Câu Hỏi Ôn Tập Lí Thuyết Thủy Lực.docx

Câu hỏi ơn tập lí thuyết thủy lực-cơ học
Level 1: nhớ

1. Phân biệt chất lỏng ở trạng thái tĩnh tương đối và trạng thái tĩnh tuyệt đối cho ví
dụ minh họa?
Chất lỏng ở trạng thái tĩnh tương đối và trạng thái tĩnh tuyệt đối được phân biệt
như sau:
 Trạng thái tĩnh tương đối:
- Chất lỏng có sự chuyển động tương đối giữa các phần tử cấu thành bên trong
nhưng toàn bộ khối chất lỏng không chuyển động theo phương nào.
- Ví dụ: nước trong bình đang đứng n trên bàn. Các phân tử nước vẫn chuyển
động ngẫu nhiên tương đối với nhau bên trong bình nhưng tồn bộ khối nước
khơng chuyển động theo phương nào.
 Trạng thái tĩnh tuyệt đối:
- Tất cả các phần tử của chất lỏng đều đứng im khơng chuyển động gì cả.
- Trạng thái này chỉ tồn tại lý thuyết, trong thực tế không bao giờ có chất lỏng ở
trạng thái tĩnh tuyệt đối. Các phân tử luôn chuyển động ngẫu nhiên.
Như vậy, sự khác biệt chính giữa hai trạng thái này là sự chuyển động tương đối
giữa các phân tử bên trong chất lỏng.
2. Đặc điểm của áp suất thuỷ tĩnh?
Áp suất thủy tĩnh là áp suất tác dụng lên mọi điểm bên trong khối chất lỏng ở
trạng thái tĩnh. Áp suất thủy tĩnh có một số đặc điểm chính sau:
 . Áp suất thủy tĩnh tác dụng vng góc lên bề mặt chịu áp suất.
 Áp suất thủy tĩnh tại một điểm bất kỳ trong chất lỏng chỉ phụ thuộc vào độ
sâu của điểm đó so với mặt tự do của chất lỏng, khơng phụ thuộc vào
hướng.
 Trong cùng một khối chất lỏng, áp suất thủy tĩnh tại tất cả các điểm cùng độ
sâu là như nhau.


 . Áp suất thuỷ tĩnh luôn luôn dương, tức là đẩy về phía trong chất lỏng.

Khơng tồn tại áp suất âm trong chất lỏng, ngoại trừ tại mặt tự do.
Đó là một số đặc điểm cơ bản nhất của áp suất thủy tĩnh trong chất lỏng.
3. Chiều cao piezometer là gì?
4. Phát biểu định luật Pascal. Hãy mơ tả Ứng dụng của định luật pascal trong máy ép
thuỷ lực
Định luật Pascal phát biểu rằng:
"Trong một khối chất lỏng bất kỳ, áp suất tác dụng lên bề mặt ngăn cách được truyền
đều và không suy giảm tới mọi điểm của chất lỏng và thành bình chứa".
Ứng dụng của định luật Pascal trong máy ép thủy lực:
- Máy ép thủy lực làm việc dựa trên nguyên lý truyền áp suất của chất lỏng theo định
luật Pascal.
- Khi tác dụng một lực nhỏ lên diện tích nhỏ của pít tơng đẩy dầu, áp suất được truyền
đều tới mọi điểm của dầu và tác dụng lên diện tích lớn hơn của xi lanh, tạo ra lực ép
lớn hơn.
- Nhờ đó, máy ép thủy lực có thể tạo ra lực ép rất lớn bằng cách sử dụng lực đẩy nhỏ
ban đầu nhờ ứng dụng định luật Pascal.
Như vậy, định luật Pascal giúp máy ép thủy lực tăng đáng kể lực ép thông qua việc
truyền áp suất trong chất lỏng.
5.
6.
7. Định nghĩa lưu lượng và vận tốc chuyển động của chất lỏng bên trong ống dẫn?
Vẫn tốc ảnh hưởng như thế nào đến trở lực đường ống
Định nghĩa:
 Lưu lượng (Q): là thể tích chất lỏng chảy qua mặt cắt ngang ống trong một đơn vị
thời gian. Đơn vị tính là m3/s.
 Vận tốc chuyển động (v): là tốc độ chuyển động của chất lỏng qua mặt cắt ống.
Đơn vị là m/s.
Ảnh hưởng của vận tốc:

 Vận tốc càng lớn thì lực ma sát giữa chất lỏng và thành ống càng tăng.
 Do đó trở lực ống, hay còn gọi là hệ số ma sát của ống, sẽ tăng theo.
 Từ đó làm tổn hao năng lượng do bơm/đẩy chất lỏng qua ống cao hơn.
Như vậy, tăng vận tốc chuyển động của chất lỏng trong ống sẽ làm tăng trở lực đường
ống.
8. Nêu ý nghĩa của việc nghiên cứu trở lực trong ống dẫn chất lỏng từ đó đề suất
phương hướng chung để giảm trở lực này? Nêu phương pháp chọn đường kính ống
dẫn thích hợp bằng phương pháp vẽ đồ thị?
Ý nghĩa của việc nghiên cứu trở lực trong ống dẫn chất lỏng:
 Xác định được lực cản ma sát của dòng chất lỏng, từ đó tính tốn cơng suất cần
thiết để vận hành hệ thống.
 Làm cơ sở để tối ưu hóa quá trình vận hành, giảm tổn thất năng lượng do ma
sát.
 Xác định được tốc độ và lưu lượng lý tưởng để vận hành.
Phương hướng giảm trở lực ống dẫn:





