bài tập cơ lưu chất hay và chi tiết

Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương 4
GVC TS. Lê Văn Dực
nh 4.3. Hệ số tổn thất co hẹp của đo
chỉnh vòi thẳng đứng hướng lên, độ cao tối đa tia nước đạt được là H
hẹp tác động vào nước (bỏ qua trọng lượng của khối nước

BÀI TẬ P CƠ LƯU CHẤT

CHƯƠNG 4.
4.1. Máy bơm hút nước từ bể phun ra ngoài như Hình 4.1. Đường kính ống hút và ống đNy D =
8cm, miệng ra bị thu hẹp có đường kính d = 5cm. Bỏ qua mất năng.
Biết H
1
= 4m, H
2
= 8m và áp suất dư lớn nhất đo được sau máy bơm là 100KPa.
a) Tính vận tốc và lưu lượng nước phun ra ngoài.
b) Tính chiều cao h nếu α = 30
0


C
C
H
H
1
x
o
y
o
p

o
Hình 4.2

B
D
d
H
2

h
α
H
1

Hình 4.1











4.2 Một lỗ thành mỏng được lắp vào bên hông của một bể chứa nước kín khí ở trên, đựng nước
đến cao trình H so với trục lỗ thành mỏng. Mực nước trong ống đo áp lên đến cao độ là H
1
so

với mặt nước trong bể. Đường kính lỗ thành mỏng là d. Hệ số co hẹp là C
c
; hệ số lưu tốc là
C
v
. Nước bắn ra khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường có cao độ thấp hơn trục lỗ là y
o
và cách đỉnh
tường một đoạn là x
o
(Hình 4.2).
Cho H = 4m; H
1
= 2m; d = 6 cm; C
c
= 0,64; C
v
= 0,97; y
o
= 2m.
a. Tính khoảng cách x
o
từ lỗ đến tường ?
b. Tính vận tốc dòng tia tại mặt cắt C-C ?
c. Tính lưu lượng chảy qua lỗ ?

Bar
2
2
1

1
Q
R
Hình 4.3







4.3 Tia nước từ đường ống tròn có đường kính D bắn ra ngoài không khí qua một vòi phun có
đường kính ra d như Hì ạn ống là ξ tính theo vận tốc ở mặt
cắt 2-2.
Nếu như người ta điều
so với miệng vòi. Bỏ qua tổn thất năng lượng khi tia nước di chuyển trong không khí.
Cho D = 10 cm; d = 3 cm; H = 10 m; ξ = 0,2. Hãy tính:
1) Lưu lượng Q chảy trong ống ?
2) Tính phản lực của đoạn ống co
giữa hai mặt cắt 1-1 và 2-2) ?

Copyright @ Datechengvn – August 2012

1
Giáo án mơn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương 4
GVC TS. Lê Văn Dực
.4 Vòi phun đường kính d được lắp vào ống đNy đường kính D của máy bơm. Gọi h
3
là chiều cao

.5 Lỗ thành mỏng đường kính d được lắ

4.6. ỏ qua ma
4.7.

.8 Nước chảy qua một đập tràn như Hình 4.8. Đáy kênh thượng và hạ lưu cùng nằm trên mặt
phẳng nằm ngang. Chiều cao đập là P. Cột nước tràn trên đỉnh đập là H. Chiều rộng đập và

4
của mặt cắt 0-0 so với mực nước trong bể và h
2
là chiều cao mặt cắt ra (1-1) so với mặt cắt 0-0;
Chiều cao tối đa mà nước có thể đạt được (mặt cắt 2-2) là h
1
so với mặt cắt 1-1. Cho h
1
= 9m;
h
2
= 0,2 m; h
3
= 2m; d = 3 cm. Hiệu suất máy bơm là η = 0,8. Giả sử bỏ qua lực cản do khơng
khí và tổn thất năng lượng trong đường ống, Tính cơng suất trên trục máy bơm?

C
C
H
0
H

y
o
x
o
p
0
Hình 4.5

Hình 4.6


c hình trụ đường kính D, kín

4 p vào bên hơng bể chứa nướ
ư Hình 4.6. B
khí ở trên, đựng nước đến cao trình H so với trục lỗ thành mỏng. Lúc đầu áp suất khí trên mặt
thống là áp suất khí trời (p
a
= 10,33 m H
2
0) và mực nước tương ứng trong bình thấp hơn nắp
bể chứa là H
o
. Nước bắn ra khỏi lỗ rơi chạm đỉnh tường có cao độ thấp hơn trục lỗ là y
o
và
cách mặt cắt C-C theo phương nằm ngang một khoảng là x
o
(Hình 4.5). Cho d = 6cm;
D = 1m; H = 6m; H

o
= 0,4m; y
o
= 3,0m; x
o
= 7,88 m; hệ số co hẹp của lỗ C
c
= 0.64; hệ số lưu
tốc của lỗ là C
v
= 0.97. Tính áp suất trên mặt thống của bể lúc đó ?
Cho dòng chảy ra khỏi lỗ vào khơng khí từ một bể chứa nước và dầu nh
sát, cho h
1
= 1m; h
2
= 1,3m; D = 0,1m; dầu có tỷ trọng 0,75. Tính lưu lượng tháo qua lỗ ?
Tính thành phần lực Fx và Fy cần để giữ bình chứa nước cân bằng như Hình 4.7. Cho
Q
1
= 28l/s, V
1
= 20m/s; Q
2
= 20l/s, V
2
= 50m/s; Q
3
= 23l/s, V
3

= 40m/s; Q
4
= 31l/s, V
4
= 30m/s.
















4
D
N
ước
Dầu
h
1

h

2

Hình 4.4
h
1
h
2
h
3
00
11
22
Q
2
, V
2

Q
1
, V
1

F
y
Q
3
, V
3
Q
4

, V
4

1
45
o
60
o
60
o
Hình 4.7
F
x
H
2

H
1

Hình 4.9
Q
H
P
Đập tràn
h
c
1
c
c
kênh thượng lưu kênh hạ lưu

mặt cắt co hẹp
Hình 4.8
Copyright @ Datechengvn – August 2012

2
Giáo án môn Cơ Học Lưu Chất – Bài tập Chương 4
GVC TS. Lê Văn Dực
Copyright @ Datechengvn – August 2012

3
o 2

kênh là b. Độ sâu tại mặt cắt co hẹp sau đập tràn là h
c
. Áp dụng phương trình năng lượng ch
mặt cắt 1-1 và c - c :
a) Lập phương trình tính lưu lượng Q qua đập, biết rằng hệ số tổn thất năng lượng qua đập là ξ
(tổn thất năng lượng qua đập là h
w
=
g2
ξ
, với V
c
là vận tốc dòng chảy tại mặt cắt co hẹp) .
b) Cho P = 8 m; H = 1,2 m; h
c
= 0,8 m 5m; ξ = 1,6, tính Q ?
V
2

; b =
c) Tính lực nước F tác động vào đập ?

4.9. ật như Hình 4.9, biết dòng chảy trước và sau cống
đều song song và nằm ngang. Độ sâu trước cống H
1
= 1 m và sau cống H
2
= 0,5 m . Xem bề
Nước chảy qua một cửa cống hình chữ nh
rộng dòng chảy (thẳng góc với trang giấy ) là 1 m và tổn thất năng lượng không đáng kể, tính
lưu lượng qua cống.