TIỂU LUẬN CƠ LƯU CHẤT - NHÓM 1 -ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TPHCM

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
¯
Tiểu luận
GVHD: Ths Nguyễn Sĩ Dũng
Nhóm 1
TP.Hồ Chí Minh tháng 6 năm 2009
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ
¯
Tiểu luận
GVHD: Ths Nguyễn Sĩ Dũng
Nhóm 1
TP.Hồ Chí Minh tháng 6 năm 2009
Thành viên nhóm 1:
1) Nguyễn Hộ 0770487
2) Lê Thành Đạt
3) Đỗ Sĩ Hải 0771029
4) Vũ Đình Hiến 0771031
5) Võ Anh Khoa
6) Lê Thanh Nhàn
7) Nguyễn Trần Mạnh Tiến 0771837
8) Nguyễn Văn Thuận 0770386
9) Nguyễn Thanh Tâm
10)Phạm Nguyễn Bá Trình 0770059
11)Quách Thế Trình
12)Trần Mậu Thành Trung 0771325
Sau một thời gian làm bài tiểu luận giờ đã hoàn thành. Nhóm chúng em xin
chân thành cảm ơn :

Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM đã tạo điều kiện tốt nhất cho chúng
em học tập và làm tiểu luận.
Sự hướng dẫn và giúp đỡ tận tình của Thầy Ths Nguyễn Sĩ Dũng, giảng viên
bộ môn cơ lưu chất, Thầy đã nhiệt tình giảng giải và phân tích cho chúng em hiểu
rõ về những vấn đề thắc mắc của chúng em đặt ra trong quá trình làm và những giờ
học tại lớp.
Thư viện trường đã tạo điều kiện cho chúng em mượn tài liệu tham khảo và
học tập đạt kết quả cao trong suốt quá trình làm tiểu luận.
Mặc dù rất cố gắng nhưng do thời lượng môn học và trình độ có hạn, nên
trong quá trình làm tiểu luận không thể tránh những thiếu xót . Rất mong nhận được
sự góp ý , nhận xét ,đánh giá về nội dung cũng như hình thức trình bày của Thầy và
các bạn để bài tiểu luận của nhóm em được hoàn thiện hơn . Chúng em chân thành
cảm ơn !
MỤC LỤC
Chương 1 :
Bài 1.6 1
Bài 1.15 1
Chương 2 :
Bài 2.12 3
Bài 2.20 3
Bài 2.21 5
Bài 2.30 5
Chương 3 :
Bài 3.6 7
Bài 3.13 8
Chương 4 :
Bài 4.16 9
Bài 4.23 10
Bài 4.30 11
Bài 4.37 13

Bài 4.44 5
Chương 8 :
Bài 8.13 16
Bài 8.20 17
Bài 8.27 5
Bài 8.34 5
Tài liệu tham khảo 20
CHƯƠNG 1 : TÍNH CHẤT LƯU CHẤT
1.6 Một bình bằng thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70Mpa.Ở
điều kiện p = 101,3Kpa,bình chứa đầy 450kg nước p = 1000 kg /m
3
.Cho K=
2.06.10
9
pa.Hỏi khối lượng nước cần thêm vào để tăng áp suất lên thêm 70Mpa.
Giải:
V
1
: thể tích lúc đầu V
1
= V
bình
+ V
nước

(0.45 + x)
∆p là độ gia tăng áp suất trong bình sau khi nén tăng thêm x lít nước .Thể tích bình
khi đó V = V(1+α .∆P)
= 0.45(1+7.10
6

.1/(100.70.10
6
))
=0.4545 m
3
Ta có suất đàn hồi :
K = -w .∆P/ ∆w
= -(0.45 + x). 70.10
6
)/(0.4545-0.45-x)
=>x = 0.2046m
3

Vậy ∆m = 20.46 kg
1.15 Tính áp suất bên trong của 1 giọt nước ,đường kính 2 mm ,t = 25
0
,Pa =
0 ,sức căng bề mặt của nước là 72,7.10
-3