Giảm tốc độ dịng chất lỏng
Tăng đường kính ống dẫn
Sử dụng vật liệu làm ống có độ nhám bề mặt thấp
Bơi trơn bề mặt ống dẫn

9. Độ nhớt là gì? Hãy phát biểu định luật ma sát trong của Newton?
Độ nhớt là tính chất cản trở sự trượt tương đối giữa các lớp chất lỏng đang chuyển
động bên trong chất lỏng.
10. Nêu các chế độ chuyển động của chất lỏng và sự liên quan giữa chế độ chảy với
chuẩn số Reynolds

Các chế độ chuyển động của chất lỏng gồm:

1. Chế độ chảy lamina (chảy tầng): Các phân tử chất lỏng chuyển động theo các lớp
phía trên trượt đều đặn lên các lớp phía dưới.
2. Chế độ chảy rối: Sự chuyển động của các phân tử chất lỏng mất trật tự, xuất hiện
các xoáy.
3. Chế độ chảy xoáy: Xuất hiện các xoáy lớn và ổn định.
Mối liên hệ với chuẩn số Reynolds:


- Số Reynolds đặc trưng cho tương quan giữa lực qn tính và lực nhớt của dịng chất.
- Khi Re nhỏ → lực nhớt chiếm ưu thế → chảy lamina
- Khi Re lớn → lực quán tính chiếm ưu thế → chảy rối hoặc chảy xoáy.
Như vậy, chế độ chảy phụ thuộc vào giá trị số Reynolds.
11. Thế nào là dịng ổn định? Thế nào là dịng khơng ổn định?
 Dòng ổn định:
 Là dòng chảy mà tại mỗi điểm của dịng, các đại lượng vận tốc, áp suất,... khơng
thay đổi theo thời gian.
 Ví dụ: dịng chảy qua một đường ống thẳng có tiết diện nhỏ và chiều dài lớn, với
tốc độ và áp suất ổn định.
 Dịng khơng ổn định:
 Là dịng chảy có các thơng số như vận tốc, áp suất, lưu lượng... thay đổi theo thời
gian tại các điểm của dịng.
- Ví dụ: dịng chảy xốy, vịng xốy hình thành và vỡ tan liên tục.
12. Trình bày phân bố vận tốc của chất lỏng chuyển động trong ống dẫn?
Phân bố vận tốc của chất lỏng chuyển động trong ống dẫn được mô tả như sau:
 Tại lớp chất lỏng tiếp xúc với thành ống, vận tốc bằng 0 do lực ma sát làm chất
lỏng dính vào thành ống. Đây là lớp chất lỏng bám dính.
 Khi cách xa thành ống, vận tốc chất lỏng tăng dần do gradient vận tốc giữa các
lớp.

 Ở phần trục của ống, vận tốc đạt giá trị lớn nhất, đây là vận tốc tối đa Vmax.
 Tiếp tục đến gần thành ống bên kia, vận tốc giảm dần và bằng 0 khi chạm vào
thành do lực ma sát.
Như vậy, phân bố vận tốc trong ống dẫn có dạng hình cánh quạt, với giá trị lớn nhất ở
trục và giảm dần về 0 ở gần thành ống.
13. Trình bày phân bố vận tốc của chất lỏng chuyển động trong ống dẫn ở chế độ
chảy tầng và xây cơng thức tính lưu lượng của chất lỏng đó?






 Phân bố vận tốc chất lỏng trong ống dẫn ở chế độ chảy tầng:
Tại lớp chất lỏng tiếp xúc với thành ống, vận tốc bằng 0.
Các lớp chất lỏng cách xa thành ống dần có vận tốc lớn hơn.
Vận tốc tỷ lệ thuận với khoảng cách từ tâm ống và đạt giá trị cực đại Vmax ở
chính giữa ống (trục ống).
Các đặc điểm trên được đúc kết thành phân bố vận tốc hình cánh quạt.
Cơng thức tính lưu lượng:


Giả sử mặt cắt ngang ống là hình trịn, bán kính R.
Tại khoảng cách r từ tâm ống, vận tốc là v.
Lưu lượng qua vịng trịn bán kính r này là: dQ = v.2πr.drr.dr
Tổng lưu lượng: Q = ∫ dQ = ∫v.2πr.drr.dr
Như vậy, có thể tính được lưu lượng dựa trên phân bố vận tốc.
14. trở lực là gì? Hãy trình bày các phương pháp giảm trở lực đường ống?
1. Trở lực là lực cản ma sát xuất hiện khi chất lỏng chảy trong đường ống. Trở lực
làm giảm lưu lượng và làm tổn hao áp suất dòng chảy.

2. Một số phương pháp giảm trở lực đường ống:
- Tăng đường kính ống dẫn: làm giảm vận tốc dịng chảy và ma sát với thành ống.
- Bôi trơn, làm nhẵn bề mặt trong ống: giảm hệ số ma sát giữa ống và chất lỏng.
- Giữ vận tốc dòng chảy dưới ngưỡng xuất hiện hiện tượng xoáy.
- Dùng các chất phụ gia làm giảm độ nhớt để giảm ma sát trong chất lỏng.
- Thiết kế hệ thống ống hợp lý, tránh các khúc cua đột ngột.

