Đề cương ôn tập Thủy lực và Máy thủy lực

Bài 01: Bơm hút nước từ giếng lên với độ cao đặt bơm h = 4m; ống hút có đường
kính d = 150mm; chiều dài ống từ mặt giếng đến
cửa vào bơm l = 10m; cột áp chân không tại cửa
vào bơm hck= 4,5m. Cho α 1= α 2= 1; pa= 10 5N/
4

2

h

m ; γn = 10 N/m ; hệ số ma sát λ = 0,03. Hệ số
2

2 pck
;

ζu

3

pa

1

tổn thất cục bộ tại van ζv = 6 và chỗ bị uốn ζu =

ζv

0,2.

1

d

Lấy g = 10 m/s2.
Tính lưu lượng của bơm Q ?

Bài 02: Nước chảy trong ống có đường kính d 1= 200mm; d2= 80mm; áp kế đo
chênh đổ đầy thuỷ ngân và nước. Biết độ
chênh mức thuỷ ngân trong áp kế là h =

B

200mm. γn = 10 4 N/m3. Cho biết α 1= α 2
h

= 1; g = 10 m/s ; δn (nước) = 1; δtn (thủy
2

ngân) = 13,6; hệ số tổn thất ζđt = 0,38.
Xác định lưu lượng Q trong đường

h

A
1

h

1

2

v
d

2

2

1
1

d

2

ống.

Bài 03: Một quạt gió có lưu lượng Q = 300m3/h. Đầu ống đẩy đường kính
d1 = 200mm có áp suất dư p1=981 N/m2;
Đầu ống loe đường kính d2 = 300mm.
Xác định áp suất không khí ở đầu ống loe?
Cho α = 1; pa= 9,81.104 N/ m2;
g = 9,81m/s2; γ kk = 11,77 N/m3.
Bỏ qua tổn thất và độ nén của không khí.

d1

d2

Bài 04: Một lưu lượng kế có mô hình như hình vẽ được lắp trong một đường ống
dẫn dầu hoả (có tỷ trọng δd = 0,8) với các đường

1

kính D = 90mm; d = 40mm; độ chênh cột thuỷ

2

D

ngân h = 160mm; α = 1; hệ số tổn thất cục bộ ζc =

d

0,12; g = 10m/s ; tỷ trọng của thủy ngân δth = 13,6.
2

1 B 2

Hỏi: Tổn thất cột áp hc=? và lưu lượng Q =?

h

A

Bài 05: Bình A chứa nước, có gắn áp kế AK, nối với bình B chứa không khí
bằng ống đo áp có hai loại chất lỏng là thuỷ p (đã biết)
AK

ngân và cồn. Cho biết:
δc (cồn) = 0,8; δtn (th. ngân) = 13,6;
δn = 1; pAK (dư) = 0,25 at;

A

γn

h2= 200 mm; h1 =150 mm;

γc

Hỏi: Áp suất trong bình B bằng bao
nhiêu at?

pB (tìm)
B
4

h

h2

2

h1

h = 250 mm.

γ kk

3

1

γ tn

Bài 06: Bơm hút nước từ giếng lên với lưu lượng Q = 15 l/s. Ống hút có đường
kính d = 100mm. Cho α = 1;

2

pck= 6.104 N/m2; pa = 9,81.104N/m2;

2

g = 9,81m/s ; γn = 10 N/m .
2

4

3

Bỏ qua tổn thất.

h

pa 1

1

d

Hỏi: Độ cao đặt bơm h bằng bao nhiêu?

pck
;


Bài 07: Hai bể chứa nước được nối với nhau bằng một ống dẫn tự chảy (được gọi
là ống Xiphông). Biết các độ cao:

1

h0 = 3m;
h1 = 4,5m; h2 = 2m; đường kính

0

ống d =150mm; tổn thất từ mặt cắt

pa

pck

1

0

d

h1

h0

pa

2

h2

0-0 đến 1-1: h w 0-1 = 0,6m; từ mặt
cắt 1-1 đến 2-2: h w1− 2

2

v2
=
.
2g

– Xác định cột áp chân không

p ck
tại mặt cắt 1-1.
γ

– Tính lưu lượng Q qua ống xiphông.