Giải:
D = 2mm = 2.10
-4
m => r = 10
-4
m
T
0
H
2

0 =25
0
C,Pa=0
Độ chênh áp suất giữa bên trong và ngoài là:
∆p = 2∂ / r
= 2.72,7.10
-3
/10
-4
= 1454 N/m
2
CHƯƠNG 2 : TĨNH HỌC LƯU CHẤT
Bài 2.12: Một ống chứa đày dầu
=
δ
0.85 nối 2 bình A, B như hình vẽ. Xác định
áp suất tại 2 điểm C và D.
Giải
Ta có:
P
A dư
= P
C dư
+
γ
d
.h
AC
P
A dư

= P
D dư
+
γ
d
.h
AD
Mặt khác:
P
A dư
= 0
⇒
P
C dư
= -
γ
d
.h
AC
= - 0.85.
γ
n
. h
AC

= - 0.85 . 9810 . 2.5 = - 20.846 KP
a
.
P
D dư

= -
γ
d
.h
AD
= - 0.85.
γ
n
. h
AD
= - 0.85 . 9810 . 0.5 = - 4.17 KP
a
.
Kết luận:
P
C ck
= - P
C dư
= 20.846 KP
a
.
P
D dư
= - P
D dư
= 4.17 KP
a
.
Bài 2.20
Một máy nén thủy lực gồm 2 piston có đường kính =8 =600mm. Máy hoạt

động để giữ cân bằng một vật có khối lượng 3500kg.Xác định lực F cần tác
dụng lên piston nhỏ.
Giải
Trọng lượng của vật là:
=M.g= 3500*9.81=34335 (N)
Áp dụng định luật Pascal ta có:
= *
= * =34335* =5
36.5(N)
2-21: Một van bản lề hình chữ nhật rộng 4m, cao 6m
quay quanh trục nằm ngang qua O.
Mực nước trung bình ở trên van 6m.
1. Tính trị số x nhỏ nhất để van không tự động mở ra
2. Trục O khi đã đặt ở độ cao x
min
và mực nước xuống
tới A, ta phải áp một ngẫu lực bằng bao nhiêu để mở
van.
Bài làm:
6 m
A
B
O
x
6 m
6 m
A
B
O
x

6 m
C
h
C
h
O
1 . Để van không tự động mở ra thì áp lực do nước ở trên van 6m tác dụng lên
van phải đúng vào trục quay O của van.
Áp dụng tác dụng lên van:
P
O
= γh
C
.S = 9,81.10
3
.9.6.4 = 2118,96,10
3
N = 2118,96 kN
Vị trị điểm đặt lực:
( )
3
4.6
9 9,333
12.9.4.6
O C
C
I
y y m
y S
= + = + =

⇒ x = 12 – y
O
= 12 – 9,333 = 2,667 (m)
Vậy với x = 2,667 m thì van không tự động mở ra.
2 . Khi mực nước xuống tới A.
Áp lực của nước tác dụng lên van:
' 3 3
. . 9,81.10 .3.6.4 706,32.10 N 706,32 kN
D C
P h S
γ
= = = =
Vị trí đặt lực mới
3
'
'
4.6
3 4( )
. 12.3.4.6
D C
C
I
y y m
y S
= + = + =
Áp lực để mở van:

min '
. 706,32(4 3.333) 470,88( )
D D

M P y kNm= = − =
2-30: Một cửa van cung co dạng 1/4 hình trụ
bán kính R = 1,5m dài 3m quay quanh trục nằm
ngang qua O. Van có khối lượng 6000kg và trọng
tâm đặt tại G.
1 . Xác định trị số và điểm đặt của áp lực
nước tác dụng lên van.
2 . Xác định momen cần để mở van.
Bài làm:
Chọn hệ trục tọa độ như hình vẽ.
Áp lực so với thành phần nằm ngang P
x
3
1,5
. . 9,81.10 . .1,5.3 33108,75( )
2
X C
P h S N
γ
= = =
Áp lực so với thành phần thẳng đứng P
Z
A
B
O
x
6 m
C
h
C

h
D
D
0,6m
0,6m
1,5m
O
G
x
z
O
G
P
P
P
X
a
3 2
1
.W 9,81.10 . .1,5 .3 52007,1( )
4
Z
P N
γ
= = ∏ =
2 2
61651,66( )
X Z
P P P N⇒ = + =
Điểm đặt lực: áp lực P có phương hợp với phương ngang 1 góc