15. Trình bày ba chế độ thuỷ động lực học của lớp hạt thay đổi theo vận tốc dòng lưu
chất
Ba chế độ thủy động lực học của lớp hạt khi thay đổi vận tốc dòng chất lưu là:
1. Chế độ lắng:
- Xảy ra khi vận tốc dòng chất V nhỏ hơn vận tốc lắng của hạt Vlắng.
- Các hạt bị trọng lực kéo lắng xuống dưới đáy.
2. Chế độ nổi:
- Xảy ra khi V lớn hơn vận tốc nổi của hạt Vnổi.
- Hạt bị dòng chất đẩy nổi lên mặt trên.
3. Chế độ lơ lửng:
- Xảy ra khi V = Vlơ lửng.
- Hạt được giữ lơ lửng trong dịng chảt, khơng bị lắng xuống hay nổi lên.


Như vậy, tùy thuộc vào mối quan hệ giữa vận tốc dòng và vận tốc lắng/nổi mà xác
định các chế độ trên.
16. Trình bày Trạng thái (giả lỏng) tầng sơi của lớp hạt. Nêu đặc điểm của lớp sôi?
Trạng thái tầng sơi (giả lỏng) của lớp hạt có các đặc điểm:
- Xảy ra khi vận tốc dòng chất lưu tăng đủ lớn, gây sự va chạm dữ dội và hỗn loạn của
các hạt.
- Các hạt mất sự tiếp xúc trực tiếp với nhau và có những chuyển động ngẫu nhiên như
chất lỏng. Do đó gọi là trạng thái giả lỏng của lớp hạt.
- Lớp hạt giả lỏng mất sức chịu tải, không truyền được áp lực. Chúng dễ dàng chuyển

động, trượt, trôi.
- Lớp hạt giả lỏng nguy hiểm cho công trình xây dựng như đập, đường.
Như vậy đây là trạng thái nguy hiểm của lớp hạt khi mất tính ổn định và khả năng
chịu lực.
17. So sánh năng suất cấu tạo khả năng cung cấp chất lỏng của máy bơm pistong tác
dụng đơn và tác dụng kép?

18. Vẽ đồ thị cung cấp chất lỏng của bơm piston tác dụng đơn/kép?mô tả
- slide chương 2 trang 39
19. Độ không đồng đều của bơm pistong là gì? Nếu ảnh hưởng của việc cung cấp chất
lỏng khơng đều đến q trình vận hành và lắp đặt bơm
20. So sánh độ không đồng đều của bơm Pistong tác dụng đơn và tác dụng kép?
So sánh độ không đồng đều của bơm piston tác dụng đơn và tác dụng kép:

-

 Độ không đồng đều ở bơm tác dụng đơn
Chỉ làm việc khi piston chuyển động từ ĐDC về CDC.
Lưu lượng, áp suất không đồng đều, biến thiên lớn theo chiều dài hành trình.
 Độ khơng đồng đều ở bơm tác dụng kép
Làm việc khi piston chuyển động cả 2 chiều từ CDC ra ĐDC và ngược lại.

-

Lưu lượng, áp suất biến thiên nhỏ hơn so với bơm tác dụng đơn.

-

=> Bơm tác dụng kép có độ không đồng đều nhỏ hơn bơm tác dụng đơn, ổn định và
êm hơn.

21. Nêu tác dụng của bầu khí trong bơm piston?
- Giảm ma sát giữa piston và ống nối, giảm mòn và tăng tuổi thọ của bơm
- Giảm độ ồn và rung động của bơm do va đập giữa các bộ phận chuyển động
- Làm kín khơng khí giữa 2 mặt piston để truyền áp lực đẩy chất lỏng qua van xả
- Giữ bôi trơn và làm mát cho các chi tiết bên trong bầu piston
Như vậy, bầu khí có tác dụng quan trọng trong việc tăng hiệu suất, tuổi thọ và êm ái
hoạt động của bơm piston.
22. Nêu ngắn gọn ưu điểm và nhược điểm của bơm Piston?
 Ưu điểm của bơm Piston:
- Áp suất cao, có thể bơm đến áp suất 35MPa
- Hiệu suất cao (đến 90%)
- Dễ bảo trì, bảo dưỡng, sửa chữa
- Tuổi thọ cao, có thể hoạt động liên tục
 Nhược điểm:
- Tốc độ bơm thấp
- Chạy không đều, gây rung động và ồn ào
- Mài mòn các chi tiết tiếp xúc cao
- Giá thành cao hơn so với một số loại bơm khác
23. Nêu ngắn gọn ưu điểm và nhược điểm của bơm ly tâm?
 Ưu điểm của bơm ly tâm:
- Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo và bảo dưỡng
- Vận hành ổn định, ít hư hỏng
- Hiệu suất cao
- Áp suất bơm lớn
- Chi phí vận hành thấp
 Nhược điểm của bơm ly tâm:
- Khối lượng và kích thước lớn

- Tốc độ quay cao gây rung động và ồn
- Khó bơm được chất lỏng nhớt hoặc có hàm lượng rắn lơ lửng cao
- Mài mòn cánh bơm khi bơm chất ăn mòn
- Hiệu suất kém ở lưu lượng nhỏ

