bài tập cơ lưu chất hay và chi tiết

Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương GVC TS Lê Văn Dực BÀI TẬ P CƠ LƯU CHẤT CHƯƠNG 4.1 Máy bơm hút nước từ bể phun ngồi Hình 4.1 Đường kính ống hút ống đNy D = 8cm, miệng bị thu hẹp có đường kính d = 5cm Bỏ qua Biết H1 = 4m, H2 = 8m áp suất dư lớn đo sau máy bơm 100KPa a) Tính vận tốc lưu lượng nước phun ngồi b) Tính chiều cao h α = 300 α D H1 h po d B H2 H1 C H C yo xo Hình 4.1 Hình 4.2 4.2 Một lỗ thành mỏng lắp vào bên hơng bể chứa nước kín khí trên, đựng nước đến cao trình H so với trục lỗ thành mỏng Mực nước ống đo áp lên đến cao độ H1 so với mặt nước bể Đường kính lỗ thành mỏng d Hệ số co hẹp Cc; hệ số lưu tốc Cv Nước bắn khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường có cao độ thấp trục lỗ yo cách đỉnh tường đoạn xo (Hình 4.2) Cho H = 4m; H1 = 2m; d = cm; Cc = 0,64; Cv = 0,97; yo = 2m a Tính khoảng cách xo từ lỗ đến tường ? b Tính vận tốc dòng tia mặt cắt C-C ? c Tính lưu lượng chảy qua lỗ ? Bar R Q Hình 4.3 4.3 Tia nước từ đường ống trịn có đường kính D bắn ngồi khơng khí qua vịi phun có đường kính d Hình 4.3 Hệ số tổn thất co hẹp đoạn ống ξ tính theo vận tốc mặt cắt 2-2 Nếu người ta điều chỉnh vòi thẳng đứng hướng lên, độ cao tối đa tia nước đạt H so với miệng vòi Bỏ qua tổn thất lượng tia nước di chuyển khơng khí Cho D = 10 cm; d = cm; H = 10 m; ξ = 0,2 Hãy tính: 1) Lưu lượng Q chảy ống ? 2) Tính phản lực đoạn ống co hẹp tác động vào nước (bỏ qua trọng lượng khối nước hai mặt cắt 1-1 2-2) ? Copyright @ Datechengvn – August 2012 Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương GVC TS Lê Văn Dực 4.4 Vịi phun đường kính d lắp vào ống đNy đường kính D máy bơm Gọi h3 chiều cao mặt cắt 0-0 so với mực nước bể h2 chiều cao mặt cắt (1-1) so với mặt cắt 0-0; Chiều cao tối đa mà nước đạt (mặt cắt 2-2) h1 so với mặt cắt 1-1 Cho h1 = 9m; h2 = 0,2 m; h3 = 2m; d = cm Hiệu suất máy bơm η = 0,8 Giả sử bỏ qua lực cản khơng khí tổn thất lượng đường ống, Tính cơng suất trục máy bơm? 2 H0 p0 h1 C H h2 Dầu h1 yo C D h2 h3 xo Hình 4.4 Nước Hình 4.6 Hình 4.5 4.5 Lỗ thành mỏng đường kính d lắp vào bên hơng bể chứa nước hình trụ đường kính D, kín khí trên, đựng nước đến cao trình H so với trục lỗ thành mỏng Lúc đầu áp suất khí mặt thống áp suất khí trời (pa = 10,33 m H20) mực nước tương ứng bình thấp nắp bể chứa Ho Nước bắn khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường có cao độ thấp trục lỗ yo cách mặt cắt C-C theo phương nằm ngang khoảng xo (Hình 4.5) Cho d = 6cm; D = 1m; H = 6m; Ho = 0,4m; yo = 3,0m; xo = 7,88 m; hệ số co hẹp lỗ Cc = 0.64; hệ số lưu tốc lỗ Cv = 0.97 Tính áp suất mặt thống bể lúc ? 4.6 Cho dịng chảy khỏi lỗ vào khơng khí từ bể chứa nước dầu Hình 4.6 Bỏ qua ma sát, cho h1 = 1m; h2 = 1,3m; D = 0,1m; dầu có tỷ trọng 0,75 Tính lưu lượng tháo qua lỗ ? 4.7 Tính thành phần lực Fx Fy cần để giữ bình chứa nước cân Hình 4.7 Cho Q1 = 28l/s, V1 = 20m/s; Q2 = 20l/s, V2 = 50m/s; Q3 = 23l/s, V3 = 40m/s; Q4 = 31l/s, V4 = 30m/s Q2, V2 Fy 45o Q3, V3 60o Fx Q1, V1 Hình 4.7 H Đập tràn 60 o Q4, V4 Q c P mặt cắt co hẹp hc H1 H2 kênh thượng lưu c kênh hạ lưu Hình 4.8 Hình 4.9 4.8 Nước chảy qua đập tràn Hình 4.8 Đáy kênh thượng hạ lưu nằm mặt phẳng nằm ngang Chiều cao đập P Cột nước tràn đỉnh đập H Chiều rộng đập Copyright @ Datechengvn – August 2012 Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương GVC TS Lê Văn Dực kênh b Độ sâu mặt cắt co hẹp sau đập tràn hc Áp dụng phương trình lượng cho mặt cắt 1-1 c - c : a) Lập phương trình tính lưu lượng Q qua đập, biết hệ số tổn thất lượng qua đập ξ V2 (tổn thất lượng qua đập hw = ξ , với Vc vận tốc dòng chảy mặt cắt co hẹp) 2g b) Cho P = m; H = 1,2 m; hc = 0,8 m; b = 5m; ξ = 1,6, tính Q ? c) Tính lực nước F tác động vào đập ? 4.9 Nước chảy qua cửa cống hình chữ nhật Hình 4.9, biết dịng chảy trước sau cống song song nằm ngang Độ sâu trước cống H1 = m sau cống H2 = 0,5 m Xem bề rộng dịng chảy (thẳng góc với trang giấy ) m tổn thất lượng khơng đáng kể, tính lưu lượng qua cống Copyright @ Datechengvn – August 2012 ...Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương GVC TS Lê Văn Dực 4.4 Vòi phun đường kính d lắp vào ống đNy đường kính D máy bơm Gọi h3 chi? ??u cao mặt cắt 0-0 so với mực nước bể h2 chi? ??u cao mặt... Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương GVC TS Lê Văn Dực kênh b Độ sâu mặt cắt co hẹp sau đập tràn hc Áp dụng phương trình lượng cho mặt cắt 1-1 c - c : a) Lập phương trình tính lưu lượng... H2 kênh thượng lưu c kênh hạ lưu Hình 4.8 Hình 4.9 4.8 Nước chảy qua đập tràn Hình 4.8 Đáy kênh thượng hạ lưu nằm mặt phẳng nằm ngang Chi? ??u cao đập P Cột nước tràn đỉnh đập H Chi? ??u rộng đập Copyright