1,57
Z
X
P
tg
P
α
= =
0
57,5
α
⇒ =
Momen mở van:
M = 6000.9,81.0,6 = 35316 Nm = 35,316kNm
Bài 2.39
Xác định tính ổn định của thanh gỗ hình lăng trụ tam giác đều , cạnh 1,4m, dài 5m,
nổi trong nước. Tỉ trọng gỗ là 0.75.
Giải:
Vật sẽ cân bằng ổn định khi thỏa mãn 2 diều kiện:
_Trọng lượng của vật bằng lực đẩy Archimede.
_Tâm định khuynh M nằm cao hơn trọng tâm C.
Từ điều kiện 1 ta suy ra vị trí cân bằng của vật như sau:
Gọi a là cạnh của vật hình lăng trụ tam giác đều, và h là
chiều cao
Gọi b là cạnh của hình lăng trụ tam giác bị chìm trong nước, và là chiều cao phần
chìm trong nước.
Ta có: a= 1.4 a= OC=
và b= = OD=
Trọng lượng vật=lực đẩy Archimede( trọng lượng khối nước bị choáng chỗ )
*a*h*L* = *b* *L*

*h*L* = * L*
= *h= *h 0.87h
Vậy OD= =0.58h
Vị trí tâm định khuynh được xác định như sau:
MD= = = 3h
Với là môn men quán tính của mặt nổi A đối với trục quay yy
CD=OC-OD= (h- ) =0.087h
Như vậy MD > CD: Điểm M nằm cao hơn điểm C nên vật cân bằng ổn định.
CHƯƠNG 3 : ĐỘNG HỌC LƯU CHẤT
3-6: Chuyển động 2 chiều được xác định bởi vecto vận tốc u với:
Chứng minh đây là chuyển động của lưu chất không nén được và hình elip
2 2
2 2
1
x y
a b
+ =
là một đường dòng.
Bài làm:
Ta có: div u = = 0 + 0 =0
Chuyển động này là chuyển động của lưu chất không nén được vì thỏa mãn phương
trình lien tục
Áp dụng phương trình đường dòng
2 2
x y
dx dy dx dy
b a
u u y x
+ = +
−

2 2
. . . . 0x dx b y dy a⇔ + =
2 2
2 2
0
2 2
x y
b a⇔ + =
2 2
2 2
x y
C
a b
⇔ + =
Vì C là một số nên có thể có giá trị bất kỳ nên cho C = 1
Vậy
2 2
2 2
1
x y
a b
⇔ + =
là một phuwowg trình đường dòng
Câu 3.13 / Vận tốc của lưu chất không nén được , chuyển động hai
chiều trong hệ toạ độ cực như sau:
2
x
y
u
b

−
=
2
y
x
u
a
=
y
x
x y
u
u
∂
∂
+
∂ ∂
U
r
=k Cosθ(1-
2
r
b
) ; U
θ
=-k Sinθ (1+
2
r
b
)

Hỏi chuyển động có hiện hữu không?
Bài giải
Ta xét biểu thức :
0)
r
b
(1s)
b
(1s
))1(sin())(cos(
)(
)(
22
22
=+−+=
∂
+−∂
+
∂
−∂
=
∂
∂
+
∂
∂
=
→
θθ
θ

θθ
θ
ς
kco
r
kco
r
b
k
r
r
b
rk
r
r
Udiv
u
u
r
Như vậy: div
→
U
=0 thoải mãn phương trình liên tục lưu chất không nén nên
chuyển động có hiện hữu
CHƯƠNG 4 :ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU
Bài 4.16:
Chất lưu chuyển động tầng có vận tốc như sau: u = u
max
[ 1- (r/r
0

