MT S BI TP THY LC, THY VN (Dnh cho sinh viờn ngnh Xõy dng dõn dng v Vt liu xõy dng) bi tập thuỷ lực Xác định áp suất d điểm A ống dẫn nớc, độ cao cột thuỷ ngân ống đo áp h2=50cm; tâm ống đặt thấp mặt phân chia nớc thuỷ ngân h1=80cm Xác định tổng áp lực lên van chắn phẳng hình chữ nhật, cho biết: h1 = 3m; h2 = 1,2m; b = 4m chiều cao van H = 3,5m Tính lực nâng ban đầu, bề dày van 0,08m; trọng lợng riêng vật liệu làm van 11.800N/m3; hệ số ma sát tờng khe f = 0,3 T h2 h1 h1 H h2 Hg A Nơc Hình Hình Xác định phản lực điểm A cửa cống hình chữ nhật a x b=6m x8m; h1=5; G=5000N; = 450 Xác định áp lực nớc lên van phẳng chữ nhật? cho b = 4m; h1= 3m; h2=1,2m; = 600; h=0,8m Khi nâng van quay xung quanh Trong hai trờng hợp sau đây, trờng hợp lực nâng T lớn hơn? a) = 900 b) = 300 o h1 h Ra A h1 a T T G h2 A Hình Hình Xác định vị trí trục quay O để cánh cống tự động mở Khi cho h1>=3m; =300; h2=1,4m; bỏ qua trọng lợng cống Xác định lực kéo T để cánh cống hình chữ nhật bxL=1x5 m vị trí nh hình vẽ? cho h=3,0 m; = 450; Q = 3,5 KN T A o h1 h Q h2 A Hình Hình Xác định áp lực tác dụng lên mặt cong sau: a) Mặt trụ tròn h = 4,5 m; b=1m; d = 3m; b) Mặt trụ tròn d = 6m; b = 2m; h1=12m; h2=8m c) Van hình cánh cung b = 4m; h= 3m; = 450 d) Van hình trụ d = 3m; h=2,5m; b = 10m Tính áp lực tác dụng lên cống phẳng hình tròn có d = 2m; h = 1m h h h1 d d h2 d d h h Hình Hình Lỗ tròn bán kính R=0,4m đặt đý bể chứa nớc đợc đậy van nửa cầu có bán kính có trọng lợng G=500N Tính: a) Lực T cần để mở nắp H=4m pO=pa=100kPa b) Với H van tự động mở với pO = 70kPa 10 Một bình hình trụ dài l = 15 cm , diện tích đáy = cm2 , khối lợng M = 20 g đợc úp xuống nớc Giả thiết thành lọ mỏng nhiệt độ không khí bình không đổi Yêu cầu: 1) Tính chiều cao h2 2) Tính chiều cao h1 11 Xác định áp suất tuyệt đối p0 chiều cao mực nớc h1 ống , số đọc áp kế thuỷ ngân ( Hg = 13,6 ) h2 = 0,10 m , h3 = 0,8 m 12 Xác định lực có xu tách nắp nửa hình cầu khỏi bể chứa nớc Nắp đóng lỗ đờng kính d = m Bỏ qua trọng lợng thân nắp Cho biết H = 2,4 m , h = 2,0 m , pod = 0,3 at h1 h2 H R Hình Hình 10 p0 p0 h3 B H Nuoc h M A h1 h2 N Hg Hình 11 13 Chọn cao độ đặt bơm bơm ly tâm cho biết lu lợng Q=30l/s; đờng kính ống hút d = 150mm; chân không kế 0,68at; tổng tổn thất ống hút hw = 1,0m Hình 12 Hb Hình 13 14 Chất lỏng chuyển động ống trụ tròn đờng kính d, có phân bố lu tốc u = u r2 Xác định Q, v hệ số sửa chữa động r02 15 Tia nớc có vận tốc v = 30m/s lu lợng Q = 36l/s phun theo phơng ngang gặp phảng đặt vuông góc với phơng tia nớc bị phân thành phần: phần dọc theo phẳng có Q1 = 12l/s, phần lệch góc Xác định lực tác dụng dòng lên phẳng? Bỏ qua trọng lợng khối dòng lực ma sát dòng chảy với phẳng 16 Đầu vòi phun chữa cháy có đờng kính thay đổi từ D=80mm đến d=30mm Khi mở vòi có lu lợng Q=35l/s Xác định: - Cột áp vòi phun - Lực giữ vòi phun Q2, v D d Q, v R Q1, v Hình 16 Hình 15 17 Một bình lớn, kín, chứa chất lỏng, mặt có không khí với áp suất d p0=0,1at Cách dới mặt thoáng độ sâu 1,2m có lỗ nhỏ cho chất lỏng chảy Tính vận tốc chảy qua lỗ mặt cắt co hẹp dòng chảy trờng hợp: Chất lỏng nớc Chất lỏng dầu có tỷ trọng 0,7 Chất lỏng gồm lớp nớc dầy 0,3m lớp dầu dầy 0,9m (bỏ qua tổn thất lợng) 18 Tính lu lợng vẽ đờng dòng chảy từ bình kín A sang bình hở B theo ống dẫn Biết po = 2,2at (AS d); HA=2m; HB = 5m; l1 = 60m; l2 = 50m; d1=75mm; d2=50mm; 1=0,032; = 0,03 B Không khí 1,2m Hình 17 po HB HA Hình 18 19 Tính lu lợng vẽ đờng hệ thống đờng ống gồm ba đoạn nối với Cho H=2m; d1= 75mm; d2 = 150mm; d3 = 100mm; bỏ qua tổn thất dọc đờng pa H Hình 19 20 Nớc nhiệt độ t = 90 C ( = 0,00326St) chảy theo ống có tiết diện hình chữ nhật x 10 mm2 tản nhiệt để làm lạnh động đốt Xác định vận tốc trung bình nhỏ để dòng chaỷ chảy rôi 21 Để làm thí nghiệm đo độ dốc thuỷ lực J ta cho chất lỏng có độ nhớt = 0,4P trọng lợng riêng = 8.335,5N/m3 chuyển động ống tròn có đờng kính d = 75mm Vận tốc đo trục ống U0 = 2m/s Xác định độ dốc thuỷ lực J 22 Bơm ly tâm bơm nớc từ giếng lên, ống hút bơm dài 24m, đờng kính d=150mm; hệ số tổn thất Hb lới chắn rác =0,6; hệ số tổn thất chỗ cong = 0,294; hệ số ma sát = 0,03 Xác định Q bơm với điều kiện áp suất chân không không vợt Hình 22 6mH20 Cho Hb=4m 23 Xác định cột áp cần chuyển chất lỏng có = 0,013St lên theo đờng ống có d = 100mm; l = 150m với Q = 45m3/h; ống có van v = 2,3; khoá k = 5,5; đoạn uốn u = 0,3; phân nhánh n = Độ chênh cửa so với điểm đầu 17m 24 Một đờng hầm dài l = km tiết diện tròn dẫn nớc có áp lu lợng Q = 50 m3/s từ hồ chứa vào nhà máy thuỷ điện Đờng hầm đợc thi công đá thô có đờng kính tơng đơng D = 5m , mấu nhám nhấp nhô thành có chiều cao trung bình = 50mm Hệ số nhớt nớc = 0,0101cm2/s 1) Xác định trạng thái chuyển động 2) Tính tổn thất cột nớc 25 Nớc ( n = 0,0101 cm2/s), dầu (d = 8440 N/m3 , d = 0,2 cm2/s ) , chảy qua ống riêng biệt có đờng kính d = 150 mm , độ nhám = 0,12 mm với lu lợng trọng lợng G = 73750 N/h Xác định : 1) Vận tốc trung bình 2) Trạng thái chảy trờng hợp tổn thất mét chiều dài đờng ống 26 Hai lỗ tròn thành mỏng có đờng kính d = 4cm thành bình chứa nớc Cho a1 = 20 cm (t tâm lỗ dới tới đáy), a2 = 50 cm (khoảng cách tâm lỗ) Xác định chiều sâu nớc H bình lu lợng Q = 24 l/s 27 Bể lớn chứa nớc với chiều sâu H = 6m Hai vòi có đờng kính d=4 cm, dài