Đề thi : Thủy lực - P3

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A1 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thiết lập phơng trình vi phân cơ bản của chất lỏng cân bằng (phơng trình ƠLe),
điều kiện cân bằng.
Bài toán (7 điểm)
Nớc từ ngăn 1 qua lỗ sang ngăn 2 của bể
đặt trên cao và cấp xuống miệng phun nh hình
vẽ. Lỗ thông hai ngăn, chảy ngập có

= 0.049
m
2
,
65,0=
à
; cao trình mặt nớc ngăn đầu
m
B
38=
. Tuyến ống có áp có D =100 mm,
03,0=

dài l = 150m, 2 chỗ uốn cong, mỗi chỗ
có
6.0=
c

. Cuối có miệng phun d = 50mm đặt
đứng, miệng ở cao trình

m
v
5=
. Tổn thất cục
bộ tại miệng phun
( )
g
vv
h
c
2
85,1
2
1

=
(với v
1
là lu
tốc tại vòi phun, v là lu tốc trong ống).
Yêu cầu: Tính độ cao lý thuyết (bỏ qua sức
cản của không khí) phun đợc theo phơng đứng
của dòng tia tại vòi (Z)?
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A2 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập công thức tính áp suất thuỷ tĩnh và phơng trình mặt đẳng áp đối với chất
lỏng trọng lực.
Bài toán (7điểm)

Một máy bơm nớc sạch tiêu hao công suất trên trục N= 31kw. Hiệu suất của máy
=81%. Lu lợng Q = 26l/s,
3
/1000 mkG=

. Chiều cao đặt trục máy so với mực nớc trong bể
hút Z
B
= 4m. Tổng hệ số kháng ( bao gồm kháng dọc đờng và cục bộ) của ống hút
h
=12,
đờng kính ống hút và ống đảy bằng nhau D
h
= D
đ
=150 mm. Yêu cầu tính:
+ Cột áp toàn phần của máy bơm H
B
?
+ Độ chân không tối đa trong ống hút bằng bao nhiêu?
+ Trị số áp lực đo đợc tại áp kế lắp sát đầu ống đảy của máy bằng bao nhiêu? Biết cao
độ tâm mặt cắt đặt áp kế bằng độ cao Z
B
của trục máy bơm.
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A3 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thiết lập công thức tính áp suất thuỷ tĩnh tại một điểm và phơng trình mặt đẳng áp
của môi trờng chất lỏng tĩnh tơng đối có khối lợng riêng (kg/m

3
), chuyển động thẳng với
gia tốc a không đổi.
Bài toán (7điểm )
Xác định trị số áp suất đo đợc tại áp kế M trong hệ
thống đảy nớc bằng khí nén. Nớc từ bể kín phía dới
lên bể trên với lu lợng Q = 2 l/s. Biết D = 25 mm, t =
20
0
c,
scm /0101,0
2
=

,
mm2,0=
, l =15m, H =
0,5m. Hệ số kháng
6=
K

;
5,0=
V

;
1=
RA

;

e
t
R
D8,32
=
; Hệ số trong các trạng thái tính nh sau:
Rối trơn:
2
)5,1lg8,1(
1

=
e
R

,
Rối nhám:
14,1lg2
1
+

=
D

,
Rối quá độ:
25,0
10046,1

1,0








+

=
e
RD

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A4 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (4 điểm)
Thành lập công thức tính áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên thành phẳng dạng bất kỳ (trị số
và tâm áp).
Bài toán (6 điểm)
Một tấm phẳng, đặt thẳng góc với trục của dòng
tia tự do tách một phần lu lợng của dòng tia Q
1
chảy dọc
theo tấm; phần lu lợng còn lại bị lệch đi một góc

. Cho
biết vận tốc các dòng tia v = 30m/s. Lu lợng tổng cộng

Q= 36 l/s. Lu lợng bị tách theo tấm phẳng Q
1
= 12 l/s.
Xác định lực tác dụng của dòng tia lên tấm phẳng và
góc nghiêng của dòng tia