)
2
]
Xác định vận tốc trung bình, hệ số điều chỉnh động năng và động lượng.
Giải
Ta có:
Lượng lưu chất được xác định theo thể tích, nên lưu lượng thể tích là:
Q =
∫
A
udA
A
1
=
∫
0
0
r
u
max
[ 1- (r/r
0
)
2
] .2
dr.
π
= 2
π
.u

max
.
∫
0
0
r
(
r
-
dr
r
r
)
2
0
3
= 2
π
.u
max
. [
2
0
4
0
0
4
1
2
1

r
r
r −
] =
max
2
0
2
ur
π
⇒
Vận tốc trung bình:
V =
2
max
u
A
Q
=
Hệ số điều chỉnh động năng:

3
3
1
V
dAu
A
A
∫
=

α
=
2
0
1
r
π
∫
0
0
r
8
])(1[
max
3
32
0
3
max
u
r
r
u −
.2
π
.r.dr
=
2
0
16

r
.
8
1
2
0
r
= 2
Hệ số điều chỉnh động lượng:

0
α
=
2
2
1
V
dAu
A
A
∫
=
2
0
1
r
π
∫
0
0

r
4
])(1[
max
2
22
0
2
max
u
r
r
u −
.2
π
.r.dr
=
3
4
).21(
8
4
0
4
0
2
0
2
2
0

0
=+−
∫
rdr
r
r
r
r
r
r
m
Kết luận:
V =
2
max
u
A
Q
=

α
= 2

0
α
=
3
4
4.23 Một ống Ventury có đoạn thu hẹp , đường kính 100mm được nối vào một
ống dẫn dầu (0.9) đường kính 250mm ,lưu lượng dầu chảy trong ống là 0.1

m
3
/s . Độ chênh mực thuỷ ngân trong ống đo áp là 0.63m.Xác định hệ số điều
chỉnh C của ống Ventury .
Giải:
Ta chọn mặt cắt ướt 1-1 và 2-2 . Áp dụng phương trình năng lượng cho đoạn dòng
chảy giới hạn bởi 2 mặt cắt 1-1 và 2-2 .
z
1
+
γ
1
p
+
g
v
2
2
1
=
γ
2
2
p
z +
+
f
h
g
v

+
2
2
2
=>
f
h
p
z
p
z
g
vv
−+−+=
−
)(
2
2
2
1
1
2
1
2
2
γγ
(1)
Biết rằng 2 mặt cắt ướt 1-1,2-2 là 2 mặt phẳng , áp suất tại các điểm trên mặt cắt
phân số theo quy luật thuỷ tĩnh
Ta có pt:

d
N
N
d
d
M
M
d
p
z
p
z
p
z
p
z
γγ
γγ
+=+
+=+
2
2
1
1


)1(.)()(
.
2

2
1
1
−=+−=+−+⇒
+=
d
Hg
d
Hg
NM
HgNM
hhzz
p
z
p
z
hpp
γ
γ
γ
γ
γγ
γ
(2)
(2) thế (1)

f
d
Hg
hh

g
vv
−−=
−
)1(
2
2
1
2
2
γ
γ
Áp dụng phương trình lien tục :
Q =
2211
. AVAV =


















−=








−=
−
4
1
2
2
2
2
2
1
2
2
2
2
1
2
2
1

1
.
2
11
22 D
D
A
g
Q
AA
g
Q
g
vv

f
d
Hg
hh −








−= 1
γ
γ









−=








−
−








−
=⇒

12
1
12
A
4
1
2
2
d
Hg
f
Hg
ghMC
D
D
h
d
gh
Q
γ
γ
γ
γ
Với M =
4
1
2
2
1









−
D
D
A
=>








−
=
12
d
Hg
ghM
Q
C
γ
γ

thế các số liệu ta có: C = 0.94
4.30. Độ chênh mực thuỷ ngân trong ống chữ U nối hai đầu với cuối ống hút và
đầu ống đẩy là h = 50 cm
Đường kính ống hút D
1
= 8cm
Đường kính ống đẩy D
2
=6cm
Bỏ qua mất năng
Biết lưu lượng Q = 17l/s
Tính công suất của bơm .
Giải
Áp dụng phương trình năng lượng đối với 2 mặt cắt 1-1 và 2-2
g
vp
z
g
vp
zH
nn
b
22
2
22
2
2
11
1
++=+++

