Bài tập Thủy lực đại cương
Thủy lực học là ngành kĩ thuật nghiên cứu về các vấn đề mang tính thực dụng bao gồm: lưu trữ, vận chuyển, kiểm soát, đo đạc nước và các chất lỏng khác. » Xem thêm
Tóm tắt nội dung tài liệu
- z
Bài tập thủy lực đại cương
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 1
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
BÀI T P TH Y L C IC NG
H và tên: Nguy n Thành Trung
L p: 53CG2
MSSV: 2461.53
Bài t p ch ng 2: Th y t nh h c
Bài 2.4 : Theo bài ra ta có s nh hình v :
Áp su t t i i m A là:
Áp su t t i i m B là:
L y (1) ± (2) ta c chênh áp su t t i A và B
M t khác ta l i có: ;
V y ta suy ra c:
D u ³-³ ngh a là
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 2
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 2.11 :
Xét áp su t d t i 2 i m A và A¶ thu c
cùng
ng áp 0-0:
1m t
V i:
T ó ta có
Hay
Theo hình v trên ta có:
Bài 2-12 (28)
Áp su t d t i i m A c tính b i:
Xét áp su t d t i 2 i m C và C¶ thu c cùng 1 m t ng áp 0-0:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 3
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Mà:
Hay :
Bài 2-23:
Ta tính cao tr ng tâm c a ti t di n c a van:
Xét áp l c do kh i n c có cao h1 gây ra lên c a van:
Ta có:
N u ta ch n tr c Oz n m nghiêng theo m t v i h ng nh hình v , i m O n m t i
m t th ng l u thì v trí c a i m t l c P1 s tính theo công th c:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 4
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
V i
T ó ta có :
Xét áp l c do kh i n c có cao h2 gây ra:
cao tr ng tâm ph n ti p xúc v i n c c a c a van là:
Di n tích m t ti p xúc v i n c là:
Do ó ta có:
im t l c là: (xét trong h tr c O¶z)
Trong h tr c Oz thì i m D¶ có t a :
V yt ó ta có c áp l c c a toàn b n c tác d ng lên c a van là:
l n:
im tl c c xác nh theo ph ng ph áp xác nh i m t khi có h p l c 2 l c song song:
Kho ng cách gi a 2 i m t D và D¶ là:
G i a là kho ng cách t D¶ n i m t G c a h p l c
P và b là kho ng cách t D n i m t G c a h p l c P.
Ta l p c h ph ng trình sau t ph ng trình cân b ng
moment quanh O
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 5
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Gi i ra ta c:
T ó ta xác inh c im t G c a h p l c P cách O m t o n:
Bài 2-24:
Xét áp l c P1 do kh i n c th ng l u gây ra
Ch n tr c AZ nh hình v
Di n tích ph n n c ti p xúc v i n c là:
Tr ng tâm có cao:
Áp l c:
im t:
T ó ta suy ra kho ng cách gi a D và O là:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 6
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Xét t ng t cho kh i n c h l u ta có:
Kho ng cách gi a D¶ và O là:
Xét i u ki n cân b ng momen quanh O:
u m khi:
Van b t
Gi i ph ng trình trên ta suy c giá tr c a
Bài 2.27:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 7
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Nhìn trên hình v ta có nh n xét r ng h có xu h ng quay quanh i m K ( n m chân c a tr
ch ng). Do v y h cân b ng thì l c P do n c tác d ng vào thành van ph i có ph ng i qua K
hay i m D chính là i m t l c c a P
Chon tr c t a Oz nh hình v :
Ta im tl cP c tính theo công th c:
V i:
là ph n di n tích ph n m t ti p xúc v i n c.
: là moment quán tính c a m t ti t di n ti p xúc v i n c
là cao c a tr ng tâm ti t di n tính t m t thoáng
(1)
T ó ta suy ra:
M t khác theo hình v ta th y:
;
(2)
T (1) và (2) ta suy ra giá tr c a H=1,04(m)
Ta tính c ô l n c a P là:
P=24503,9 (N) = 24.3 (kN)
Bài 2.39:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 8
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài t p ch ng 3:
Bài 3-26:
Ch n m t O-O là m t ph ng chu n so sánh:
Vi t ph ng trình Becnulli cho m t c t t i 2-2 và 3-3 v i giá tr áp su t d ta có:
Ta có th b qua giá tr t n th t c t n c
D2/2 r t nh nên ta có th b qua
Vi t PT nh lu t Becnulli cho 1-1 và 4-4 ta có:
Thay (2) vào (1):
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 9
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
V i v 4 v à v1 là:
Ta có :
V yl ul ng n c clo trong ng là:
2) L u l ng n c Clo trong ng là 0.5 l/s
T (*) ta có:
3)
T (*) ta có:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 10
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3.27:
Ch n m t chu n 0-0 nh hình v
Vi t ph ng trình Becnulli cho m t c t t i 1-1 và 2-2 v i giá tr áp tuy t i ta có:
Mà:
; n
; n
T ó ta có c giá tr c a v:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 11
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3.35:
Ch n m t chu n 0-0 là m t i qua áy d i c a van x nh hình v :
Vi t ph ng trình Becnulli cho m t c t t i 1-1 và 3-3 v i giá tr áp su t tuy t i ta có:
T ó ta có:
V y:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 12
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3.36:
Vi t ph ng trình nh lu t Becnulli cho m t
c t 2-2 và 3-3 v i m t ph ng so sánh là m t
0-0 nh hình v :
V i các giá tr :
T n th t c t áp s b ng t ng các t n th t d c ng và c c b :
(do t n th t d c ng t l v i chi u dài)
Vi t ph ng trình nh lu t Becnulli cho m t c t 2-2 và 1-1 v i m t ph ng so sánh là m t 0-0:
V ng o áp
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 13
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3.39:
Ch n m t O-O là m t ph ng chu n so sánh:
Vi t ph ng trình Becnulli cho m t c t t i 1-1 và 2-2 v i giá tr áp tuy t i ta có:
T ng o áp ta có ph ng trình:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 14
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Thay (2) vào (1) ta suy ra c:
V i:
L ul ng n c là:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 15
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3-41:
Ch n m t ph ng chu n O-O nh hình v
Vi t ph ng trình Becnulli cho m t c t 1-1 và 2-2 v i áp su t d :
Ph ng trình liên t c áp d ng cho kênh t i o n u và o n thu h p;
Thay (2) vào (1) ta có:
Sau khi thay s vào và gi i ra ta c giá tr c a v2 là:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 16
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Bài 3.46:
Ph ng trình ng l ng cho o n dòng ch y c gi i h n b i 2 m t c t 1-1 và 2-2 i v i tr c
chi u s n m ngang h ng t trái sang ph i:
Coi:
L c ngoài g m có:
L c kh i tr ng l ng c a o n dòng ch y là G tuy nhiên G s = 0
L c m t:
L c ma sát trên thành ng. Tuy nhiên ta ch xét 1 ph n ng ng n nên coi l c ma sát là nh
nên có th b qua
Áp l c n c xung quanh tác ng lên m t ng 1-1 và 2-2:
Ph ng trình inh lu t Becnuli cho 2 m t 1-1 và 2-2 v i m t O-O là m t chu n:
Tuy nhiên do Q và là không i nên:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 17
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Vi t l i ph ng trình trên ta có :
Goi ph n l c c a van tác ng vào dòng n c là R
Ta có:
Giá tr R = giá tr áp l c tác d ng lên c a van:
V i:
Áp d ng thay s : P=112.5 (kN)
Ch ng IV: T n th t c t n c trong dòng ch y
Bài 4-14:
S
V in c có nhi t
V y ta có
V yn c ch y r i
Chi u dày c a l p m ng sát thành
Ta th y:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 18
- GVHD: PGS.TS. Lê Tr n Ch ng
Bài t p th y l c ic ng
Nên n c ch y r i trong khu thành tr n th y l c
Bài 4-20:
T n th t d c ng hd tính theo công th c Darcy:
Ta gi s r ng n c trong ng ch y khu s c c n bình ph ng
Ta tính C theo công th c Maninh:
Vi
(tra b ng v i ng th ng)
T ó ta có :
M t khác ta có:
Thay vào công th c hd:
Vi ta ki m tra l i i u ki n ch y r i trong khu s c c n bình ph ng
Ta ki m tra l i i u ki n ch y r i trong khu s c c n bình ph ng
y
V y gi thi t úng.
L ul ng n c ch y qua là:
Nguy n Thành Trung ± 2461.53 Tr. 19
