình kín chịu áp suất mặt tự p0= 1,06 at Xác định: a) Độ cao cột nước dâng lên ống đo áp (h); b) Áp suất p0= ? at h = 0,8 m Chương 3: Động Học Lưu Chất Dầu chảy hai đoạn ống có bán kính r1 r2 với vận tốc trung bình v1 = 1,5924 m/s v2 = 6,3694 m/s Biết r1 = 100 mm, xác định: a) Lưu lượng dầu chảy ống; b) r2 Đường ống dẫn khí metan 30 oC gồm hai đoạn lớn nhỏ nối với hình vẽ Lưu lượng khí ống 1700 m3/h Để đo áp suất hai đoạn, áp kế chữ U dùng đoạn ống lớn có áp suất dư 40 mmH2O Bỏ qua trở lực ống nối, xác định: a) Vận tốc khí qua hai đoạn ống; b) Áp suất đoạn ống nhỏ vẽ bổ sung hoàn thiện mực chất lỏng áp kế U =200 mm =100 mm h1 U2 U1 Một bể chứa hình trụ có đường kính m, bên chứa dầu (tỉ trọng 0,8), mực dầu cao h = m, áp kế 0,1 at Ở đáy bể có lỗ tháo dầu ϕ 25 Bỏ qua trở lực, xác định: a) Vận tốc dầu chảy qua lỗ; b) Thời gian để tháo hết dầu bể 3 Một bể chứa hình trụ có đường kính m, bên chứa dầu (tỉ trọng 0,8), mực dầu cao h = m, áp kế 0,1 at Ở đáy bể có lỗ tháo dầu ϕ 25 Bỏ qua trở lực, xác định: a) Vận tốc dầu chảy qua lỗ; b) Thời gian để tháo hết dầu bể Lưu lượng kế Venturi với đường kính d1 = 0,2 m d2 = 0,1 m dùng để đo lưu lượng nước chảy hình vẽ Áp kế thủy ngân hình chữ U giá trị h = 0,3 m Bỏ qua tổn thất cột áp ống Venturi Xác định lưu lượng nước chảy ống? Cho biết tỉ trọng thủy ngân 13,6 Chương 4: Động Lực Học Lưu Chất Thiết bị hai vỏ có kích thước: đường kính vỏ d i = 25 x mm vỏ = 51 x 2,5 mm Lưu lượng chất lỏng chảy không gian hai vỏ Q = 3,73 tấn/h Thông số chất lỏng: khối lượng riêng, ρ = 1150 kg/m 3; độ nhớt, = 1,2 cP Xác định chế độ chảy lưu chất ṁ Đường ống dẫn khí hydrogen có chiều dài l = 1000 m Tổn thất áp suất tối đa p = 110 mmH2O Khối lượng riêng hydrogen 0,0825 kg/m Hệ số ma sát = 0,03 Xác định đường kính ống dẫn d để đạt lưu lượng ṁ = 120 kg/h Chương 6: Máy Bơm Xác định chiều cao hút Zh máy bơm có thơng số sau đây: • Lưu lượng, = 36 m3/h • Chiều dài ống hút, ℓ = 3,5 m; • Đường kính ống hút, d = 75 mm • Hệ số ma sát, = 0,03 • Tổng hệ số trở lực cục bộ, = • Hệ số hiệu chỉnh động năng, = • Áp suất chân không vào bơm, pvac = 0,7 at Máy bơm với thông số: lưu lượng, = ℓ/s; áp suất đầu hút, pvac = 0,4 at; áp suất đầu đẩy, Pe = at; hiệu suất = 85%; đường kính ống hút ống đẩy; lưu chất nước; Tổn thất áp suất ma sát đường ống cục không đáng kể, tính cơng suất bơm thời gian bơm đầy bể chứa tích V = 20 m3, biết hệ số chứa đầy = 90% 3 Máy bơm dùng để bơm dầu (có tỉ trọng 0,85) từ bể A có áp suất khí lên bể B Độ chênh mức dầu hai bể 10 m Cho biết: Đường kính ống hút ống đẩy nhau; Tổn thất áp suất ma sát đường ống mH2O;(hoặc tổn thất áp suất dạng cột áp 3m, tổn thất áp suất mdầu) Bơm có cơng suất kW, lưu lượng 18 m3/h hiệu suất 90%; Xác định: áp suất bể B? Một máy bơm cho thông số sau đây: - Chiều dài đường ống hút: 4m Hệ số ma sát: 0,03; = Đường kính ống hút ống đẩy nhau: 75 mm Áp suất chân không vào bơm: 0,4 at Áp suất dư khỏi bơm: 3,5at Hiệu suất 85%; chiều cao hút: 1m Tính cơng suất bơm? Bơm đặt cách mặt thoáng bể A độ cao hút 4m Biết áp suất dư cửa cuối đường ống đẩy 2,5at, áp suất chân không cửa vào 0,5at Đường kính ống hút 100mm, ống đẩy 75mm, chiều dài ống hút 10m, chiều dài ống đẩy 4m, = 0,03 Hiệu suất 80%, tổng hệ số trở