phuc trinh co luu chat

Trong bộ thí nghiệm thủy tĩnh, mực nước của những ống hoặc bình nào bằng nhau?. Tính áp suất tuyệt đối, áp suất dư của khí trong bình T và sai số tương đối của áp suất này trong các tr

i

BÀI 1 THỦY TĨNH

I KẾT QUẢ ĐO VÀ QUAN SÁT:

1 Áp suất và nhiệt độ không khí khi tiến hành thí nghiệm là:

Pa = 755 mmHg; t0 = 290C

Trọng lượng riêng của nước là: (tra bảng)

H2O = 9771 N/m3

2 Ứng với 3 vị trí tương đối của bình Đ so với bình T, ghi giá trị đo của 9

ống đo áp và nhóm ống 2 vào bảng 1

Bảng 1a Kết quả đo đạc (Đơn vị đo: cm)

TT L 1 L 3 L 4 L 5 L 6 L 7 L 8 L 9 L 10 GHI

CHÚ

1 22,2 35,0 12,0 25,0 17,0 31,8 13,8 14,7 35,0

2 22,2 26,8 16,2 20,5 21,8 27,0 14,0 14,4 26,8

3 22,2 5,8 26,5 10,2 33,7 14,5 14,8 13,8 5,8

Bảng 1b Kết quả đo đạc trên nhóm ống 2

TT L 21 L 22 L 23 Ghi chú

1 37,5 36,3 35,5

2 29,7 28,0 27,3

3 8,8 6,8 6,1

III PHẦN TÍNH TOÁN VÀ TRÌNH BÀY KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

1 Trong bộ thí nghiệm thủy tĩnh, mực nước của những ống hoặc bình

nào bằng nhau? Tại sao?

Ống 1 và bình T chung mặt đẳng áp

Mưc nước của ống 3 và ống 10 bằng nhau Vì 2 cặp ống này cùng chung

áp suất khí trời

2 Trong bộ thí nghiệm thủy tĩnh, mực nước của những ống nào không

tuân theo quy luật thủy tĩnh? Tại sao?

ii

Nhóm ống số 2 không tuân theo qui luật thủy tĩnh Bởi vì nhóm ống này có

đường kín nhỏ hơn hoặc bằng 3, chịu tác dụng của hiện tượng mao dẫn

3 Tính áp suất tuyệt đối, áp suất dư của khí trong bình T và sai số tương

đối của áp suất này trong các trường hợp đo Kết quả điền vào bảng 2

4 Tính trọng lượng riêng của 3 chất lỏng 4 - 5, 6 - 7, 8 - 9 và sai số tương

đối của các trọng lượng riêng này cho các trường hợp đo Kết quả điền vào

bảng 2

Bảng 2 Kết quả tính toán

Nhận xét:

a) Aùp suất trong bình kín?

Áp suất trong bình kin phụ thuộc vào đô cao trong bình động Mực nước

trong các ông đo áp bình kín khác nhau do nó có cao độ khác nhau Mực

nước càng cao thì áp suất càng lớn

b) Trong cùng một trường hợp đo, sai số đo  thay đổi theo  như thế nào,

tại sao?

Sai số  thay đổi tỷ lệ với  Bởi vì:

T

T

pt pd  4-5 6-7 8-9 4-5 6-7 8-9

103N/m2 % 103N/m3 %

1 102,0 1,25 0,90 9,62 8,45 138,97 1,69 1,58 12,01

2 101,2 0,45 2,29 10,45 8,64 112,37 4,62 4,21 27,30

3 99,1 -1,60 -0,49 9,83 8,34 160,24 1,34 1,25 10,73

iii

BÀI 3C PHƯƠNG TRÌNH NĂNG LƯỢNG

I KẾT QUẢ ĐO:

Đo mực nước Z của ba lỗ đo áp trên ống có tiết diện hình tròn (ống

Ventury) ứng với 3 chế độ lưu lượng (lỗ số 2 ngay tại mặt cắt co hẹp, lỗ số

1 và 3 tại mặt cắt mở rộng trước và sau mặt cắt co hẹp) Kết quả ghi vào

bảng 1:

Bảng 1: Mực nước Z của 3 lỗ đo trên ống có tiết diện hình tròn (ống

ventury)

Mức

lưu

lượng

Mực nước Z trên 3 ống

đo áp mm

Mực nước

trong bình

đo lưu

lượng (mm)

Q

(lít/

phút)