γγ
Tá có
hpp
Hg
.
12
γ
+=
Q = V
1
A
1
=V
2
A
2
=>V
1
=Q/A
1
=3.383m/s
V
2
=Q/A
2
=6.015m/s
)(56.75,0
81,9.2
383.3
81,9.2

015,6
5,0.
1
6,13
22
2222
22
2
1
2
2
12
2
11
2
2
1
12
2
11
2
22
m
h
g
v
g
v
h
zz

g
vp
g
v
hp
zz
g
vp
g
vp
H
n
Hg
nn
Hg
nn
b
=−−+=
−−+=
−+−−+
+
=−+−−+=⇒
γ
γ
γγ
γ
γγ
.
Công suất của máy bơm được tính theo công thức :
P

b
=
8,126056.710.179810
3
=××=
−
bn
HQ
γ
(W)
4.37 Đoạn cuối của đường ống dẫn AB nằm ngang có dạng như hình vẽ được
dung để đo lưu lượng nước chảy trong ống. Độ chênh cột dầu trong ống đo áp là h =
600m.
1. Xác định lưu lượng nước chảy trong ống
2. Xác định lức tác dụng lên đoạn ống AB
Biết D
1
= 200mm
D
2
= 400mm
D
3
= 100mm Bỏ qua tổn thất
dầu ( 0.8)
Bài làm:
1. Hai mặt cắt 1 -1; 2 – 2 là hai mặt phẳng, áp suất tại
các điểm trên mặt cắt phân bố theo quy luật thủy tĩnh.
1
1

M
M
p p
z z
γ γ
+ = +
2
2
N
N
p
p
z z
γ γ
+ = +
1 1
1 1
1
( ) ( ) ( )
M N M N
p p
z z z z p p
γ γ γ
⇒ + − + = − + −
1 1
1 1
1
( ) ( ) ( . )
N d N
p p

z z h p h p
γ
γ γ γ
⇒ + − + = − + + −
1 1
1 1
( ) ( ) 0.8 0.2
p p
z z h h h
γ γ
⇒ + − + = − + = −
Áp dụng phương trình động lượng cho đoạn ống AB
2 2
1 1 2 2
1 2
2 2
p v p v
z z
g g
γ γ
+ + = + +
2 2
2 1 1 2
1 2
( ) ( ) 0.2
2
v v p p
z z h
g
γ γ

−
= + − + = −
4
2 2
2 2
2 1 2
2 2 2
2 1 2 1
1 1 1
( ) 1 0.2
2 2 2
v v DQ Q
h
g g S S g S D
 
 
−
 
= − = − = −
 ÷
 
 
 
4
3
2
4 4
2
1
2 .( 0.2 ) (0.4) 2.9,81.0,2.( 0,6)

0.0497( / )
4
0.4
1
1
0.2
g h
Q S m s
D
D
− Π −
= = =
   
−
−
 ÷
 ÷
 
 
2. Phương trình động lượng cho khối lưu chất giới hạn bởi 2 mặt cắt 1 -1 ; 3 – 3
2
2
3 3
1 1
1 3
2 2
p v
p v
z z
g g

γ γ
+ + = + +
Trong đó: z
1
= z
3
và p
3
= 0
2
2
3
1 1
2 2
v
p v
g g
γ
⇒ + =
2 2
2 2
1 3 1
2 4 4
3 1
1 1 4 . 1 1
. ( ) . . ( )
2 2
Q
p v v
g g D D

γ γ
⇒ = − = −
Π
h
M
N
A
B
1
1
2
2
3
3
h
M
N
A
B
1
1
2
2
3
3
P
1
F
1
dầu ( 0.8)

dầu ( 0.8)
Khí chất lỏng chịu tác dụng
-
Áp lực tại mặt cắt 1 – 1 là P
1
-
Phản lực của thành ống F
Áp dụng phương trình động lượng (α
1
= α
2
= 1)
3 1
( )F P Q V V
ρ
+ = −
ur ur ur ur
Chiếu phương trình động lượng lên phương nằm ngang
F + P
1
= ρQ(V
3
– V
1
) (1)
+ P
1
= p
1
.S

