Ngân hàng bài thi môn Kỹ thuật thủy khí Mẫu ĐT03/NHCH ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI (Theo chương trình đào tạo 150 TC) Tên học phần: Kỹ thuật thủy khí Mã số học phần: BAS203 Số tín chỉ: 2 Dạy cho ngành, khối ngành: Toàn trường Khoa: Cơ khí THÁI NGUYÊN - NĂM 2011 Phần I. QUY ĐỊNH CHUNG 1. Nội dung đánh giá thi kết thúc học phần: Kiểm tra đánh giá những kiến thức SV đã thu nhận được thông qua việc trả lời một số câu hỏi cơ bản thuộc nội dung của học phần đã học. 2. Phương pháp đánh giá: (Thi vấn đáp, thi viết hay thi trắc nghiệm, thời gian làm bài thi.) - Thi viết - Thời gian làm bài thi: 60 phút - Tỷ trọng điểm thành phần thi là :50%. 3. Nguyên tắc tổ hợp đề thi: Đề thi gồm 2 bài tập: - Câu 1 (5 điểm): Được bốc thăm từ nhóm bài tập Chương 1, 2 - Câu 2 (5 điểm): Được bốc thăm từ nhóm bài tập Chương 3,4,5, 6. 4. Ngân hàng câu hỏi: - Tất cả các chương của học phần đều phải nêu ra được các câu hỏi. - Trong một chương có n câu hỏi loại 1 điểm; m câu hỏi loại 2 điểm; v.v - Quy định số câu hỏi cho mỗi học phần: không dưới 15 câu/1TC - Các câu hỏi được mã hiệu theo cấu trúc phần chữ và số Giải thích: LT 2.3.2 ; BT 3.4.2 ; - LT là câu hỏi lý thuyết - BT là câu hỏi bài tập 1 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH - Ch s th nht: ch cõu hi thuc chng s my (nu cõu hi gm nhiu ý nh phõn tỏn nhiu chng khỏc nhau thỡ ch s chng ly theo chng cao nht) - Ch s th hai: ch s im ca cõu hi - Ch s th ba: ch s th t cõu hi ca chng ú Phn II. NI DUNG NGN HNG CU HI CHNG 1, 2 LT 2. Cõu hi lý thuyt: (khụng cú) BT 2. Bi tp: BT 2.5.1 Xác định áp lực d tổng hợp ( trị số và điểm đặt) và vẽ biểu đồ áp suất của nớc tác dụng lên thành chữ nhật phẳng có chiều rộng b = 10 m, đặt nghiêng một góc o 60 = . Chiều sâu mực nớc từ phía trái ( phía trớc thành phẳng) h 1 = 8 m và từ phía phải h 2 = 5m. Khối lợng riêng của nớc là 3 /1000 mkg = . 2 1 h h BT 2.5.2 Một phễu thuỷ tinh có bán kính R = 50 cm, cao H = 120 cm, khối lợng G=25,5kg. Bỏ qua chiều dài và đờng kính cổ phễu C. Cho g = 9,81 m/s 2 . Bịt cổ phễu C bằng một nút nhỏ, úp phễu xuống đáy phẳng của một bình hình hộp chứa đầy nớc (có 3 /1000 mkg = ) với chiều cao L = 200 cm. Khoét một lỗ nhỏ O ở đáy bình để cho áp suất trong phễu là áp suất khí quyển p a . Xác định trị số lực nâng f o nhỏ nhất cần thiết để nâng phễu lên? p a O Khụng khớ Khụng khớ C H R L BT 2.5.3 Xác định áp lực nớc lên tấm chắn phẳng và lực cần thiết để nâng tấm chắn lên cao. Chiều rộng tấm chắn b = 1,8m, chiều sâu mực nớc trớc tấm chắn h = 2,2 m. Trọng lợng tấm chắn G = 15 kN. Hệ số ma sát của cửa van trên trục đỡ f = 0,25. 3 /1000 mkg = , g = 9,81 m/s 2 . a p A B T 2 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH BT 2.5.4 Tìm áp lực nớc lên tấm chắn phẳng hình chữ nhật đặt thẳng đứng, kích thớc H = 3,5m ; b = 2m . Chiều sâu nớc ở thợng lu h 1 = 3,0 m, ở hạ lu h 2 = 1,2 m. Tính lực nâng ban đầu T nếu tấm chắn nặng G = 6600N và hệ số ma sát giữa tấm chắn và khe trợt f = 0,3. Cho 3 /1000 mkg = , g = 9,81 m/s 2 . h h 1 2 T BT 2.5.5 Một ống tròn đờng kính d = 0,06m đặt nằm ngang, dẫn nớc từ bể chứa ra ngoài. Đầu ống phía bể chứa đợc cắt bằng mặt phẳng nghiêng o 45 = , đợc đóng bằng nắp vừa với ống và có thể quay quanh bản lề O nằm ngang ở phía trên. Tính lực T ban đầu để mở nắp ra nếu bỏ qua trọng lợng nắp và ma sát ở bản lề. Chiều sâu h = 1 m. Với g = 10m/s 2 . Cho mô men quán tính của hình elip là: 4 3 ab J cx = Với: b là bán trục thẳng đứng của hình elip; a là bán trục ngang của hình elip o 45 = p a O d h T BT 2.5.6 Tính áp lực d tác dụng lên cánh cửa hình chữ nhật có cạnh song song với mặt thoáng, hai phía là nớc. Biết h 1 = 3 m; h 2 = 2 m; chiều rộng cánh cửa là b = 4 m. Lấy g = 9,81 m 2 /s; n = 9810 N/m 3 . 