1 2 3

1 135,0 75,0 127,5 182,0 7,2

2 180,0 130,0 170,0 194,0 7,8

3 245,0 175,0 232,5 212,0 8,7

III PHẦN TÍNH TOÁN VÀO TRÌNH BÀY KẾT QUẢ

1 Trên ống Ventury, xác định độ chênh áp suất giữa các mặt cắt 1 và 2, 3

và 2 Tính hệ số phục hồi R (recovery factor) theo công thức (3.5) Kết quả

ghi vào bảng 2

Bảng 2

Lần đo 1 2 3

Z 3 -Z 2 52 40 57,5

Z 1 -Z 2 60 50 70

R 86,67% 80% 57,5%

2 Với 3 giá trị đo trên ống Ventury, xác định lưu lượng Q tính chảy trong

ống bằng công thức tính lưu lượng cuả ống Ventury (công thức 3.8) và Q đo

iv

bằng cách dùng bình đo lưu lượng - Suy ra hệ số hiệu chỉnh Ventury C

Kết quả ghi vào bảng 3

Bảng 3

Mức lưu

lượng 1 2 3

Q đo (l/s) 0,12 0,13 0,145

Q tính (l/s) 0,167 0,153 0,181

C = Q đo /Q tính 0,719 0,85 0,801

Giá trị trung bình của C =0,79

Nhận xét về R và C:

a) Giá trị R và C có hợp lý không? Tại sao?

Gía trị R và C là hợp lí Vì lưu lượng chảy trong ống thực tế phải nhỏ hơn

lưu lượng tính, bởi nó bỏ qua tổn thất năng lượng nên giá trị R và C nhỏ

hơn 1

b) So sánh áp năng giữa mặt cắt 1 và 2? Giải thích?

Áp năng ở mặt cắt 1 nhỏ hơn ở mặt cắt 2 Bởi vì bỏ qua tổn thất năng lượng, từ

mặt cắt cĩ diện tích lớn sang mặt cắt cĩ diện tích nhỏ thì thế năng giảm

BÀI 6 CHẢY QUA BỜ TRÀN

I KẾT QUẢ ĐO

Bảng 1: Bờ tràn chữ nhật Z chuẩn = 14,46 cm

T

T

Số liệu thí nghiệm Số liệu tính toán

Z i 

V t Q i Z tb H Q tb

log(H) log(Q)

C d

thí

nghiệ

m

C d

Tsugaev

cm lít s lít/s cm cm cm 3 /s

1 13,21 5 16,41 0,305

13,

23

0

1,

23

289 0,09 2,46

1

0,71 0,61

2

13,25 5 17,95 0.279

v

13,23 5 17,65 0,283

2

12,81 5 9,82 0,509 12,

82

0

1,

64 481 0,215 2,682 0,768 0,616

12,8 5 10,63 0,470

12,85 5 10,77 0,464

3

12,42 5 8,48 0,590 12,

43

7

2,

02

3

589 0,30

6 2,770 0,686 0,619

12,45 5 8,49 0,589

12,44 5 8,50 0,588

4

12,06 5 6,75 0,740 12,

07

2,

39

696

,3

0,37

8

2,84

3

0,63

1

0,62

2

12,05 5 7,38 0,678

12,1 5 7,45 0,671

III PHẦN TÍNH TOÁN VÀ• TRÌNH BÀY KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

A Tính toán:

1 Tính lưu lượng Qi cho các lần đo và giá trị trung bình Q của mỗi chế độ

lưu lượng Ghi các kết quả tính vào bảng 2

2 Tính mực nước trung bình Z của mỗi chế độ lưu lượng và chiều cao cột

nước H trên đỉnh bờ tràn tương ứng Ghi các kết quả tính vào bảng 2

B Xác định hệ số lưu lượng C d của bờ tràn chữ nhật

1 Tính C d với giả thiết hệ số này là hằng số

 Tính log (Q), log(H) cho từng chế độ lưu lượng Ghi các kết quả tính

vào bảng 2

 Vẽ đồ thị đường quan hệ bậc nhất log(Q) = f [log(H)] lên hình H.3

 Xác định giao điểm của đồ thị với trục tung, b, và hệ số lưu lượng Cd:

b = 2,318 Cd(chữ nhật) = 0,697

2 Xác định hệ số lưu lượng C d bằng công thức (6.16) cho các chế độ lưu

lượng Ghi các kết quả tính vào bảng 2 Vẽ lên đồ thị (hình H.4)

đường quan hệ C d = f(H)

vi

3 Xác định hệ số lưu lượng C d bằng công thức Tsugaev cho các chế độ

lưu lượng Ghi các kết quả tính vào bảng 2 Vẽ lên đồ thị (hình H.4)