1
=
2
2 2
1
2 4 4
3 1
1 4 . 1 1
. . ( ).
2 4
DQ
g D D
γ
Π
−
Π
=
2 2
1
4 4
3 1
1 1 1
2 . . ( )
Q D
g D D
γ
−
Π
=
3 2 2

4 4
2.9,81.10 (0,0497) .(0,2) 1 1
.
9,81 (0,1) (0,2)
 
−
 ÷
Π
 
= 0,5897 (N)
+ ρQ(V
3
– V
1
) =
2 2
3 1
4 1 1Q
Q
D D
ρ
 
−
 ÷
Π
 
=
3
2
2 2

4 9,81.10 1 1
. (0,0497)
9,81 (0,1) (0,2)
 
−
 ÷
Π
 
= 0,2359 (N)
⇒ F = 0,2359 – 0,5897 = -0,3538 (N)
Lực nước tác dụng lên thành ống AB
R = F = 0,35 (N)
4.44 Một tia nước nghiêng 30
0
so với mặt nằm ngang,
đường kính 50mm vận tốc 30m/s đập vào mặt thoáng
của một bể nước chứa nước rất dài đặt trên xe.
1. Tính lực ngang cần để giữ xe đúng yên.
2. Nếu xe di chuyển trên mặt ngang
theo chiều tia nước với vận tốc 5m/s.
30
0
Tính lực đẩy nằm ngang của tia nước tác dụng lên xe. Tính hiệu suất.
Bài làm:
1. Áp dụng phương trình động lượng trong
trường hợp xe đứng yên
( )
2 1
.Q – F V V
ρ

=
ur uur ur

Chiếu phương trình động lượng trên lên
mặt phẳng nằm ngang.
F = ρ.Q(V
2
– V
1
)

2
0
1 1
.V . .V . os30
4
D
c
ρ
Π
=
(V
2
= 0)
=
2
3 2
(0.05) 3
10 .30 .
4 2

Π
= 1530 (N)
2. Áp dụng phương trình động lượng trong
trường hợp xe chuyển động với vận tốc 5m/s
( )
2 1
.Q – F V V
ρ
=
ur uur ur
Chiếu phương trình động lượng trên lên
mặt phẳng nằm ngang.
F = ρ.Q(V
2
– V
1
)
( )
2
0
1 2 1
.V . . V . os30
4
D
V c
ρ
Π
= −
=
2

3
(0.05) 3
10 .30. 5 30
4 2
 
Π
−
 ÷
 ÷
 
= -1236 (N)
Vậy lực tia nước tác dụng lên xe là 1236 N.
CHƯƠNG 8 : DÒNG CHẠY ỔN ĐỊNH TRONG ỐNG CÓ ÁP
Bài 8.13:
Người ta tháo nước từ hồ chứa ra sông qua ống ngầm có đường kính D = 0.5m, độ
nhám
∆
= 0.1mm, dài l = 20m. Cho hệ số tổn thất cột áp cục bộ tại miệng vào của
30
0
F
ống là 0.8, miệng ra là 0.1, chỗ uốn là 0.45. Nếu lưu lượng nước chảy trong ống
ngầm là Q = 0.24
s
m
3
. Hỏi độ chênh mực nước giữa hồ và sông H.
Giải
Ta có:
Vận tốc trung bình:

V =
A
Q
=
2
4.
D
Q
π
=
2
5.0.
4.24,0
π
=1.22
s
m
R
e
=
5
4
10.1,6
10.01,0
5,0.22,1
==
−
µ
VD
(1)

0002.0
5.0
10.1.0
3
==
∆
=∆
−
D
(2)
Từ (1) và (2) , theo đồ thị Moody
016.0
=⇒
λ
Vậy độ chênh mực nước giữa hồ và sông là:
H = hf = (
λ
ruv
KKK
D
L
+++
).
g
V
2
2
=
)(218,0