24. So sánh bơm piston và bơm ly tâm (ngắn gọn, nêu những điểm chính)
So sánh bơm piston và bơm ly tâm:
1. Cấu tạo:
- Bơm piston có piston, xy lanh. Bơm ly tâm có bánh xe quay.
2. Nguyên lý hoạt động:
- Bơm piston: sử dụng piston tạo áp suất. Bơm ly tâm: sử dụng lực ly tâm tạo áp suất.
3. Áp suất:
- Bơm piston tạo áp suất cao hơn (đến 140 bar). Bơm ly tâm thường dưới 40 bar.
4. Độ ổn định:
- Bơm ly tâm hoạt động ổn định hơn. Bơm piston có dao động lớn.
5. Ứng dụng:
- Bơm piston: bơm kim loại nóng chảy, khí nén.
- Bơm ly tâm: bơm nước thải, hóa chất, dầu mỏ.
25. Nêu hiện tượng xâm thực bơm ly tâm và cách khắc phục?
Slide chương 2 trang 16

26. Đặt tuyến của bơm ly tâm là gì?

27. Nêu cách thiết lập đặt tuyến mạng ống và điểm làm việc của bơm ly Tâm

28. Nêu nguyên tắc, vẽ sơ đồ lắp đặt và đặt tuyến hai bơm ghép song song và nối
tiếp?

29. Để chống ảnh hưởng của khoảng hại trong máy nén pistong tác dụng kép có thể
dùng phương pháp gì? Tại sao năng suất của máy nén khí có xilanh thẳng đứng lại lớn
hơn loại xilanh nằm ngang.

30. Nêu sự khác nhau về cấu tạo và quá trình vận hành của máy bơm piston và máy
nén khí piston
Có những khác biệt chính sau giữa máy bơm piston và máy nén khí piston:
 Cấu tạo:
- Máy bơm piston có van một chiều ở cả hai đầu xy lanh để cho phép chất lỏng chỉ
chảy theo một chiều. Máy nén khí piston thường chỉ có van một chiều ở đầu ra để giữ
khí nén bên trong xy lanh trong q trình nén.
- Máy bơm piston có khoang hút và khoang ép riêng biệt để tách dịng chảy. Máy nén
khí piston chỉ có một khoang làm việc duy nhất.
 Quá trình vận hành:
- Máy bơm piston hoạt động bằng cách hút chất lỏng vào khoang hút trong q trình
hút, sau đó ép chất lỏng ra khỏi khoang ép trong quá trình ép.
- Máy nén khí piston hoạt động bằng cách hút khí vào xy lanh, sau đó nén khí lại và
đẩy ra ngồi thơng qua van xả trong q trình nén.
Như vậy, máy bơm piston dùng để vận chuyển chất lỏng, còn máy nén khí piston
dùng để nén và cung cấp khí nén. Chúng có sự khác biệt về cấu tạo và nguyên lý hoạt
động.
31. Nêu các phương pháp Tách khí khơng đồng nhất được sử dụng trong công
nghiệp?
Một số phương pháp tách khí khơng đồng nhất thường được sử dụng trong cơng
nghiệp bao gồm:
1. Phương pháp sục khí:
- Dùng một chất lỏng thích hợp để hấp thụ và tách các thành phần khí mong muốn.
- Sau đó giải phóng khí bằng cách tăng nhiệt độ hoặc giảm áp suất để thu hồi sản
phẩm.
2. Phương pháp đông lạnh:

- Dựa trên sự khác biệt về nhiệt độ sôi của các thành phần.
- Làm lạnh hỗn hợp khí đến một nhiệt độ nhất định để ngưng tụ và tách riêng thành
phần mong muốn.
3. Phương pháp màng:
- Sử dụng màng có kích thước lỗ nhỏ và đặc tính thẩm thấu chọn lọc để phân tách các
khí.
Những phương pháp này được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để tách các hỗn
hợp khí thành các thành phần tinh khiết.
32. Nêu các phương pháp tách hệ lỏng không đồng nhất được sử dụng trong công
nghiệp?
Một số phương pháp thường được sử dụng để tách các hệ lỏng không đồng nhất trong
công nghiệp bao gồm:
1. Công nghệ chiết xuất dung môi:
- Sử dụng dung mơi hịa tan chọn lọc để chiết các thành phần mong muốn ra khỏi hỗn
hợp lỏng. Sau đó tách riêng dung môi và sản phẩm bằng các phương pháp khác.
2. Phương pháp cô đặc:
- Làm bay hơi nước hoặc dung môi để thu được các sản phẩm đặc hơn. Có thể áp
dụng chân khơng hoặc gia nhiệt để cơ đặc.
3. Sấy phun:
- Phun một luồng khí nóng lên hỗn hợp lỏng để bay hơi nhanh các thành phần dễ bay
hơi hơn.
4. Lọc màng:
- Sử dụng màng có kích cỡ lỗ xác định để tách các thành phần trong dung dịch.
5. Ly tâm:
- Dựa trên sự khác biệt về khối lượng riêng để tách bằng lực ly tâm.
33. Nêu các phương pháp tạo chênh lệch áp suất của quá trình lọc huyền phù?
Một số phương pháp thường được sử dụng để tạo chênh lệch áp suất trong quá trình
lọc huyền phù bao gồm:

