Bài tập kỹ thuật thủy khí

BÀI T P K THU T TH Y KHÍẬ Ỹ Ậ Ủ
L p h c ph n:ớ ọ ầ
Giáo viên gi ng d y:ả ạ
Yêu c u sinh viên khi tham gia h c ph n ầ ọ ầ K thu t th y khí:ỹ ậ ủ
p
a
30cm
3m
50cm
p
ot
Bài t p K thu t th y khí tham kh o 2011ậ ỹ ậ ủ ả
Câu 1:
Van m t chi u c a ng hút c a m tộ ề ở ử ố ủ ộ
máy b m ly tâm là m t viên bi d ng c u, bi tơ ộ ạ ầ ế
bán kính viên bi là R=25cm. Ch t l ng là n cấ ỏ ướ
có kh i l ng riêng ố ượ ρ=998,2kg/m
3
. Áp su t m tấ ặ
thoáng phía ngoài là áp su t khí tr i pấ ờ
a
=98100
N/m
2
, l y g=9,81m/sấ
2
.
1/ Xác đ nh áp l c tuy t đ i c a ch t l ngị ự ệ ố ủ ấ ỏ
phía ngoài ng hút tác d ng lên b m t c u phíaố ụ ề ặ ầ
d i?ướ
2/ Xác đ nh giá tr áp su t tuy t đ i pị ị ấ ệ ố

ot
để
c u t đ ng m cho ch t l ng đi vào phía trongầ ự ộ ở ấ ỏ
ng hút? B qua kh i l ng viên bi.ố ỏ ố ượ
Cho công th c tính ch m c u: V=(ứ ỏ ầ
π
/3)z
2
(3R-z)
V i R là bán kính c u, z là chi u cao c a ch m.ớ ầ ề ủ ỏ
Câu 2:
Cho h th ng ng d n đ t trên m t m tệ ố ố ẫ ặ ộ ặ
ph ng n m ngang nh hình v :ẳ ằ ư ẽ
Các thông s ng 1, 2, 3, 4 l n l t nh sau: lố ố ầ ượ ư
1
=3000m; d
1
=600mm; l
2
=1600m; d
2
=300mm;
l
3
=900m; d
3
=400mm; l
4
=2400mm; d
4

=500mm; l u l ng tháo ra trên m t mét chi u dài ng 4 làư ượ ộ ề ố
q
4
=0,005 (
ms
l
.
). H s nhám n= 0,007 cho t t c các đ ng ng, tính h s đ c tr ng K c aệ ố ấ ả ườ ố ệ ố ặ ư ủ
t ng ng theo công th c K = ừ ố ứ
3
8
4
R
n
π
(v i R là bán kính th y l c c a t ng ng).ớ ủ ự ủ ừ ố
1/ Tính l u l ng n u t n th t t A đ n B là 60m c t n c?ư ượ ế ổ ấ ừ ế ộ ướ
2/ N u dùng m t ng đ n đ d n ch t l ng t A đ n B, tính chi u dài ng đ n t ngế ộ ố ơ ể ẫ ấ ỏ ừ ế ề ố ơ ươ
đ ng có đ ng kính d=500mm?ươ ườ
2
A C D B
o
1
2
3
4
o
Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011
Cõu 3:
Một cửa van dạng chữ nhật chắn

ngang kênh đợc đặt nghiêng dới một góc
o
30=

và đợc quay quanh một ổ trục A
nh hình vẽ. Chiều rộng cửa b=2,4m.
Cho trọng lợng van là G=2000N; Nớc
kênh ở 25
o
C có trọng lợng riêng
9780=
n

N/m
3
. Bỏ qua ma sát ở ổ trục; áp suất
trên mặt thoáng phía sau là áp suất khí
trời, phía trớc van có áp suất d tại mặt
thoáng là 0,1at.
1/ Xác định áp lực tuyệt đối do
chất lỏng phía bên trái tác dụng lên cửa
van?
2/ Xác định trị số của lực
F
phải đặt vào dây tời tại B để kéo cửa van lên theo
phơng thẳng đứng?
Cõu 4:
Cho h th ng d n ch t l ng ( t tr ng =0,9) nh hỡnh v , dũng ch y phun ra ngoi khớ
tr i b ng vũi thu h p d n DE (chi u di vũi khụng ỏng k ). p su t t i i m D cú giỏ tr d
0,3at; h s nhỏm c a ng ng n=0,008; t n th t c c b qua vũi DE =

g
E
2
v
1,0
2
. L y
g=9,81m/s
2
; Bi t tr ng thỏi ch y trong ng ng l tr ng thỏi ch y r i.
1/ Xỏc nh l u l ng ch t l ng ch y trong ng trờn?
2/ Xỏc nh chi u cao ch t l ng H trong b ch a?
3
p
a
Khúa

cv
=0,5

K
=10
A
D
E
H
l
1
=24m l
2

=36m
d
1
=150mm
d
2
=75mm
B C
p
od
h
1
=1,8m
A
p
a
F
B
30

h=0,2m
h
2
=0,9m
Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011
Cõu 5:
Ch t l ng ng trong m t
v t ch a hỡnh nún nh hỡnh v .
Bi t t tr ng ch t l ng =0,84. p
su t d t i m t thoỏng ch t l ng

p
od
=0,132 bar. Cỏc thụng s cũn l i
cho nh trờn hỡnh v ?
1/ Xỏc nh ỏp l c d c a
ch t l ng tỏc d ng lờn b m t cong
xung quanh phớa trong nún?
2/ Xỏc nh tr s ỏp l c
tuy t i c a ch t l ng tỏc d ng
lờn ỏy nún?
Cho cụng th c tớnh th tớch nún
c t: V=(