Bài 08: Trên trục một ống thẳng đứng có lắp một ống Pitô A để đo cột áp toàn
phần, có trị số h1 = 250mm và một ống đo áp B để

đo áp suất tĩnh có trị số h2 = 200mm. Cho rằng
vận tốc trung bình trong ống tại mặt cắt đo bằng

pa

pa

D
h1

h2

0,84 vận tốc đo được (v = 0,84.u); đường kính D

=

0,3m; g = 10 m/s2.
Xác định lưu lượng nước trong ống?

A

B

Bài 09: Bơm hút nước từ giếng lên với lưu lượng Q = 15 l/s; ống hút có đường
kính d = 100mm; cho α = 1;

2

pa = 9,81.104 N/m2; g = 9,81m/s2;

;

2

γn= 1.104 N/m3. Bỏ qua tổn thất.
Khi cho h = 4,5m thì pck tại mặt cắt 2-2 bằng bao
nhiêu?

pck

h

pa 1

1
d


Bài 10: Để khắc vạch trên áp kế, người ta đặt
các quả cân lên pít tông như hình vẽ. Khối lượng đĩa

pa

và pitông là M = 5000 g; khối lượng các quả cân:

M, m

m = 1500 g; đường kính pittông: D = 12 cm.
Chất lỏng trong xi lanh là nước: γn = 104 N/m3 ;

H

2

g = 10m/s .
Cột áp H tương ứng với vạch chỉ trên áp kế bằng

D

bao nhiêu? (Biết rằng áp kế chỉ áp suất trên bề
mặt chất lỏng).
Bài 11: Bình chứa xăng có áp kế AK được nối với một ống đo áp (nhiều loại chất
lỏng), mặt phân cách các loại chất lỏng có độ cao như hình vẽ với đơn vị đo là m.
Cho biết tỷ trọng các chất
pa
lỏng như sau:
δn(nước) = δ0= δ3 = 1;
δkk (kh. khí) = δ1 =
= δ6 ≈ 0 (so với nước); δtn
(thuỷ ngân) =
= δ2 = δ4 = 13,6;
δx (xăng) = δ5 = 0,7;
Hỏi: – Áp kế AK có số
chỉ bao nhiêu atmotphe
(at); – Cột áp xăng H = ?

AK

H
p6 (tìm)

z6

2

γ6
z4

γ5

z5

γ1

γ3

γ5
1,6

pa (biết)
2 z
0

z 2 1,8

1,0

z3 0
γ4

z1
γ2

0,2

γ0

Bài 12: Xác định lực Q tác dụng lên cần píttông một máy ép thuỷ lực để sinh ra
một lực nén lên vật P = 30.000N. Cho biết: Vật ép và pít tông nặng 2000 N; đường


kính pít tông d = 5cm; đường kính pittông trụ của máy ép D = 30cm; chiều dài tay
đòn a = 25cm;
khoảng cách điểm tì b = 5cm;

F

ma sát của pittông trụ T = 5% tổng lực cần
thiết.

a

Q

b
F1
D

T

G

d

Bài 13: Một cửa van tháo nước (A) hình chữ nhật cao a = 0,4m; rộng b = 1m trong
bể chứa nước có độ sâu H = 4m.
Cho γ n = 104 N/m3.

pa

Hỏi: Áp lực nước và chiều sâu điểm

hC

H

đặt áp lực lên (A)?

hD

A

a

Bài 14: Một bể nước có hai mặt thẳng đứng hình thang kích thước a = 10m;
b = 20m; độ sâu nước h = 9m.

pa

Cho γ n = 10 N/m .

4

a

3

hC

Hỏi: Áp lực nước và chiều sâu điểm đặt áp lực
lên mặt thẳng đứng?

hD

h
b

Bài 15: Xác định áp lực nước lên một cửa van hình
độ sâu H = 4,2m.
Cho pa=1at; γn = 9810 N/m3.

z

pa

trụ có đường kính d = 3m; chiều dài b = 5m;

hC
Px

α

(-) O
d
Pz

H
x


Bài 16:
Xác định vị trí trục quay O để cửa van phẳng hình

pa

chữ nhật (có chiều rộng b)

pa

tự mở khi độ sâu h1 > 2m.
h1

Cho: h2 = 1,2m.