3 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH BT 2.5.7 Một van hình nón có chiều cao h và làm bằng thép có 3 10.52,76 = t N/m 3 dùng để đậy lỗ tròn ở đáy bể chứa nớc. Cho biết: D = 0,4h, đáy van cao hơn lỗ h 3 1 . Tính lực cần thiết ban đầu để mở cửa van nếu h = 1,0 m? Cho áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 p a h/3 D=0.4h h 5h BT 2.5.8 Cánh cống cong là một phần t trụ tròn có bán kính đáy là r = 2 m; Chiều rộng không đổi L = 4m có thể quay xung quanh khớp quay O nh hình vẽ. Đỉnh cống nằm dới mực nớc h = 5,0m. Nếu bỏ qua trọng lợng cánh cống, tính lực R để đóng đợc cánh cống? áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 . 4 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH O a p R 5m C r BT 2.5.9 Một cơ cấu gồm một cửa cống tháo nớc đợc đỡ bởi một thanh đỡ có thể quay xung quanh một trục quay; thanh đỡ đứng thẳng nhờ đối trọng là vật G. Xác định thể tích V nhỏ nhất của vật nặng G đủ để đóng cửa cống có đờng kính d = 60 cm. Các kích thớc biểu diễn nh hình vẽ. Cho vật nặng có trọng lợng riêng n 5,1 = . Bỏ qua lực ma sát nếu có. Cho g = 9,81 m/s 2 , áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 a p 10cm OH 2 20cm Dây kéo Thanh đỡ Cửa cống Trục quay D=60cm 20cm BT 2.5.10 Xác định áp lực thuỷ tĩnh d tác dụng lên mặt tam giác cân có đỉnh là C cách mặt thoáng một khoảng = 1 m. Cho góc nghiêng của hình phẳng so phơng ngang =45 o , chiều cao từ đỉnh đến đáy là a = 1,8 m, đáy rộng b = 1,2m ;Cho mômen quán tính của tam giác đợc tính theo công thức J c = 36 3 ba ; áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời; trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 . . 5 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH p a D h o 45 1 , 8 m 1 , 2 m 1m C BT 2.5.11 Xác định lực căng của lò xo BC để giữ cánh cửa tròn AB ở vị trí đóng kín ( chỉ tính áp lực d ). Biết cánh cửa AB có thể quay quanh trục trùng với đờng kính vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Cho d = 40 cm, áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 d/2 A B C O a p Bản lề BT 2.5.12 Xác định độ sâu h để nớc có thể tràn qua cánh cống AB hình chữ nhật và tính áp lực d tác dụng lên cánh cống trong trờng hợp đó. Cánh cống này có thể quay xung quanh bản lề O. Bỏ qua lực ma sát và trọng lợng bản thân cánh cống. áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc 9810 = n N/m 3 45 o h O A B a p 4 m BT 2.5.13 Ngời ta đậy một lỗ tròn ở đáy bể chứa bằng quả cầu có trọng lợng G; bán kính quả cầu bằng R; mức nớc từ mặt thoáng đến đáy bình h = 4R , cho y = R/2. Tính lực Q cần thiết để nâng 6 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH quả cầu lên. Bỏ qua trọng lợng của quả cầu . Biết thể tích của chỏm cầu tính theo công thức: ( ) 32 3 3 yyRV = a p h =4R R Q y BT 2.5.14 Tính áp lực thuỷ tĩnh d của nớc tác dụng lên mặt cong phía ngoài của múi cầu có góc ở tâm là 90 0 , bán kính cầu R = 0,5 m và độ ngập sâu của tâm cầu là h = /4R . Biết tâm C của hình phẳng có dạng nửa hình tròn cách tâm hình tròn là y= 3/4R . Cho 3 /9810 mN n = , g = 9,81 m/s 2 . O p a h y C BT 2.5.15 Tính áp lực thuỷ tĩnh d của nớc tác dụng lên mặt cong bên ngoài của 1/2 hình nón có bán kính đáy R = 0,2 m, chiều cao nón h = 0,4m. Biết nửa hình nón ngập trong chất lỏng có độ sâu H = 0,6m. Cho 3 /9810 mN n = , g = 9,81 m/s 2 . 