Bai tap phan duong ong

Dòng chảy trong đường ống
1)

2)

3)

4)

5)

6)

7)

8)

9)

10)

11)

12)

13)

14)

Viết phương trình biểu diễn các định luật Fick, Fourier, Newton và Ohm. Trong
các phương trình này, đại lượng nào được bảo toàn? Có thể biểu diễn tất cả các

định luật này bằng một phương trình chung? Nếu được, điều này có nghĩa là tất cả
quá trình được biểu diễn theo qui luật này là tương tự nhau? Nếu chúng không
tương tự nhau thì tại sao?
Biết giá trị của chuẩn số Re <2000 là giới hạn cho chế độ chảy tầng, tính giá trị
vận tốc tối đa của nước để chế độ chảy là chảy tầng với các ống có kích thước 21,
27, 34, 42, 60, 90, 115mm.
Một lớp nước chảy dọc theo một tấm phẳng đặt nghiêng 200 so với phương thẳng
đứng với chiều dày lớp chất lỏng là 8mm. Xác định ứng suất cắt gây ra bởi tấm
phẳng lên dòng chảy.
Độ nhớt là gì? Các yếu tố ảnh hưởng đến độ nhớt? Lưu chất Newton và phi
Newton có đặc điểm gì?
Xác định độ nhớt ở nhiệt độ 500C và áp suất khí quyển của các khí sau: oxy,
monoxide nitrogen, hydro cloride, không khí, nitrogen, methane, hydrogen,
amonia, ethane, butane, dioxide carbon, monoxide carbon.
Đốt cháy propane hoàn toàn với lượng không khí vừa đủ, xác định độ nhớt của
khí thải ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 800C, 1500C.
Đốt cháy hoàn toàn LPG tỷ lệ C3/C4 là 40/60 thể tích, xác định độ nhớt của khí
thải ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 900C, 2000C.
Xác định khối lượng riêng của không khí ở áp suất 740mmHg, 780mmHg, chân
không 500mmHg, chân không 300mmHg, tất cả ở nhiệt độ 500C, biết áp suất khí
quyển là 760mmHg.
Để vận chuyển sản phẩm có độ nhớt ν=1.10-6m2/s, người ta dùng ống tròn đường
kính d=50mm. Biết rằng dòng chảy trong ống đạt tốc độ trung bình v=2.5m/s.
Hãy xác định hệ số ma sát thủy lực biết rằng ống sử dụng là ống thép.
Để vận chuyển sản phẩm có độ nhớt ν=1.10-6m2/s, người ta dùng ống tròn đường
kính d=100mm. Biết rằng dòng chảy trong ống đạt tốc độ trung bình v=1m/s. Hãy
xác định hệ số ma sát thủy lực biết rằng ống sử dụng là ống tráng kẽm.
Để vận chuyển sản phẩm có độ nhớt ν=1.10-6m2/s, người ta dùng ống tròn đường
kính d=25mm. Biết rằng dòng chảy trong ống đạt tốc độ trung bình v=5m/s. Hãy
xác định hệ số ma sát thủy lực biết rằng ống sử dụng là ống thép.

Khí đốt được dẫn theo đường ống đường kính d=25mm cấp cho bec đốt đặt ở độ
cao H=10m so với bồn chứa khí. Chiều dài ống dẫn l=37m. Áp suất dư của khí
trong ống tại bồn chứa p1=200Pa. Hãy tính khối lượng khí được cấp cho bec đốt,
biết rằng hệ số trở lực béc đốt ξb=20, hệ số ma sát dòng chảy trong ống λ=0.04 và
khối lượng riêng của khí ρ=0.7kg/m3
Dung dịch axít sunphuric 60% ở nhiệt độ 60oC chảy qua ống xoắn ruột gà với tốc
độ 0.7m/s. Ống dẫn bằng chì với độ nhám 0.01mm có đường kính trong 50mm.
Ống xoắn ruột gà gồm 20 vòng với đường kính 800mm và chiều cao 50x20mm.
Xác định tổn thất ma sát của dòng chảy trong ống.(2.4cP, 1466kg/m3)
Hơi nước chảy trong ống thép đường kính 108x4mm với tốc độ 25m/s. Tính tổn
thất ma sát của dòng chảy trong đường ống dài 1000m, biết áp suất hơi đạt 6at
(2.81x105Pa)