. Bỏ qua trọng lợng của chất
lỏng và lực ma sát trên tấm phẳng.
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A5 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (4 điểm)
Thành lập công thức tính áp lực thuỷ tĩnh tác dụng lên mặt cong chịu lực(trị số và
tâm áp).
Bài toán (6 điểm)
Dòng chảy tầng trong máng hở mặt cắt chữ nhật có chiều rộng b, độ sâu nớc là h. Lu
tốc u trên mặt cắt ớt thay đổi theo quy luật:

=
2
1
h
y
uu
MAX
trong đó u
MAX
là lu tốc lớn nhất trên mặt nớc; y là điểm có lu
tốc u tính từ mặt nớc xuống (0 y h). Yêu cầu:
+ Biểu diễn lu tốc trung bình v theo u
MAX

+ Tính hệ số sửa chữa động năng
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A6 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình vi phân liên tục của chuyển động ổn định, không ổn định, chất
lỏng nén đợc và không nén đợc.
Bài toán (7 điểm)
Tính độ chênh mực nớc giữa 2 bể chứa cần thiết để dẫn qua lu lợng Q = 7,85l/s ống đ-
ờng kính d= 150mm, dài l = 150m. Độ nhám =0,5 mm,
nhiệt độ của nớc t = 20
0
C ( = 0.0101cm
2

/s). Chiều
dày lớp mỏng chảy tầng tính theo công thức


e
t
R
D8,32
=
; Hệ số trong các trạng thái tính nh sau:
Rối trơn:
2
)5,1lg8,1(
1

=
e
R

,
Rối nhám:
14,1lg2
1
+

=
D

,
Rối quá độ:

25,0
10046,1
1,0








+

=
e
RD


Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A7 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng (phơng trình
ƠLe).
Bài toán (7 điểm)
Dới cột nớc H= 6m, ống xi phông phải chuyển qua một lợng nớc Q = 50 l/s , đờng
kính ống d = 200mm. Điểm nguy hiểm A nằm cao hơn mực nớc thợng lu h = 3m, chiều dài
đoạn trớc điểm A là l
1
= 100m, đoạn sau điểm A dài l

2
= 60m. Đầu vào có van 1 chiều và lới
chắn rác với
L
= 5, mỗi chỗ uốn cong có
UC
= 0,3, chỗ ra
RA
= 1
Xác định độ chân không lớn nhất
trong xi phông và hệ số tổn thất cục bộ tại
van (
K
) để thoả mãn điều kiện trên. Hệ số
tính theo công thức
3/1
02,0
d
=

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A8 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình vi phân chuyển động của chất lỏng lý tởng viết dới dạng phơng
trình Gơ-rô-mê-cô (phơng trình dạng hình chiếu và dạng véc tơ) .
Bài toán (7 điểm)
ở cuối ống chảy có áp D= 600mm dẫn nớc vào tua bin của nhà máy thuỷ điện có một
vòi đờng kính miệng ra d = 200 mm, tổn thất trong đoạn vòi thu hẹp tính theo công thức
g

vv
h
C
2
)(
04,0
2
1

=
, trong đó v- vận tốc trong ống; v
1
- vận tốc tại miệng ra của vòi . Chiều dài
tổng cộng của tuyến dẫn L = 1300m. Xác định lu lợng, công suất của luồng nớc và hiệu suất
thuỷ lực của ống khi cột nớc H = 250m.
Chỉ rõ mặt cắt K đặt ở độ sâu bao nhiêu để áp d tại đó bằng 0,37 at, biết chiều dài từ
hồ đến đó L
1
= 600m.
Tổn thất cục bộ bỏ qua, độ nhám của
ống = 0,2mm, nớc chảy trong khu bình ph-
ơng sức cản, hệ số xác định theo công
thức:
14,1lg2
1
+