P

P1

O

a1 a

h2

P2
a2

B

Bài 17:
Xác định áp lực nước lên một cửa
van hình cung tròn bán kính R = 1,5m;
chiều dài b = 8m; độ sâu H. Trục quay
O nằm trên mặt thoáng kéo dài và hợp
với phương ngang một góc α = 600.
Cho γn = 9810 N/m3.

pa

z
B

A

O
α

hC

(-)
H

R

Px

β
γn H

x
C

Pz

Bài 18: Hai luồng chất lỏng có đường kính là d1, d2 chuyển động ngược chiều
cùng với vận tốc v. Hãy lập biểu
thức liên hệ giữa góc α với đường

d1

3
v

kính hai luồng chất lỏng trên.

v

1

x

α
2

v
O

d2

α
3

v


Bài 19: Một tia chất lỏng lý tưởng có đường kính là d 0, phun thẳng đứng với vận
tốc v0 vào một tấm cong gồm hai cung tròn nối với nhau tại điểm 0 1 và đứng yên ở
vị trí cân bằng dưới tác dụng của dòng tia (hình vẽ). Góc giữa phương của v 0 với
vận tốc cửa ra v2 là α ; khối lượng
α
α
của tấm là m. Tìm chiều cao h để
tia của dòng phun nâng tấm chắn
lên vị trí cân bằng.
G
Cho α = 1500;
v0 = 9,81m/s; d0 = 0,05m; m =
25kg; g = 9,81m/s2; ρ =
1000kg/m3; v1 = v2. Bỏ qua trọng
lượng của chất lỏng.

2

2
v2

2

1

O1 v1

v2

2

1
h

v0

0

0
d0

Bài 20: Một ống dẫn nằm ngang có đường kính d1= 500mm, d2= 250mm,
dầu chuyển động trong ống với lưu
3

lượng Q = 0,45m /s; áp suất dư p1= 40

kN/m2. Cho α = 450. Xác định cường
độ và hướng của lực nằm ngang lên
đoạn ống cong.
Bỏ qua tổn thất.

p2

2

v2

1

p1

v1
1

2

R
β

y

α
x
F

Cho dầu có δd = 0,85.

Bài 21: Xét một đường ống dẫn dầu nằm ngang dài l = 1000m, đường kính ống d =
75mm, trong đó dầu có độ nhớt động ν = 0,2. 10–4m2/s và tỷ trọng dầu δd = 0,8.
Hỏi: 1) Để dầu chảy với vận tốc v = 0,4m/s thì độ chênh áp suất giữa hai đầu
đường ống phải bằng bao nhiêu?
2) Muốn tăng vận tốc dòng dầu lên thành 1m/s thì độ chênh áp suất
nói trên phải tăng lên bao nhiêu lần?


Bài 22: Một ống dẫn nước tiết diện thay đổi đột ngột: d = 50mm; D= 100mm; lưu
lượng Q = 16m3/h; áp kế đo chênh cho giá trị h = 173mm; (chất lỏng trong áp kế
2
có γ = 1,6.9,81.103 N/m3). Xác định hệ số tổn thất
d
1
đột mở ζdm . So sánh với kết quả tính theo công
D
thức lý thuyết.
Cho γn= 9,81.103N/m3; α =1.
1
Gợi ý: Tính ζdm theo công thức lý thuyết:
2

ζ đm

2

B

2

h


 ω2
  D2

=
− 1 =  2 − 1 = 9
 ω1
 d


A

Bài 23: Xác định lưu lượng nước chảy ra khỏi bình (H =
0,5m) theo một ống có khoá (ζkh = 4), đường kính ống d

pa

1

12mm. Bỏ qua tổn thất dọc đường. Cho hệ số tổn thất từ

1

=
bể

H

ra: ζđt = 0,5.

d

ζ đt

ζ kh

2
2

Bài 24: Nước từ bình kín 1 (p1d =
0,2 at) xuống bình hở 2. Xác định

p1d

1

lưu lượng Q, biết H1= 10m; H2= 2m;
nước chảy ra khỏi bình theo một ống
có khoá (ζkh = 4), đường kính ống lớn
D = 200mm; ống nhỏ d = 100mm.
Bán kính cong

1

ζvào
ζcong

ζđt
D

ζcong

ζđm

d

H1

ζkh
2
H2

ζcong

ζra

pa

2


R = 100mm (để tra ζcong). Cho α = 1.
Bỏ qua tổn thất dọc đường.
Tra bảng cho: ζvào = 0,5;
ζđm = (1–

ω 2

) ; ζđt = 0,37; ζkh = 4;
Ω

ζra = 1; ζcong = 0,29.