15)

Dùng một đường ống thẳng nằm ngang dài 150m để cung cấp nước với lưu lượng
10m3/h. Tính đường kính ống cần thiết của ống dẫn đó, nếu biết tổn thất cột áp
cho phép là 10m. giả sử nhiệt độ là 250C
Cách tính : tính lặp (1) Giả sử đường kính ống (2) Tính vận tốc, Re, hệ số trở lực
(3)Từ tổn thất áp suất thực tính đường kính ống. Lập lại từ bước 1 cho đến khi
đường kính giả sử và đường kính tính được không khác nhau quá.
Nếu hệ số trở lực không thay đổi nhiều, có thể xem là hằng số.

16)

Dầu thô có tỷ trọng 0.93 và độ nhớt 4cP được cho chảy bằng trọng lực qua đáy
bồn chứa. Chiều cao mực chất lỏng trên lỗ tháo là 6m. Đường ống tháo có đường
kính 100mm, chiều dài 40m và một khủyu (0.9), hai van cửa (0.2). Điểm tháo đầu
ra áp suất khí quyển cách dưới lỗ tháo bồn chứa 9m. Tính lưu lượng dầu tháo qua

ống (m3/h) cho độ nhám tương đối của ống là 0.00045 (đột thu 0.4)
Nước được bơm với lưu lượng 2.65m3/ph qua một ống thép nằm ngang
d=150mm, nếu tổn thất áp suất là 0.5at trên 100m đường ống, cho độ nhớt nước là
0.891cP (hay 891kg/m.s) :
a) Giá trị Re là bao nhiêu ?
b) Độ nhám của ống là bao nhiêu ?
c) Cần động lực bao nhiêu để vận chuyển nước trên đường ống như trên có chiều
dài 15km với lưu lượng như trên?
d) Cần dùng ống có đường kính bao nhiêu để vận chuyển cùng quãng đường, với
cùng lưu lượng nước nếu động lực là cột áp thủy tĩnh trong tháp nước cao 50m ?
Từ tổn thất áp suất tính được hệ số trở lực do ma sát, tính tiếp Re, sau đó suy ra
độ nhám tương đối từ giản đồ Moody
Tổng tổn thất áp suất với 15km ống=15*1000/100*0.5=7.6x106Pa(tương đương
với tháp nước cao=7.6e6/1000/9.81=77.5m
d)Từ tổng tổn thất cho phép là 50m, giả sử đường kính ống mới, tính Re, tra hệ số
ma sát, tính lại đường kính ống VÀ LẶP LẠI QUÁ TRÌNH NÀY cho đến khi
đường kính giả sử trùng với đường kính tính được.

17)

18)

19)

20)

Một bơm công suất 32Hp (hiệu suất 100%) được dùng để bơm nước trong đường
ống đường kính 50mm, dài 1.8km với lưu lượng 378.5lít/ph
a) Độ nhám của đường ống là bao nhiêu ?
b) Nếu đường ống trên được thay bằng đường ống bằng thép đường kính 50mm

mới, công suất bơm cần là bao nhiêu ?
Một tháp nước cao 28m cung cấp nước cho một khu dân cư qua đường ống chính
đường kính 150mm, dài 4.5km. Nếu mỗi nhà sử dụng tối đa 190lít/h và áp suất
trên đường ống chính luôn từ 2at trở lên tại mọi điểm trên đường ống, hỏi đường
ống này có thể phục vụ được cho bao nhiêu nhà ?
Một máy bơm dùng để bơm nước từ bể hở có dung tích 50m3 lên một bể kín có
áp suất 0.5at ở độ cao 15m. Đường kính ống dẫn d=58mm, chiều dài toàn bộ
đường ống l=120m. Chiều dài tương đương của trở lực cục bộ trong đường ống
bằng 350 lần đường kính ống dẫn. Xác định thời gian cần thiết để bơm hết lượng
nước trên nếu sử dụng bơm ly tâm có đặc tuyến như bảng ở dưới, hiệu suất bơm
là 0.55, hệ số ma sát đường ống 0.03. Tính công suất bơm
Q m3/h 0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006