=
d

,
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A9 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (4 điểm)
Thành lập phơng trình Béc-nui- y đối với chuyển động ổn định của chất lỏng lý t-
ởng trọng lực và chất lỏng lý tởng chuyển động tơng đối.
Bài toán (6 điểm)
Xác định áp suất (p
d
) trên mặt thoáng
của thùng tích năng lắp ở sát đầu đảy của
máy bơm và áp lực bơm toàn phần của
máy bơm (H
B
) cấp nớc tự động.
Biết Q=15l/s. ống đảy có D=150mm, L
=1200 m, = 0,5 mm, = 0,0101cm2/s,
bỏ qua tổn thất cục bộ. ống hút có D =
200 mm, L
h
= 12m , =0,003,
5=

c

( tổng hệ số kháng cục bộ ). Cao trình
mực nớc tại bể hút
mZ
B

5,3=
, tại mặt nớc
trong thùng tích áp là
=
T
Z
1,5 m. Cốt đo
áp tại A (điểm đầu mạng) là
=
A
Z
65 m.
trục máy bơm cốt 0,0m. Chiều dày lớp
mỏng chảy tầng


e
t
R
D8,32
=
. Hệ số của
ống đảy trong từng trạng thái tính nh sau:
Rối trơn:
2
)5,1lg8,1(
1

=
e

R

,
Rối nhám:
14,1lg2
1
+

=
D

,
Rối quá độ:
25,0
10046,1
1,0








+

=
e
RD

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A10 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình Béc- nui-y đối với dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng chuyển
động ổn định.
Bài toán (7 điểm)
Nớc từ bể hở A có diện tích mặt
thoáng = 50m2, tháo ra sông theo một
xi phông. Tính thời gian tháo nớc từ H
1
=
7m đến H
2
= 3m và áp suất chân không
lớn nhất tại đỉnh xi phông khi H
2
= 3m?
Biết xi phông có 4 đoạn, D= 200mm,
= 0,3 ,
CRÊPIN
= 5 ,
UC
= 0,5 ,
K
= 6, L
1
=
L
2

= L
3
= L
4
= 15 m, H
3
= 4 m.

RA
= 1.
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A11 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (4 điểm)
Thành lập phơng trình Béc- nui-y đối với toàn dòng chất lỏng thực chuyển động
ổn định.
Bài toán (6điểm)
Một trục máy = 15cm đợc giữ thẳng đứng trong ổ trục
dài l = 30cm. Khe hở đồng trục không đổi t = 0,2mm chứa đầy
dầu với à = 125 centi poa-zơ. Trục quay 240v/ph. Tìm ngẫu lực
cản do ổ trục gây ra và công suất tiêu hao.
[1 centi poa-zơ =
zopoa
1000
1
(P)]

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A12 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)

Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình động lợng cho toàn dòng chảy ổn định, chất lỏng không nén
đợc.
Bài toán (7 điểm)
Một bình hình trụ hở cao 2m, đờng
kính 1 m, chứa 1,5 m nớc. Bình quay quanh
trục thẳng đứng, tìm :
1-Vận tốc góc cố định là bao nhiêu để
nớc không tràn ra khỏi bình?
2-Tìm áp suất tại C và D ở đáy bình khi
vận tốc quay =5,0 rad/s

Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : A13 / TL ( HS không đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Lý thuyết (3 điểm)
Thành lập phơng trình cơ bản của dòng chảy đều.
Bài toán (7 điểm)
Một áp kế vi sai gồm ống chữ U đờng kính d =5
mm nối 2 bình có đờng kính D =60 mm với nhau. Máy
đựng hai loại chất lỏng không hoà tan vào nhau, có
trọng lợng riêng gần bằng nhau là rợu êtylen (
3
1
/8535 mN=

) và dầu hoả (
3
2
/8142 mN=

).
(giữa 2 chất lỏng có một nút ngăn di chuyển đợc)
Lập mối liên hệ giữa độ chênh áp suất
21
ppp =
của khí mà áp kế phải đo với độ dịch
chuyển của mặt phân cách các chất lỏng (h) tính từ vị trí
ban đầu của nó (khi p =0). Xác định p khi h =
280mm.
Chỉ rõ chỉ số của máy sẽ giảm xuống bao nhiêu
lần với p cho trớc, nếu:
a) Trong máy không có các bình;
b) Máy chỉ đựng một loại chất lỏng
1
.
Trờng ĐHKT Hà nội Đề thi môn Thuỷ lực đại cơng
Bộ môn : Thuỷ lực Thời gian làm bài 90 phút
Đề số : TL1 / TL ( HS đ ợc dùng tài liệu- GV không giải thích gì thêm)
Bài toán 1- 5điểm