lực cục đường ống hút ống đẩy 3, cho = 1, lưu chất nước Tính cơng suất bơm? Dung dịch soda (natri cacbonat) từ bể chứa đặt mặt đất bơm vào tháp đệm độ cao h = 16 m (xem hình vẽ) Dung dịch qua ống có đường kính 102 x 3,75 mm; lưu lượng 700 l/phút; khối lượng riêng 1100 kg/m3; độ nhớt 1,1 cP Áp h suất làm việc tháp áp kế 0,35 at Trên ống dẫn có van chỗ cong 90 o, ống dài 25 m, thành nhẵn, hệ số hiệu chỉnh động năng, = Tính cơng suất cần thiết bơm, biết hiệu suất bơm 0,6 Đường đặc tuyến bơm: Bơm ly tâm làm việc với số vòng quay n1 = 1200 vòng/phút có đường đặc tuyến cho Bảng 1: n1 = 1200 vòng/phút Q1 (l/s) 10 12 H1 (mH2O) 15 16 15 13 11 (%) 45 65 75 80 75 60 Bơm nước từ bể (A) lên bể (B) thơng với khí trời với Z = 8m Chiều dài đường ống hút ℓh = 10m, đường kính ống hút dh = 100mm, chiều dài ống đẩy ℓ đ = 30m, đường kính ống dđ = 75mm, hệ số ma sát = 0,03, tổn thất cục h = đ = 6, g = 9,81 m/s2, α = a) Tính cơng suất bơm? b) Nếu số vòng quay giảm 10% tức n = 1080 vòng/phút cơng suất thay đổi nào? Nước nén với áp suất at (giá trị đọc từ áp kế) chảy từ bể A lên bể B có áp suất khí Chênh lệch mực nước hai bể 10 m, tổng chiều dài đường ống 20 m, đường kính ống 50 mm, hệ số ma sát đường ống 0,02, tổng hệ số trở lực cục a) Xác định lưu lượng nước chảy ống? b) Xác định lưu lượng nước chảy ống đặt bơm có cột áp 15 mH 2O bể A? Chương 7: Tính tổn thất áp suất đường ống Đoạn ống dẫn dầu (tỉ trọng 0,75; độ nhớt động học = 0,2 St) có chiều dài l = 200 m, đường kính d = 100 mm Lưu lượng khối lượng dầu ṁ = 1,7663 kg/s Bỏ qua trở lực cục bộ, xác định tổn thất áp suất đoạn ống Đoạn ống dẫn nước có thành nhẵn, d1 = 200 mm; d2 = 100 mm; chiều dài quy chiếu đoạn ống l = m, hình vẽ Nước chảy ống nhiệt độ 30 oC với lưu lượng 7,85x10-3 m3/s Tính trở lực tồn đoạn ống theo đơn vị mmH2O Chương 9: Lắng Xác định vận tốc lắng chế độ lắng (dòng, q độ rối) hạt rắn có đường kính mm khối lượng riêng p = 1200 kg/m3 nước 10 oC 50 oC Như 1, thay nước dầu 10 oC có độ nhớt P khối lượng riêng 870 kg/m3 Đường kính thiết bị lắng hình trụ thay đổi chế độ lắng dòng đường kính hạt rắn thay đổi? Xác định vận tốc lắng bụi chì có dạng khơng tròn với đường kính tương đương de = mm nước 20 oC Khối lượng riêng bụi chì ρl = 7560 kg/m3 Buồng lắng trọng lực có chiều rộng m dùng để lắng bụi có kích thước 10 m có khối lượng riêng 2500 kg/m3; Khơng khí có khối lượng riêng 1,2 kg/m nhiệt độ 25 o C; Năng suất buồng lắng 1,4 m3/s Xác định: chiều dài tối thiểu buồng lắng? Các hạt rắn có kích thước từ 30 m đến 50 m chuyển động vào bể lắng chứa nước với vận tốc theo phương nằm ngang 0,015 m/s Biết chiều dài bể lắng 20 m, chiều cao bể lắng m, khối lượng riêng hạt 2500 kg/m 3, khối lượng riêng nước 100 0kg/m 3, độ nhớt nước cP Phương trình Stokes áp dụng cho q trình lắng a) Với kích thước bể lắng lắng hạt khơng? b) Nếu cần lắng hết hạt bể lắng có chiều dài bao nhiêu? Chương 10: Lọc Dùng máy lọc khung để lọc huyền phù 3h thu lượng nước lọc m Tiến hành thí nghiệm áp suất lớp bã để xác định số lọc C = 1,45x10-3 m3/m2 K = 20,7x10-6 m2/h Tính diện tích bề mặt lọc máy lọc khung Tiến hành thí nghiệm với thiết bị lọc huyền phù áp suất khơng đổi diện tích bề mặt lọc m2, thu kết sau: l nước lọc 2,5 phút l nước