21)

22)

23)

24)

25)

26)

27)

28)

29)

Hm
36.0
34.6
32.2
28.8
24.0
15.6
Hãy chọn một bơm để bơm nước với lưu lượng 5000gpm, qua ống dài 16km,
đường kính 450mm. Tổn thất do ma sát và bộ phận nối tương đương với 10%
chiều dài đường ống. Hiệu suất bơm là 70%, nếu sử dụng một động cơ
1200v/phút hãy :
a) Xác định công suất của động cơ ?
b) Chọn đường kính cánh guồng nên sử dụng ?
Cần bơm nước ở 70oF từ một cái giếng hở, sâu 200ft, với lưu lượng 30gpm qua
ống đường kính 25mm bằng một bơm ly tâm có NPSH = 8ft. Bơm có thể đặt cách
mực nước tối đa bao nhiêu mà vẫn có thể vận hành không bị xâm thực ? (Áp suất
hơi nước ở 60oF là 18.7mmHg)
Hãy chọn một bơm ly tâm có khả năng tạo cột áp 40psi khi bơm một chất lỏng có
tỷ trọng 0.88 với lưu lượng 300gpm. Từ tất cả các đường đặc tuyến bơm có sẵn
chọn bơm tốt nhất thỏa mãn yêu cầu. Hãy cho biết cột áp bơm, đường kính cánh
guồng, tốc độ cánh guồng, hiệu suất, và công suất động cơ.
Hãy chọn một bơm ly tâm để tuần hoàn nước trong tháp làm mát với lưu lượng
5000gpm và áp suất 150psi. Nếu bơm được truyền động bằng động cơ 1800rpm,

công suất cần của động cơ là bao nhiêu, đường kính cánh guồng là bao nhiêu nếu
hiệu suất bơm là 60%.
Để bơm một chất lỏng có tỷ trọng 0.9 với lưu lượng 1000gpm qua một hệ thống
đường ống, cần công suất thủy lực là 60Hp. Hãy xác định cột áp của bơm, và ước
lượng đường kính cánh guồng nếu dùng động cơ 1800rpm.
Hơi nước ngưng tụ ở 1at và 95oC (có áp suất hơi 526mmHg) được bơm về nồi
đun từ thiết bị ngưng tụ bằng một bơm ly tâm. Lưu lượng dòng là 100gpm, qua
một ống đường kính 60mm. Nếu chiều dài tương đương của ống giữa thiết bị
ngưng tụ và nồi đun là 50ft và bơm có áp suất hút tối thiểu yêu cầu NPSH = 6ft,
hãy xác định chiều cao tối đa trên thiết bị ngưng tụ mà bơm có thể được lắp đặt.
Nước nóng được bơm khỏi một nguồn nước nóng tự nhiên sâu dưới lòng đất
500ft, có áp suất 150psi, và nhiệt độ 150oC (áp suất hơi nước là 73.5psi). Nước
nóng được bơm lên với lưu lượng 100gpm qua một ống đường kính 60mm bằng
một bơm có NPSH =6ft. Đường ống hút của bơm có 4 co 90o và một van cửa.
Xác định độ sâu tối đa so với mặt đất để lắp đặt bơm mà bơm vẫn hoạt động bình
thường.
Hãy chọn một bơm để vận chuyển chất lỏng hữu cơ có tỷ trọng 0.87 và độ nhớt
5cP với lưu lượng 1000gpm qua một hệ thống ống đường kính 8in dài 1000ft, có
4 van cầu, 16 van cửa, và 43 co 90o. Đầu ra của bơm đặt trên đầu vào 30ft và có
áp suất tại cả hai đầu đều là 10psi.
a) Cột áp của bơm là bao nhiêu ?
b) Công suất thủy lực là bao nhiêu ?
c) Chọn bơm (đường kính cánh guồng, tốc độ từ những giản đồ đặc tuyến bơm có
sẵn)
d) Với bơm đã chọn, công suất động cơ điện là bao nhiêu ?
e) Nếu áp suất hơi của chất lỏng là 5psi, khoảng cách tối đa từ bơm đến mực chất
lỏng là bao nhiêu để bơm vẫn vận hành bình thường ?