Bài tập kỹ thuật thủy khí
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (238.14 KB, 15 trang )
p
a
30cm
3m
50cm
p
ot
BÀI TẬP KỸ THUẬT THỦY KHÍ
Lớp học phần:
Giáo viên giảng dạy:Nguyễn Thị Hiền
Yêu cầu sinh viên khi tham gia học phần Kỹ thuật thủy khí:
Câu 1:
Bi tp K thut thy khớ tham kho 2011
Van mt chiu ca ng hỳt ca mt mỏy bm ly tõm l mt viờn bi dng cu, bit bỏn
kớnh viờn bi l R=25cm. Cht lng l nc cú khi lng riờng =998,2kg/m
3
. p sut mt thoỏng
phớa ngoi l ỏp sut khớ tri p
a
=98100 N/m
2
, ly g=9,81m/s
2
.
1/ Xỏc nh ỏp lc tuyt i ca cht lng phớa ngoi ng hỳt tỏc dng lờn b mt cu phớa
di?
2/ Xỏc nh giỏ tr ỏp sut tuyt i p
ot
cu t ng m cho cht lng i vo phớa trong
ng hỳt? B qua khi lng viờn bi.
Cho cụng thc tớnh chm cu: V=(
/3)z
2
(3R-z)
Vi R l bỏn kớnh cu, z l chiu cao ca chm.
Cõu 2:
Cho h thng ng dn t trờn mt mt phng nm ngang nh hỡnh v:
Cỏc thụng s ng 1, 2, 3, 4 ln lt nh sau: l
1
=3000m; d
1
=600mm; l
2
=1600m; d
2
=300mm;
l
3
=900m; d
3
=400mm; l
4
=2400mm; d
4
=500mm; lu lng thỏo ra trờn mt một chiu di ng 4 l
q
4
=0,005 (
ms
l
.
). H s nhỏm n= 0,007 cho tt c cỏc ng ng, tớnh h s c trng K ca tng
ng theo cụng thc K =
3
8
4
R
n
(vi R l bỏn kớnh thy lc ca tng ng).
1/ Tớnh lu lng nu tn tht t A n B l 60m ct nc?
2/ Nu dựng mt ng n dn cht lng t A n B, tớnh chiu di ng n tng ng
cú ng kớnh d=500mm?
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
2
A C D B
o
1
2
3
4
o
p
od
h
1
=1,8m
A
p
a
F
B
30
h=0,2m
h
2
=0,9m
Bi tp K thut thy khớ tham kho 2011
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 thng dn cht lng ( t trng =0,9) nh hỡnh v, dũng chy phun ra ngoi khớ tri
bng vũi thu hp dn DE (chiu di vũi khụng ỏng k). p sut ti im D cú giỏ tr d 0,3at; h
s nhỏm ca ng ng n=0,008; tn tht cc b qua vũi DE =
g
E
2
v
1,0
2
. Ly g=9,81m/s
2
; Bit trng
thỏi chy trong ng ng l trng thỏi chy ri.
1/ Xỏc nh lu lng cht lng chy trong ng trờn?
2/ Xỏc nh chiu cao cht lng H trong b cha?
Cõu 5:
Cht lng ng trong mt vt
cha hỡnh nún nh hỡnh v. Bit t
trng cht lng =0,84. p sut d
ti mt thoỏng cht lng p
od
=0,132
bar. Cỏc thụng s cũn li cho nh
trờn hỡnh v?
1/ Xỏc nh ỏp lc d ca
cht lng tỏc dng lờn b mt cong
xung quanh phớa trong nún?
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
=0,9m
h
2
=1,8m
D=2m
Bi tp K thut thy khớ tham kho 2011
2/ Xỏc nh tr s ỏp lc tuyt i ca cht lng tỏc dng lờn ỏy nún?
Cho cụng thc tớnh th tớch nún ct: V=(
/3)a (R
2
+Rr+r
2
)
Vi R,r l bỏn kớnh ỏy ln ỏy nh, a l chiu cao ca nún ct.
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 = ?
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:
Mt van chn t ng AB
úng m cht lng cú dng hỡnh
tam giỏc v cú th quay quanh trc
i qua E nh hỡnh v. Bit cht
lng cú t trng =0,88; ỏp sut
trờn mt thoỏng cht lng cú giỏ tr
tuyt i 1,13 at.
1/ Xỏc nh ỏp lc d cht
lng tỏc dng lờn ca van AB?
4
l
4
l
2
3
l
1
l
K
5
l
d
2
d
1
H
Vòi
o
p
ot
10 m
6 m
8 m
4 m
3 m
T
Bài tập Kỹ thuật thủy khí tham khảo 2011
2/ Xác định lực đẩy
T
của lò xo sao cho cửa van ở vị trí cân bằng cân bằng như hình vẽ ?
Câu 8:
Nước ở 20
o
C (có γ=9789 N/m
3
và ν=0,0101cm
2
/s) ở hai bình chứa A và B được nối với
nhau bằng hai ống dẫn bằng thép mới (hệ số nhám n=0,007). Ống 1 và 2 có đường kính lần lượt là
d
1
=150mm và d
2
=300mm, chiều dài ống 1 là l
1
=20m. Các hệ số tổn thất cục bộ tại cửa vào ξ
cv
=0,5;
cửa ra ξ
cr
=1; tại vị trí mở rộng ξ
mr
=0,56 (ứng với vận tốc trong ống 1). Áp suất mặt thoáng bể A có
giá trị tuyệt đối 1,25at; mặt thoáng bể B là áp suất khí trời.
1/ Tìm lưu lượng chảy từ A sang B? Nếu H=2m, biết trạng thái chảy trong các ống là chảy rối
và lấy α=1,1.
2/ Vẽ định tính đường năng, đường đo áp dư của hệ thống trên?
Câu 9:
Cho một cầu chứa đầy chất lỏng có tỷ trọng
1
δ
=0,86; bán kính cầu R =0,5m. Gắn vào điểm A một ống
đo áp, chất lỏng trong ống đo áp có tỷ trọng
2
δ
=13,6,
ứng với độ dâng cao b=350mm. Khoảng cách từ mặt
phân cách hai chất lỏng đến điểm A là a=0,15m.
1/ Xác định áp suất dư tại điểm B là điểm cao nhất
của chất lỏng trong cầu?
2/ Xác định áp lực tuyệt đối của chất lỏng tác
dụng lên bề mặt nửa cầu ADB?
5
1
2
p
a
p
o
t
7m
25m
Van ξ
v
=3.5
H
A
B
A
B
b
a
D
45
o
A
p
ot
W
2m
B
I
E
Bi tp K thut thy khớ tham kho 2011
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)?
Cõu 11:
Mt ca van chn AE dng hỡnh ch
nht rng b=3m; cnh AE = 3,5m; on BI
=0,5m; on IE=0,5m. Cht lng cú t
trng =0,84; ỏp sut trờn mt thoỏng cú giỏ
tr tuyt i 1,05at. Ly g=9,81m/s
2
.
1/ Xỏc nh ỏp lc tuyt i ca cht
lng tỏc dng lờn ca van?
2/ Van cú th quay quanh trc i qua
I vuụng gúc vi mt phng hỡnh v, xỏc
nh th tớch vt i trng W (c ni vi
I bi mt cỏnh tay ũn di 2m) sao cho c
6
H
d
a
o
l
2
1
l
3
l
h
A
B