81,9.2
22,1
).45,018,0
5,0
20
.016,0(
2
m=+++
Kết luận:
H = 0,218(m)
Bài 8.20: Hai hồ chứa nước nối với nhau bởi các đường ống cùng có ∆=0.25mm
mắc nối tiếp với nhau. Các ống có các thông số : =300m , =0.2m ; =360m ,
=0.3m ; =1200m , =0.45m .Khi cho Q=0.1 , tính độ chênh lệch mực
nước giữa 2 hồ.
Giải:
=
= = =0.00125
= = =0.00083
= = =0.00055
= = ; với là tiết diện mặt thứ i
= = = 6.4*
= = = 4.2*
= = = 2.8*
Dựa vào đồ thị Moody ta tính được
=0.022
=0.021
=0.018
Tổn hao năng lượng chủ yếu tổn hao dọc đường
=
=

= = 1.98m
Câu 8.27 :Một mạng đường ống khéop kín như hình vẽ .thông số của các ống
cho trong bảng .lưu lượng tại các nút cho trên hình .xát định lưu lượng nước
chảy trong các ống .
Bài giải
Phương pháp giải
Ta dung phương pháp hardy-cross để giải bài toán với tổn thất đưòng ống được tính
theo công thức:
x
f
mQ
h
=
Trình tự giải toán :
Xác định các vòng kín , đó là các ống nối khép kín voéi nhau thành 1 vòng
.trong mỗi vòng kín ,ta chọn chiều quay làm chiều dương .tổn thất cột áp hf trong
ống chảy thuận chiều quay sẽ mang dấu dương và ngượi lại
1 2
9
3
6
12
13
14
15
7
8
10
11
5

4
600 l/s 75 l/s 100 l/s
50 l/s
80 l/s
40 l/s40 l/s90 l/s
30 l/s 60 l/s 35 l/s
ong
l,m d,m
n
1
2
3
4
5
6
7
8
1200
1000
800
1050
1600
820
520
440
0.40
0.32
0.24
0.24
0.28

0.20
0.20
0.20
0.016
0.016
0.020
0.016
0.015
0.015
0.016
0.014
ong
l,m d,m
n
9
10
11
12
13
14
15
850
900
920
760
660
620
680
0.40
0.24

0.20
0.32
0.18
0.16
0.16
0.014
0.014
0.016
0.016
0.015
0.015
0.015
1 2
9
3
6
12
13
14
15
7
8
10
11
5
4
600 l/s 75 l/s 100 l/s
50 l/s
80 l/s
40 l/s40 l/s90 l/s

30 l/s 60 l/s 35 l/s
300 l/s 150 l/s
60 l/s
120 l/s
100 l/s
15 l/s
55 l/s
65 l/s
35 l/s
50 l/s
15 l/s
50 l/s
75 l/s
300 l/s
150 l/s
Giả thiết lưu lượng ban đầu Qi phân bố trong các ống ,Qi phải thoải mãn đk
liên tục tại mọi nút ,nghĩa là tổng lưu lượng đến bằng lưu lượng đi
hiệu chỉnh lưu lượng .trên từng vòng ta tính tổn thất của các ống hf ứng với Qi
tương ứng .khi đó giá trị hiệu chỉnh là ΔQ:
f
f
igt
Q
x
h
h
Q
∆ = −
∑
∑

lưu lượng của các ống trong vòng được hiệu chỉnh theo nguyên tắc
ông chảy thuận chiều quay
i igt
Q
Q Q
= + ∆
ống chảy ngược chiều quay
i igt
Q
Q Q
= − ∆
kiểm tra lại bằng cách hiệu chỉnh 1 lần nữa
Bài giải chính thức
ta giả thiết lưu lượng tại các ống như sau
và chiều quay thuận chiều kim đồng hồ ,tổn thất cột áp được tính theo công thức
chezy .như vậy công thức cột áp có hệ số như sau: m=
2
i
l
k
và x=2 .ta tính hệ số
m và thu được số liệu sau :
Tính toan hiệu chỉnh lưu lượng tiếp theo được tiến hành và ghi trong bảng
Sau một vòng hiệu chỉnh lưu lượng các ống thì lưu lương thu đuợc thống kê ở bảng
sau
vong ong
h
f
|
h

f
/Q
gh
|
x(
S
|
h
f
/Q
gh
|)
?
Q
i
(m/s)
S
h
f
1
2
3
4
5
1
10
3
9
2
11

5
4
10
3
13
6
12
4
14
7
13
5
15
8
14
37.8
20.25
94
20.5
26
34
1.07
56.78
34.29
61.9
18.3
37.6
19.7
47.3
63