đường quan hệ C d = f(H)

Nhận xét:

a) Trên Hình H3, quan hệ log(Q) = f [log(H)] được vẽ từ số liệu đo có phải

là đường bậc nhất không? Nếu không, hãy giải thích nguyên nhân (ví dụ:

sai số khi đo…)

H3 Đường quan hệ log(Q) = f[log(H)] của bờ tràn chữ nhật

-Quan hệ log(Q) = f [log(H)] không là đường bậc nhất( gần giống) Nó

khác có thể do sai số khi thí nghiệm, xử lí số liệu tính toán

b) Đường quan hệ C d = f(H) trên Hình H4 có dạng đường gì? Hãy giải

thích

- Đường quan hệ Cd = f(H) trên Hình H4 có dạng đường bậc nhất theo biến

H

vii

H4 Đường quan hệ Cd = f(H) của bờ tràn chữ nhật

c) Hãy so sánh giá trị Cd tính từ thí nghiệm và từ công thức Tsugaev Nếu

có khác biệt, hãy giải thích nguyên nhân

Cd từ thí nghiệm lớn hơn tính công thức Tsugaev Sự khác biệt do trong quá

trình thí nghiệm hoặc tính toán sai số

BÀI 9 KHẢO SÁT TÂM ÁP LỰC THUỶ TĨNH

TÁC DỤNG LÊN BỀ MẶT PHẲNG

I KẾT QUẢ ĐO

Nhiệt độ nước: tH2O = 27oC

Bảng 1 Kích thước

viii

L

b

6









L

d

a

b

2

)

(



a(cm) b( cm) d(cm) L (cm)

9,9 7,5 10,0 27,5

Bảng 2 Số liệu đo

Trường hợp m (g) y (cm)

Ngập một phần

y <d

70 5,2

100 6,3

120 7,0

150 7,9

180 8,8

Ngập hoàn toàn

y>d

250 10,5

300 11,8

360 13,3

410 14,5

450 15,5

III SỐ LIỆU TÍNH

Bảng 3 Trường hợp ngập một phần

Trường hợp m/y 2 y (cm)

Ngập một phần

y <d

2,589 5,2

2,62 6,3

2,449 7,0

2,403 7,9

2,324 8,8

- Tính toán lý thuyết:

= -(996.0,075)/(6.0,275)=-45,273(kg/m3)

=-0,045 (g/cm3)

996.0,075.(0,099+0,1)/2.0,275=27,028(kg/m3)=0,027(g/cm3)

=> Đường quan hệ m/y2

=f(y): m/y2=-0,045y +0,027

ix











 

2

d

a

L

bd



Đồ thị 1

Bảng 4 Trường hợp ngập hoàn toàn

Trường hợp

y

m y

1

Ngập hoàn toàn

y >d

45,455 0,182 5,5

44,118 0,147 6,8

43,373 0,120 8,3

43,158 0,105 9,5

42,857 0,095 10,5

- Tính toán lý thuyết:

ρbd3/(12L)= 996.0,075.0.1^3/12.0,275=0,023(kg/m3)=2,264.10^-5(g/cm3)

=(996.0,075.0,1/0,275)(0,099+0,1/2)=4,047(kg/m3)

=4,047.10^-3(g/cm3)

x

=> Đường quan hệ :

y

m

=2,264.10^-5

y

1

+4,047.10^-3

Đồ thị 2

IV PHÂN TÍCH/NHẬN XÉT:

1) Giữa kết quả đo và kết quả lý thuyết trên hai đồ thị, số liệu nào có giá trị

lớn hơn?Tại sao

Kết quả đo của thí nghiệm lớn hơn kêt quả lý thuyết

2) Theo Chị/Anh, các nguyên nhân nào có thể gây ra sự khác biệt đó? Hãy

giải thích chi tiết

Nguyên nhân gây ra sự khác biệt là do sai số trong xử lí tính toán và sai sót

trong việc lấy số liệu thí nghiệm

3) Làm sao để có thể khắc phục các nguyên nhân gây ra sai số đó? Hãy giải

thích chi tiết

Để khắc phục sai số chúng ta cần đưa hệ thống về trang thái cân bằng; điều

chỉnh các ốc cân chỉnh để được bồn nằm ngang, kiểm tra bồn nằm ngang bằng

cách qua sát bọt khí ở đáy bồn; bỏ vật nặng lên đòn bẩy và di chuyển tới-lui

sao cho đòn bẩy cân bằng( vạch vác trùng vạch dài chính giữa của vạch chỉnh

thăng bằng)