1. Bơm chân không:


- Sử dụng bơm hút chân khơng ở phía thụ động (phía lọc) để tạo áp suất âm so với
phía nguồn cấp dịch.
2. Ép từ trên xuống:
- Áp lực từ trọng lực đẩy dịch qua màng lọc. Thường dùng cho các hệ thống lọc quy
mô nhỏ.
3. Bơm áp lực:
- Dùng bơm áp lực đẩy dịch qua màng lọc. Áp suất phía thụ động được duy trì ở mức
thấp hơn.
4. Thẩm thấu ngược:
- Sử dụng áp suất thẩm thấu để đẩy dịch qua màng, thường áp dụng cho các dịch có
áp suất thẩm thấu cao.
Những phương pháp này giúp tạo ra gradient áp suất cần thiết để đẩy dịch qua màng
trong quá trình lọc huyền phù.
34. Trình bày phương pháp rửa bã lắng?
Phương pháp rửa bã lắng là quá trình loại bỏ các chất cặn và tạp chất từ bã
lắng, một loại chất thải rắn sinh ra từ các quá trình xử lý nước thải trong các
nhà máy xử lý nước. Q trình này giúp giảm nguy cơ ơ nhiễm mơi trường và
tái sử dụng bã lắng để giảm thiểu ảnh hưởng đối với môi trường. Dưới đây là
một số phương pháp phổ biến để rửa bã lắng:
1. Phương pháp lắng cặn:
 Bã lắng thường chứa các hạt rắn và cặn. Quá trình lắng giúp lắng
cặn xuống đáy bể, tạo ra lớp cặn dày ở đáy.
 Cặn này sau đó có thể được thu gom và xử lý riêng biệt.
2. Rửa nước cách ly:
 Bã lắng thường được đưa vào các hồ lọc nơi nước được thông qua
các lớp vật liệu như cát, sỏi, hoặc than hoạt tính để loại bỏ cặn.
 Quá trình này giúp làm sạch nước và giữ lại cặn trong lớp chất

lọc.
3. Lọc cặn thông hơi:
 Bã lắng được đưa qua các bộ lọc chứa các loại vật liệu như sỏi,
than hoạt tính, hay vật liệu sợi để giữ lại cặn.
 Nước đã được lọc sạch sau đó được đưa ra để tái sử dụng hoặc xả
đi.
4. Phương pháp xử lý hóa học:


Sử dụng các chất hoá học để kết hợp hoặc kết tủa cặn, giúp
chúng dễ dàng lắng xuống đáy hoặc được loại bỏ bằng các
phương pháp khác.
5. Quá trình xử lý sinh học:
 Sử dụng vi khuẩn hoặc vi sinh vật có khả năng phân hủy chất
hữu cơ trong bã lắng.
 Phương pháp này thường được áp dụng trong các hệ thống xử lý
nước thải sử dụng bể khuẩn.


Level 2: hiểu

1. Cho khối chất lỏng đồng nhất đứng yên và cân bằng. hãy xây dựng phương trình cơ
bản tĩnh lực học từ phương trình vi phân cân bằn Euler?
2.
3. Cho chất lỏng lý tưởng đang chuyển động ổn định trong đường ống và khơng có
lực mà sát trong. Hãy xây dựng phương trình Bernoulli Dựa trên phương trình vi phân
chuyển động Euler.
4. Hãy mơ tả ứng dụng của phương trình Bernoulli Dùng để tính lưu lượng chất lỏng
chảy từ lỗ đáy bình khi mức chất lỏng trong bình khơng đổi?
5.

6. Hãy mô tả ống Pitot Và phương pháp xác định vận tốc chuyển động của chất lỏng
tư dụng cụ đó này?
Ống Pitot là một dụng cụ được sử dụng để đo vận tốc dòng chảy của chất lỏng.
Nguyên lý hoạt động:
- Ống Pitot có hai ống song song với nhau gắn liền thành một khối. Một ống thẳng
đứng gọi là ống tĩnh, một ống nghiêng gọi là ống động.
- Khi đặt ống Pitot vào dịng chảy, phía trước ống động sẽ chịu áp suất động Pđ do
vận tốc dòng chảy tác dụng. Trong khi đó ống tĩnh sẽ chịu áp suất tĩnh P0.


- Chênh lệch áp suất ΔP = Pđ - P0 được gọi là áp suất động. Dựa vào công thứcP = Pđ - P0 được gọi là áp suất động. Dựa vào cơng thức
Bernoulli, có thể xác định vận tốc V của dòng chảy:
ΔP = Pđ - P0 được gọi là áp suất động. Dựa vào công thứcP = 1/2⍴V2
Trong đó ⍴ là khối lượng riêng của chất lỏng.
Như vậy, chỉ cần đo được áp suất động ΔP = Pđ - P0 được gọi là áp suất động. Dựa vào công thứcP, biết khối lượng riêng ⍴ của chất lỏng, ta
có thể tính ra được vận tốc dịng chảy V. Đó là ngun lý đo vận tốc dịng chảy bằng
ống Pitot.
7. Hãy mô tả ống Venturi Và phương pháp xác định lưu lượng của chất lỏng chuyển
động tư dụng cụ đo này
Ống Venturi là một dụng cụ đo được sử dụng để xác định lưu lượng của chất lỏng.
Nguyên lý hoạt động:
- Ống Venturi có hình dạng là một ống thẳng, phần giữa bị thắt nhỏ lại (phần cổ hẹp).
- Khi chất lỏng chảy qua vùng cổ hẹp, tốc độ dòng chảy tăng lên và áp suất giảm
xuống.
- Trên thành ống Venturi có lắp hai đầu nối, một ở vùng ống thẳng và một ở vùng cổ
hẹp. Ta đo được chênh lệch áp suất giữa hai đầu nối này.
- Dựa vào cơng thức liên hệ giữa tốc độ dịng chảy và áp suất tại hai vùng, ta có thể
tính được lưu lượng của chất lỏng chảy qua ống Venturi.
Như vậy, ống Venturi cho phép đo lưu lượng dựa trên sự thay đổi áp suất khi chất
lỏng đi qua phần cổ hẹp của ống. Đó là nguyên lý hoạt động cơ bản của dụng cụ này.