lọc 16,5 phút Tính thời gian lọc để thu 15 l nước lọc với điều kiện diện tích bề mặt lọc Hỗn hợp huyền phù có nồng độ pha phân tán 30 % lọc áp suất không đổi với máy lọc khung Khối lượng riêng pha phân tán pha liên tục 1800 kg/m3 1000 kg/m3 Sau trình lọc, thu lượng nước lọc 2,5 m bã có độ ẩm 50% Xác định khối lượng huyền phù cần lọc? Hỗn hợp huyền phù có nồng độ pha phân tán 30 % lọc áp suất khơng đổi với máy lọc có diện tích bề mặt lọc m Khối lượng riêng pha phân tán pha liên tục 1800 kg/m 1000 kg/m3 Sau thời gian lọc giờ, thu bã có độ ẩm 50% Xác định khối lượng huyền phù cần lọc? Cho số lọc: C = 1,5 x 10-2 m3/m2 K = x 10-3 m2/s Hỗn hợp huyền phù có: thể tích m 3, nồng độ pha phân tán 10%, khối lượng riêng pha phân tán pha liên tục 2000 kg/m 1000 kg/m3; đem lọc với áp suất lọc không đổi với số lọc C = 1,8 x 10-2 m3/m2 K = 0,6 x 10-4 m2/s Máy lọc có diện tích bề mặt lọc 10 m2 bã sau lọc có độ ẩm 40% Xác định thể tích bã ẩm thu thời gian lọc? Thiết bị lọc khung gồm 15 khung, kích thước 0,3 m x 0,3 m dùng để lọc huyền phù với áp suất không đổi Biết hệ số lọc C = x 10 -3 m3/m2 K = x 10-4 m2/s; tỉ số thể tích bã ẩm thể tích nước lọc 0,01 Xác định bề dày lớp bã lọc ứng với vận tốc lọc 0,5 x 10-3 m/s? Chương 11: Khuấy Một hỗn hợp axit (tỷ trọng 1,6 độ nhớt 20x10 -3 kg/ms) hòa trộn bình khuấy với đường kính D = 1200 mm, cao H = 1500 mm Thể tích chứa đầy 0,75 thể tích bình Sử dụng cánh khuấy mái chèo đường kính dk = 0,4 m, số vòng quay n = 210 vòng/ph Xác định cơng suất khuấy Chương 12: Trạng Thái Tầng Sơi Của Khối Hạt Lớp hạt silicagel có đường kính tương đương d e = mm chuyển vào trạng thái tầng sơi dòng khơng khí nóng 150 oC Silicagel có khối lượng riêng ρs = 1100 kg/m3 khối lượng riêng xốp ρv = 660 kg/m3 Tính vận tốc tới hạn khơng khí thổi vào lớp sơi Khối cát thạch anh hình cầu có khối lượng riêng ρp = 2640 kg/m3, độ xốp = 0,4 Dùng khơng khí 20 oC thổi qua khối cát tốc độ m/s khối cát bắt đầu chuyển vào trạng thái tầng sơi Tính đường kính tương đương khối thạch anh Bài tập làm lớp # Phần: Trạng Thái Tầng Sôi Của Khối Hạt Mơn học: Các Q Trình Cơ Học Nhóm: RZ01 GV: TS Nguyễn Hữu Hiếu Ngày 29/7/2012 Lớp hạt silicagel có đường kính tương đương d e = mm chuyển vào trạng thái tầng sôi dòng khơng khí nóng 150 oC Silicagel có khối lượng riêng ρs = 1100 kg/m3 khối lượng riêng xốp ρv = 660 kg/m3 Tính vận tốc tới hạn khơng khí thổi vào lớp sơi 2 Khối cát thạch anh hình cầu có khối lượng riêng ρp = 2640 kg/m3, độ xốp = 0,4 Dùng khơng khí 20 oC thổi qua khối cát tốc độ m/s khối cát bắt đầu chuyển vào trạng thái tầng sơi Tính đường kính tương đương khối thạch anh ... thái tầng sơi Tính đường kính tương đương khối thạch anh Bài tập làm lớp # Phần: Trạng Thái Tầng Sôi Của Khối Hạt Môn học: Các Quá Trình Cơ Học Nhóm: RZ01 GV: TS Nguyễn Hữu Hiếu Ngày 29/7/2012 Lớp... điểm đặt áp kế Chân khơng kế thiết bị ngưng tụ 600 mmHg Áp suất khí pa = 750 mmHg Tính: a) Áp suất tuyệt đối thiết bị ngưng tụ; b) Chiều cao cột nước baromet thiết bị ngưng tụ 3 Nước bình kín chịu... Xác định lưu lượng nước chảy ống? Cho biết tỉ trọng thủy ngân 13,6 Chương 4: Động Lực Học Lưu Chất Thiết bị hai vỏ có kích thước: đường kính vỏ d i = 25 x mm vỏ = 51 x 2,5 mm Lưu lượng chất lỏng