23.2
12.58
0.188
6.22
20.4
32.5
-56.45
-32.14
22.9
74.52
-46.5
126
270
783
68.3
173
680
71
567.8
351.3
635.5
522.8
626.7
131.3
518
1260
421
433.8
29.84
414.7

313.8
905.2
2494.6
3685.6
3832.6
5265.7
3327.1
0.0226
0.0087
-0.006
-0.0142
0.014
0.3226
3
Q
i
(m/s)
3
0.0976
0.0974
0.2774
0.1587
0.0587
0.0063
0.0913
0.0887
0.0904
0.029
0.066
0.156

0.0773
0.0359
0.0691
0.0431
0.0203
0.029
0.051
0.0219
?ng
l,m d,m
n
1
2
3
4
5
6
7
8
1200
1000
800
1050
1600
820
520
440
0.40
0.32
0.24

0.24
0.28
0.20
0.20
0.20
0.016
0.016
0.020
0.016
0.015
0.015
0.016
0.014
9
10
11
12
13
14
15
850
900
920
760
660
620
680
0.40
0.24
0.20

0.32
0.18
0.16
0.16
0.014
0.014
0.016
0.016
0.015
0.015
0.015
R C K m
0.1
0.08
0.06
0.06
0.07
0.05
0.05
0.05
0.1
0.06
0.05
0.08
0.045
0.045
0.04
42.6
41
31.3

39.1
42.8
40.5
37.9
43.3
48.6
44.7
38
41
40
39
39
1.69
0.93
0.35
0.43
0.58
0.28
0.26
0.304
1.93
0.5
0.26
0.93
0.21
0.157
0.157
420.1
1156.2
6530.6

5678.7
4756.2
10459.2
7692.3
4761.1
228.2
3600
13609.5
878.7
14966
25153
27587.3
Ta xem bảng trên như là lưu lượng giả thiết ban đầu ,ta thực hiện như trình tự các
bước như trên và thu được lưu lưọng như sau:
Cần chú ý :Trong quá trình tính toán cần phải lấy số liệu của vòng trước để tính
toán cho vòng sau
Bài 8.34: Trên đáy một bể chứa nước hình hôp chữ nhật đáy 1.0m x 1.6m; sâu
0.8m có một lỗ nhỏ cạnh mỏng đường kính D=0.32cm. Nếu không có nước thêm
vào bể thì sau bao lâu thì nước trong bể cạn ? Lấy hệ số lưu lượng của lỗ là 0.63.
Giải:
Ta có lưu lượng dòng chảy tính theo công thức
Q = ; trong đó h giảm theo thời gian
Sau thời gian dt thể tích trong bình giảm
D = -Adh =Qdt = dt , với a là diện tích của lỗ xả
ong
1 2
3
4
5 6
7

Q
i
(l/s)
322.6 158.8 76.190.7 20.4 66.7 69.8
8
50.8
9 10 11 12 13 14 15
277.4
88.5 58.8 156.7 43.1 20.7 29.2
ong
Q
i
(l/s)
ong
1 2
3
4
5 6
7
Qi(l/s)
322.6 158.7 77.390.4 20.3 66 69.1
8
51
9 10
11 12
13
14
15
277.4
88.7 58.7 156 43.1 21.9 29

ong
Qi(l/s)
dt =- dh
t = = 2 =
*2* = 127595s
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Chấn Chỉnh – Lê Thị Minh Nghĩa .Cơ Học Chất Lỏng Kỹ Thuật Tập 1.
Nhà xuất bản Giáo Dục – 1996.
2. Nguyễn Thị Phương – Lê Song Giang. Cơ Lưu Chất (Lý Thuyết Và Bài Tập).
2001