8. Giải thích tại sao vận tốc chuyển động của chất lỏng trong ống dẫn cần được chọn
thích hợp?
Vận tốc chuyển động của chất lỏng trong ống dẫn cần được chọn thích hợp vì các lý
do sau:
 Nếu vận tốc quá thấp:
- Hiệu suất hao tổn của hệ thống, chẳng hạn như do ma sát, sẽ cao hơn.
- Tăng khả năng lắng đọng cặn và rỉ ống.
 Nếu vận tốc quá cao:
- Tăng thiệt hại do ma sát và sự gián đoạn dịng chảy.
- Có thể gây tổn thương cho các thiết bị, ống dẫn.


- Tiêu thụ năng lượng của hệ thống bơm cao hơn.
 Vận tốc thích hợp:
- Giảm thiệt hại, hao tổn, tiết kiệm năng lượng.
- Giúp quá trình vận chuyển ổn định, liên tục.
Như vậy, lựa chọn đúng vận tốc chất lỏng là quan trọng cho quá trình vận hành hiệu
quả của hệ thống ống dẫn.
9. Giải thích tại sao áp suất lý thuyết toàn phần do bơm ly tâm tạo ra lại phụ thuộc
vào dạng của cánh guồng?
Áp suất lý thuyết toàn phần do bơm ly tâm tạo ra phụ thuộc vào dạng của cánh guồng
bơm vì lý do sau:
- Bơm ly tâm tạo áp suất nhờ vào sự quay của cánh guồng. Cánh guồng quay đẩy
dòng chất lỏng ra xa trục quay và tạo áp lực đẩy chất lỏng lên.
- Cánh guồng có các hình dạng khác nhau (cong, thẳng, xiên, v.v) sẽ tạo ra các góc
tấn cơng khác nhau giữa cánh guồng và dịng chất lỏng.
- Góc tấn công càng thuận lợi (nhỏ) sẽ giúp chuyển động được nhiều năng lượng từ
cánh guồng sang dịng chất, qua đó tăng áp suất tạo ra.
- Vì vậy, với cùng chế độ vận hành, cánh guồng có dạng thuận lợi hơn sẽ cho phép
bơm tạo ra áp suất lý thuyết lớn hơn.

Như vậy, ta thấy rằng áp suất lý thuyết toàn phần phụ thuộc vào dạng của cánh guồng
trong bơm ly tâm.
10. Giới thiệu ngắn gọn ít nhất ba phương pháp phân riêng hệ khí khơng đồng nhất.
Trong thiết bị lắng trọng lực hãy chỉ ra mối quan hệ giữa thời gian lưu và thời gian
lắng để đảm bảo quá trình lắng diễn ra tốt từ đó chỉ ra sự liên hệ giữa vận tốc lắng
và kích thước buồng lắng.

11. Giải thích tại sao năng suất phịng lắng hỗn hợp khí bụi không phụ thuộc vào
chiều cao của thiết bị mà chỉ phụ thuộc vào diện tích đáy của phịng lắng và vận tốc
của hạt?
12. Giải thích tại sao năng suất phịng lắm huyền phù khơng phụ thuộc vào chiều cao
của thiết bị mà chỉ phụ thuộc vào diện tích đáy của phòng và vận tốc lắng của hạt
Năng suất của phịng lắng huyền phù khơng phụ thuộc vào chiều cao của thiết bị mà
chỉ phụ thuộc vào diện tích đáy và vận tốc lắng của hạt vì lý do sau:


- Q trình lắng đọng của các hạt trong phịng lắng dựa trên nguyên lý trọng lực. Các
hạt sẽ chìm xuống đáy do trọng lực, với vận tốc lắng nhất định.
- Vận tốc lắng của các hạt là hằng số với một loại hạt xác định trong một chất lỏng
xác định. Nó khơng phụ thuộc vào chiều cao của phịng lắng.
- Số lượng hạt có thể lắng đọng trên một đơn vị thời gian phụ thuộc vào diện tích mặt
cắt ngang (diện tích đáy) của phịng lắng.
- Do đó, diện tích đáy của phịng càng lớn thì càng có nhiều hạt có thể lắng đọng, tức
năng suất càng cao. Chiều cao phịng khơng ảnh hưởng tới diện tích này.
Như vậy, có thể thấy năng suất phịng lắng huyền phù chỉ phụ thuộc vào diện tích đáy
và vận tốc lắng của hạt, độc lập với chiều cao của thiết bị.

Level 3: hiểu +

1.