/3)a (R
2
+Rr+r
2
)
V i R,r l bỏn kớnh ỏy l n ỏy
nh , a l chi u cao c a nún c t.
Cõu 6:
Chất lỏng có khối lợng riêng =700kg/m
3
từ bình chứa có tiết diện lớn chảy ra ngoài
không khí theo các ống nối tiếp nhau. Biết l
1
= 3,5m; l
2
=5m; l
3

= 5m; l
4
=2,5m; l
5
= 2m; tất
cả các ống có đờng kính d
1
=75mm; vòi ra có d
2
=50mm; áp suất d tại mặt thoáng bể chứa
là 2kPa . Cho lu lợng chảy trong ống là Q =6 (l/s); hệ số nhớt động học
2
0,032 /cm s

=
.
Hệ số tổn thất cục bộ
cửa vào
5,0=
cv

; tại các
vị trí uốn đều bằng

u
=1,7; qua khoá K

k
=120; qua vòi
v

=1,2
(tính toán với vận tốc sau
tổn thất); , g=9,81m/s
2
.
Trong trờng hợp chảy rối
tính theo công thức:
2
)5,1Relg8,1(
1

=
d

và
1,1=

. Chảy tầng
lấy = 2.
1/ Tìm H = ?
4
p
od
h
1
=0,9m
h
2
=1,8m
D=2m

l
4
l
2
3
l
1
l
K
5
l
d
2
d
1
H
Vòi
o



Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011
2/ Nếu muốn lu lợng trong ống tăng gấp đôi giá trị ở trên, phải hiệu chỉnh khóa K ứng
với hệ số tổn thất bằng bao nhiêu?
Cõu 7:
M t van ch n t ng AB
úng m ch t l ng cú d ng hỡnh
tam giỏc v cú th quay quanh

tr c i qua E nh hỡnh v . Bi t
ch t l ng cú t tr ng =0,88; ỏp
su t trờn m t thoỏng ch t l ng cú
giỏ tr tuy t i 1,13 at.
1/ Xỏc nh ỏp l c d ch t
l ng tỏc d ng lờn c a van AB?
2/ Xỏc nh l c y
T

c a lũ xo sao cho c a van v trớ
cõn b ng cõn b ng nh hỡnh v ?
Cõu 8:
N c 20
o
C (cú =9789 N/m
3
v =0,0101cm
2
/s) hai bỡnh ch a A v B c n i v i
nhau b ng hai ng d n b ng thộp m i (h s nhỏm n=0,007). ng 1 v 2 cú ng kớnh l n
l t l d
1
=150mm v d
2
=300mm, chi u di ng 1 l l
1
=20m. Cỏc h s t n th t c c b t i c a
vo
cv
=0,5; c a ra

cr
=1; t i v trớ m r ng
mr
=0,56 ( ng v i v n t c trong ng 1) . p su t m t
thoỏng b A cú giỏ tr tuy t i 1,25at; m t thoỏng b B l ỏp su t khớ tr i.
1/ Tỡm l u l ng ch y t A sang B? N u H=2m, bi t tr ng thỏi ch y trong cỏc ng l
ch y r i v l y =1,1.
2/ V nh tớnh ng nng, ng o ỏp d c a h th ng trờn?
5
p
ot


10 m
6 m
8 m
4 m
3 m

T
1
2
p
a
p
ot
7m
25m
Van
v

=3.5
H
A
B
Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011
Cõu 9:
Cho m t c u ch a y ch t l ng cú t tr ng
1

=0,86; bỏn kớnh c u R =0,5m. G n vo i m A m t ng
o ỏp, ch t l ng trong ng o ỏp cú t tr ng
2

=13,6,
ng v i dõng cao b=350mm. Kho ng cỏch t m t
phõn cỏch hai ch t l ng n i m A l a=0,15m.
1/ Xỏc nh ỏp su t d t i i m B l i m cao
nh t c a ch t l ng trong c u?
2/ Xỏc nh ỏp l c tuy t i c a ch t l ng tỏc
d ng lờn b m t n a c u ADB?
Cõu 10:
ống xi phông dẫn chất lỏng ( có = 9810N/m
3
) nh hình vẽ. Biết áp suất d ở mặt
thoáng bể A là 0,3at; áp suất ở mặt thoáng bể B là áp suất khí trời; h = 1,8m; H =1,2m; l
1
= 2,4m; l
2
= 6m; l
3

= 3,6m; d = 200mm; cho hệ số nhám n = 0,01 ; biết trạng thái chảy trong
ống là chảy rối; = 1; hệ số tổn thất tại cửa vào
5,0
cv
=
; tại cửa ra
1
cr
=
; tại 2 vị
trí uốn cong đều có
7,1
u
=
. Nhiệt độ chất lỏng 15
o
C; lấy g = 9,81m/s
2
.
1/ Tìm lu lợng Q chảy trong ống xi phông?
2/ Xác định áp suất tuyệt đối tại đầu đoạn ống 3 ( Sau vị trí uốn cong)?
6
H
d
a
o



l

2
1
l
3
l
h
A
B
A
B
b
a
D