7 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH h H a p o R BT 2.5.16 Ngời ta lồng vào thành bình chứa chất lỏng một trụ tròn có khả năng quay không ma sát xung quanh trục đi qua tâm trụ và vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Một nửa của trụ tròn luôn luôn ngập trong chất lỏng. Theo định luật Acsimét, áp lực sẽ tác dụng lên nửa trụ tròn này theo ph- ơng thẳng đứng từ dới lên, vậy trụ tròn có quay đợc không? tại sao? Tính tổng áp lực chất lỏng tác động vào trụ tròn và tìm điểm đặt của áp lực? Cho: r = 0,5m; h = 2,5 m, 3 /9810 mN = . a p r o h BT 2.5.17 Tính áp lực thuỷ tĩnh d của nớc tác dụng lên bề mặt cong của 1/8 cầu có bán kính R = 0,5 m và độ ngập sâu của tâm cầu là h = /4R . Biết trọng tâm của 1/4 hình tròn nằm dới độ sâu h c = h 3/4R . Cho 3 /9810 mN n = , g = 9,81 m/s 2 . h O y z x a p R BT 2.5.18 Van K đậy kín miệng ống dẫn nếu hệ thống đòn bẩy OAB ở vị trí nằm ngang. Tính xem với áp suất của nớc trong ống dẫn bằng bao nhiêu thì van K sẽ mở ra. Biết cánh tay đòn b = 4a, đ- ờng kính ống dẫn d = 50 mm, bán kính phao cầu R = 10 cm. Bỏ qua trọng lợng của phao và hệ thống đòn bẩy, trọng lợng riêng của nớc 9810 N/m 3 . 8 b O d A B K a a p R Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH BT 2.5.19 Xác định áp lực nớc lên cửa van hình cung có bán kính R = 4 m, chiều rộng b = 10 m, chiều sâu nớc H = 2 m. A B x O z H BT 2.5.20 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 . 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. BT 2.5.21 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 9 p a 30cm 3m 50cm p ot Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH 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. Xác định trị số của lực F phải đặt vào dây tời tại B để kéo cửa van lên theo phơng thẳng đứng? BT 2.5.22 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? Xỏc nh ỏp lc d ca cht lng tỏc dng lờn b mt cong xung quanh phớa trong 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. BT 2.5.23 Mt van chn t ng AB úng m cht lng cú dng hỡnh tam giỏc vuụng 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. Xỏc nh lc y T ca lũ xo sao cho ca van v trớ cõn bng cõn bng nh hỡnh v ? 10 p od h 1 =1,8m A p a F B 30 h=0,2m h 2 =0,9m p od h 1 =0,9m h 2 =1,8m D=2m [...]... mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH BT 2.5.41 Một phần t quả cầu ngập trong chất lỏng có bán kính cầu R = 0,6m Biết chất lỏng có =8650 N/m3, độ cao cột chất lỏng a = 1,1m; H=0,3m; áp suất d trên mặt thoáng của bình pod = 0,3at, cho tỷ trọng của thủy ngân Hg=13,6 Tìm: 1/ Độ cao cột thuỷ ngân hHg trong ống đo áp? 2/ áp lực d của chất lỏng tác dụng lên một phần t mặt cầu? p od p a a h Hg n H BT 2.5.41 Hg... 2.5.38 Chất lỏng đợc tháo ống qua B F ( có tỷ trọng = 2) tự động từ bể chứa vào một van chắn hình tròn 17 A Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH có đờng kính d =700mm có thể quay quanh một bản lề đi qua O ( nh hình vẽ) Biết độ ngập sâu của điểm O trong chất lỏng là H = 1,5m; góc nghiêng = 45o; áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời 1/ Tìm trị số và điểm đặt áp lực d của chất lỏng tác... ỏp van? 22 b Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH BT 2.5.50 Một trụ bị đẩy nổi trong chất lỏng nh hình vẽ Biết bán kính trụ R=0,5m; đờng sinh trụ vuông góc mặt phẳng hình vẽ b = 3m Biết chất lỏng có khối lợng riêng =800 kg/m3 ; áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời Xác định áp lực d của chất lỏng tác dụng lên mặt trụ a O BT 2.5.51 Ngi ta dựng mt van kim (ng kớnh d) dựng hn ch lu lng... 5.5.9 Từ bình A, áp suất tuyệt đối tại mặt thoáng trong bình là pt = 1,5 at, chất lỏng chảy vào bình hở B Xác định độ cao chênh mực nớc H, nếu Q = 0,05 m3/s, đờng kính ống d=200mm, chiều dài l = 8m; hệ số cản ở khoá k = 4 , tại 3 chỗ uốn cong đều có c = 1,3 , hệ số nhớt của 2 3 chất lỏng = 0,32cm / s , khối riêng của chất lỏng = 1300kg / m Bỏ qua tổn thất ở cửa vào và cửa ra của ống Cho g = 9,81... trụ L = 1,5m; mực nớc trớc cửa van luôn cao hơn điểm C một đoạn H=0,5m; áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc n = 9810 N/m3 1/ Tìm áp lực d chất lỏng tác dụng vào mặt cong BC? 2/ Tìm áp lực d chất lỏng tác dụng lên mặt phẳng BO? pa D=2r H BT 2.5.38 Mt qu cu l mt ca van úng kớn ming ng trũn cú cựng ng kớnh d nh hỡnh v, van c gn vo 1 bn l ti A Bit cht lng cú t trng =1,2;... (Khụng cú) BT 5 Bi tp: BT 5.5.1 Tìm chiều cao đặt bơm hs = ? nếu biết bơm ly tâm bơm chất lỏng có lu lợng A Q = 10 l/s, đờng kính ống hút dh = 100 mm, chiều dài ống hút lh = 12 m Tổng hệ số tổn thất cục bộ trên ống hút C = 8,5;hệ số tổn thất dọc đờng là = 0,03 ; áp suất chân không tại cửa vào của bơm pck = 0,8 at Chất lỏng có 24 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH trọng lợng riêng CL = 9000... tr s ca lc gi F nún v trớ cõn bng nh hỡnh v BT 2.5.48 Một tấm chắn hình elip AO để chắn chất lỏng trong ống dạng tròn có đờng kính D=1m Tấm chắn đợc gắn vào một bản lề tại O vuông góc với mặt phẳng hình vẽ Biết 1 = 9810N/m3; 2 có tỷ trọng = 6; a = 700mm; h =450mm ; = M O 30o 1/ Xác định áp lực d của chất lỏng tác dụng lên mặt phẳng AO? 2/ Xác định mô men giữ M tại O để 1 tấm chắn ở vị trí cân... vận tốc vT của dòng nớc ra khỏi vòi? b/ Tính lu lợng của ống? c/ Xác định áp suất tĩnh tại các điểm E (đầu ống có đờng kính D) và S (cuối cuối vòi có đờng kính d)? 30 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH pa 10m E 30m T S BT 5.5.15 ống xi phông đa nớc từ bình A sang bình B Lu lợng qua ống là Q = 4 (l/s), trọng lợng riêng 3 2 của chất lỏng = 8500 N / m , độ nhớt động học = 0,61cm / s ống có... ca ng ng n=0,008; tn tht cc b qua vũi DE = 2 g Ly g=9,81m/s2 ; 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? 31 Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH p a l1=24m l2=36m H A Khúa d1=150mm B C cv=0,5 D E d2=75mm K=10 BT 5.5.17 Chất lỏng có khối lợng riêng =700kg/m3 từ bình chứa có tiết diện lớn chảy ra ngoài... Biết áp suất d tại mặt thoáng pdA = 0,8 at; HA = 2,0m; HB = 7,0m; l1 = 20m; l2 = 30m; d1=200mm; d2 =100mm Hệ số cản dọc đờng 1 = 0,0356 và 2 = 0,0323 ; 1 = 2 = 1 Dòng chảy dừng 3 Chất lỏng có = 9810 N / m 1/ Dòng chất lỏng chảy theo chiều nào? Tại sao? 2/ Tìm lu lợng chảy trong hai ống? Nếu hệ số tổn thất tại cửa vào cv = 0,5 ; cửa ra cr = 1 ; vị trí chuyển tiếp ống 2 và ống 1 có hệ số tổn thất . T03/NHCH - Ch s th nht: ch cõu hi thuc chng s my (nu cõu hi gm nhiu ý nh phõn tỏn nhiu chng khỏc nhau thỡ ch s chng ly theo chng cao nht) - Ch s th hai: ch s im ca cõu hi - Ch s th ba: ch s. định áp lực nớc lên tấm ch n phẳng và lực cần thiết để nâng tấm ch n lên cao. Chiều rộng tấm ch n b = 1,8m, chiều sâu mực nớc trớc tấm ch n h = 2,2 m. Trọng lợng tấm ch n G = 15 kN. Hệ số ma. 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. BT 2.5.21 Một cửa van dạng ch nhật ch n ngang kênh đợc đặt nghiêng dới một