2. Tại sao nói chiều dài tương đương của một bộ phận gây trở lực cục bộ được biểu
diễn bằng một bội số của đường kính ống dẫn thẳng?
Chiều dài tương đương của một bộ phận gây trở lực cục bộ được biểu diễn bằng một
bội số của đường kính ống dẫn thẳng vì lý do sau:
- Trở lực cục bộ phụ thuộc vào hình dạng và kích thước của bộ phận gây trở lực. Khi
đó kích thước duy nhất quyết định là đường kính ống dẫn D.
- Để đơn giản hóa, người ta thường quy ước rằng chiều dài tương đương L của bộ
phận gây trở lực được biểu diễn bằng một bội số của D.
- Như vậy khi biết D và hệ số bội số đó, ta có thể tính được L một cách dễ dàng,
khơng phụ thuộc vào hình dạng phức tạp của bộ phận.
Nói cách khác, đây là một cách đơn giản hóa để biểu diễn trở lực cục bộ một cách
thuận tiện.
3. Đội nhám của ống dẫn ảnh hưởng nhiều đến hệ số ma sát, Để giảm ảnh hưởng
này cần có giải pháp gì khi chọn ống dẫn và trong quá trình chọn mạng ống dẫn?
Để giảm ảnh hưởng của độ nhám bề mặt ống dẫn đến hệ số ma sát, có một số giải
pháp cần lưu ý khi chọn ống dẫn và thiết kế mạng lưới ống dẫn:


1. Chọn loại ống có bề mặt trong nhẵn, ít nhám. Các loại ống thép khơng gỉ, đồng,
nhựa có độ nhám bề mặt thấp hơn so với thép hợp kim hay gang.
2. Xử lý bề mặt trong của ống sau khi lắp đặt bằng phương pháp làm trơn bề mặt
như mài nhẵn, đánh bóng, để làm giảm độ nhám.
3. Giảm các điểm gây xóc, va đập dịng chảy như van, khớp nối, cút, phễu,…để
hạn chế xước và làm tăng độ nhám.
4. Tránh các đoạn ống có sự thay đổi đột ngột về hướng hay tiết diện dòng chảy.
5. Giảm tốc độ dòng chảy và áp suất để hạn chế ma sát và bào mòn bề mặt ống
dẫn.
4. Tại sao khi chất lỏng chuyển động dịng trong ống dẫn thì hệ số ma sát được tính
bằng lý thuyết?
Khi chất lỏng chuyển động trong ống dẫn, việc tính tốn hệ số ma sát thường dựa trên

các cơng thức lý thuyết vì một số lý do chính sau:
 Các cơng thức lý thuyết về hệ số ma sát như công thức Darcy-Weisbach,
Blasius, Karman... đã được kiểm chứng và ứng dụng rộng rãi, cho kết quả
chính xác.
 2. Hệ số ma sát lý thuyết dựa trên các tính chất vật lý của chất lỏng (độ nhớt,
mật độ...) và thông số vận hành (vận tốc, áp suất...). Những thông số này dễ
xác định hơn so với đo đạc trực tiếp.
 Việc đo đạc ma sát trực tiếp trong ống rất khó khăn do hạn chế về công nghệ
đo.
 Các thông số vận hành thường xuyên thay đổi, nên tính tốn lý thuyết cho phép
xác định ma sát linh hoạt và nhanh chóng hơn.
Vì vậy tính toán lý thuyết là cách tiếp cận phổ biến và hiệu quả nhất trong trường hợp
này.
5. Giải thích một cách định tính tại sao ở trạng thái tầng sơi trở lực của lớp hạt đạt
tới một giá trị nhất định và giữ ngun khơng đổi?
Đối với dịng chảy ở trạng thái tầng sôi trong ống dẫn, trở lực của lớp hạt đạt một giá
trị cực đại nhất định và không thay đổi sau đó vì những lí do sau (giải thích một cách
định tính):


- Khi vận tốc của dòng chảy tăng dần, lực ma sát và va chạm giữa các phân tử chất
lỏng với thành ống và giữa các phân tử với nhau cũng tăng lên.
- Đến một ngưỡng nhất định, lực ma sát và va chạm đủ mạnh để làm phá vỡ cấu trúc
lớp chất lỏng bám dính vào thành ống, các phân tử di chuyển độc lập với nhau. Khi đó
xuất hiện hiện tượng sôi.
- Ở trạng thái sôi, mọi phân tử chuyển động độc lập với tốc độ cao nên lực ma sát và
va chạm giữa chúng đạt cực đại và không gia tăng được nữa. Lúc này trở lực của dịng
chảy đạt giá trị tới hạn.
Như vậy, sự hình thành tầng sôi đánh dấu sự chuyển tiếp từ chế độ dòng chảy laminar
sang chế độ dòng chảy turbulent. Đồng thời cũng là thời điểm trở lực đạt cực đại và

không tăng thêm được nữa.

6. Độ không đồng đều của bơm pittong là gì? Nêu ảnh hưởng của việc cung cấp chất
lỏng khơng đều đến q trình vận hành và lắp đặt bơm?
 . Độ không đồng đều của bơm piston (bơm pittong) là hiện tượng lưu lượng
chất lỏng do bơm cung cấp không ổn định, biến đổi theo chu kỳ.
 Nguyên nhân của độ không đồng đều này là do cơ chế hoạt động của bơm
pittong:
- Bơm piston hoạt động theo chu trình hút-đẩy, nên lưu lượng sẽ dao động theo từng
nhịp đẩy của piston.
 Ảnh hưởng của độ không đồng đều:
- Tạo áp lực không ổn định, gây rung lắc, ồn trong hệ thống ống dẫn.
- Các thiết bị phụ trợ như van, vịi phun, thước đo có thể bị hỏng hóc.
- Ảnh hưởng đến q trình vận hành, điều khiển hệ thống.
- Yêu cầu bố trí thêm thiết bị ổn định áp suất như bình chống rung.
Do đó khi lựa chọn và lắp đặt bơm pittong cần đảm bảo hệ thống có khả năng làm
việc ổn định, an tồn trong điều kiện cung cấp chất lỏng khơng đều.
7. Giải thích tại sao để tăng áp suất và chiều cao đẩy của bơm ly tâm thì khơng thể
tăng số vịng quay của trục lên vơ hạn được? Khi đó cần phải có giải pháp gì?
Khơng thể tăng vơ hạn số vòng quay của bơm ly tâm để tăng áp suất và chiều cao đẩy
vì các lý do sau:


- Khi tốc độ quay của bơm tăng cao sẽ làm tăng lực ly tâm và các ứng suất lên cánh
bơm. Nếu vượt quá giới hạn chịu tải của vật liệu thì cánh bơm sẽ bị phá hủy.
- Hiệu suất của bơm bị giảm khi tốc độ quay quá cao do ma sát, rung động tăng.
- Động cơ dẫn động bơm khơng đủ cơng suất để duy trì tốc độ quay cao liên tục.
Do đó, cần có các giải pháp sau để tăng áp suất và chiều cao đẩy:
- Chọn vật liệu chế tạo bơm chịu tải cao hơn.
- Tăng kích thước, thay đổi thiết kế cánh bơm để nâng cao hiệu suất.

- Sử dụng động cơ có cơng suất lớn hơn.
- Điều chỉnh van xả để nâng mực nước ở vị trí hút, tăng áp suất tới.

8. Việc ghép bơm song song và nối tiếp càng có hiệu quả khi nào?
Việc ghép bơm song song và nối tiếp càng có hiệu quả cao trong các trường hợp sau:
1. Khi cần tăng lưu lượng chất lỏng vận chuyển ở mức rất lớn mà một bơm riêng lẻ
không đảm bảo được. Khi đó ghép bơm song song là giải pháp hiệu quả.
2. Khi cần bơm vận chuyển chất lỏng đạt được áp suất cực cao. Lúc này việc bố trí
nối tiếp các bơm có áp suất tăng dần giúp đạt được áp suất mong muốn.
3. Khi muốn tăng khả năng dự phòng, độ tin cậy của hệ thống bơm. Việc ghép bơm
dự phòng song song/nối tiếp sẽ khắc phục sự cố khi bơm hoạt động bị lỗi.
4. Ghép bơm thích hợp để tối ưu hố hiệu suất (cơng suất cung cấp/tiêu thụ, hiệu suất)
của quá trình vận hành hệ thống.
Như vậy, càng khai thác được ưu điểm của từng loại bơm thì hiệu quả ghép bơm càng
cao.
9. Để chống ảnh hưởng của khoảng hại trong máy nén piston tác dụng kép có thể
dùng phương pháp gì? Tại sao số vịng quay của máy nén khí có xilanh thẳng đứng
lớn hơn loại xi lanh nằm ngang?
Một số phương pháp để chống ảnh hưởng của khoảng hại trong máy nén piston tác
dụng kép:
1. Sử dụng bộ đệm van: Đặt đệm van vào 2 mặt của van để giảm bớt tốc độ đóng/mở,
giảm va đập mạnh của van, giảm ảnh hưởng khoảng hại.


2. Điều chỉnh thời điểm mở/đóng van: Làm cho khí nén được nạp hoặc xả ra ở vị trí
thích hợp để giảm hiện tượng sốc van, giảm rung động.
3. Tối ưu hóa khơng gian nạp: Thiết kế khơng gian nạp và thốt khí hợp lý để giảm
ảnh hưởng khoảng hại.
Số vịng quay máy nén khí đứng lớn hơn máy nén khí nằm ngang do trọng lượng bánh
đà quay trịn và trục khuỷu tác dụng lớn hơn lên bạc đỡ, yêu cầu gia cố cơ cấu bạc đỡ

nên dẫn tới giảm tốc độ quay máy nén khí.
10. Tại sao cần phải tạo chênh lệch áp suất trên lớp bả và giữa vật ngăn của q
trình lọc huyền phù?
* Để có thể tách các chất lỏng qua lớp màng lọc trong quá trình lọc huyền phù, cần phải
tạo ra một chênh lệch áp suất giữa hai phía của màng lọc.
* Chênh lệch áp suất này sẽ tạo ra một lực đẩy giúp các phân tử chất lỏng đi qua lỗ nhỏ
trong màng lọc, từ bên áp suất cao sang bên áp suất thấp hơn.
* Nếu khơng có chênh lệch áp suất, các phân tử sẽ khơng có động lực để đi qua màng lọc,
và q trình lọc sẽ khơng diễn ra.
* Chênh lệch áp suất càng lớn sẽ làm tăng tốc độ và hiệu quả của quá trình lọc huyền
phù. Tuy nhiên, chênh lệch áp suất quá lớn có thể gây nên tổn thương màng lọc.
* Vì vậy, việc tạo chênh lệch áp suất hợp lý là yếu tố quan trọng để q trình lọc diễn ra
thành cơng và hiệu quả.