l = 15 cm hệ số lu lợng =0,82 Một vòi lắp cách đáy bể khoảng e = 50 cm, vòi đặt đáy Xác định : 1) Lu lợng vòi nằm ngang 2) Chân không vòi nằm ngang 3) Lu lợng vòi thẳng đứng H H Q2 d l a2 Q1 a1 e d l Hình 26 28 Nớc chảy từ bể A sang bể B theo đờng ống đờng kính d = 40 mm l = 10 m Từ bể B nớc lại chảy vào không khí qua vòi hình trụ đờng kính d1 = 40 mm ( hệ số lu lợng = 0,82 ) Cho hệ số tổn thất cục uốn cong c = 0,3 , khoá K = hệ số ma sát dọc đờng = 0,03 Hãy xác định cột áp H bể A để mực nớc bể B có đợc độ cao h=1,0 m Tính Q Hình 27 H d,l K h d1 Hình 28 29 Nớc chảy từ bể chứa qua vòi dài l = 0.3m; d = 50mm; Q = 10l/s Xác định cột áp tác động lên vòi H, vận tốc Vc áp suất pc mặt cắt co hẹp Biết = 0,82; = 0,63; = 0,06 30 Đờng ống gồm ống nối song song dẫn lu lợng Q = 90 l/s Biết d1=150 mm, K1 = 158 l/s , l1 = 450 m , d2 = 150 mm , K2 = 158 l/s, l2 = 300 m , d3 = 200 mm, K3 = 341 l/s, l3 = 1000 m Tính Q1 , Q2 , Q3 tổn thất cột nớc nút A B H Hình 31 31 Xác định kích thớc, độ dốc đáy kênh hình thang có m = kênh có lợi thuỷ lực Mái kênh phủ đá (n = 0,035; [Vox] = 3,5m/s); dẫn lu lợng Q = 14m3/s 32 So sánh khả tháo nớc kênh có diện tích m2 nhng có hình dạng khác nhau: a) Tam giác b) Kênh chữ nhật có b = 2h c) Hình thang nửa lục giác d) Nửa hình tròn bán kính r Biết: n = 0,017; i = 0,005 33 Ngời ta thay máng tạm thời làm gỗ (n = 0,013) mặt cắt ngang hình chữ nhật có b = 0,5m; i = 0,012; h = 0,4m kênh bê tông có n=0,017 dạng hình nửa tròn có diện tích mặt cắt ớt Tính độ dốc i2 kênh bê tông để dẫn đợc lu lợng nh máng gỗ bi tập thuỷ văn (3) 20m 20m (4) 0.9m 20m (2) 1.9m 20m (1) 4m 20m 2.1m 34 Cho mặt cắt ngang sông nh hình vẽ có số liệu đo lu tốc thuỷ trực nh bảng sau: Yêu cầu: a) Tính lu tốc bình quân thuỷ trực b) Tính lu lợng phận lu lợng toàn Thuỷ trực 1,8 umặt (m/s) u0.2h (m/s) 1,3 1,6 1,5 0,95 u0.6h (m/s) 1,25 1,45 u0.8h (m/s) 0,95 1,1 1,0 0,7 uđáy (m/s) 35 Biết số liệu đo lu lợng Q (m3/s) sông Nậm Mức trạm Nậm Mức nh bảng dới đây: STT Năm 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 Qi 2570.00 776.00 503.00 536.00 767.00 350.00 972.00 Yêu cầu: Xác định toạ độ đờng tần suất lý luận theo: + Pearson III + Loga-Pearson III +Kritsky - Menkel 36 Biết số liệu đo lợng lợng ma X (mm) trạm Thạch Thất nh bảng dới đây: Yêu cầu: Xác định toạ độ đờng tần suất lý luận theo: + Pearson III + Loga-Pearson III +Kritsky - Menkel STT Năm 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Xi 87 187 58 112 135 82 345 144.1 37 Cu bc qua thng lu sụng K Cựng ( = 0.86; Ho = 19mm; f = 0.8) cú din tớch lu vc F = 220Km2; chiu di sụng chớnh L = 17Km; lu tc o c ln nht Vmax = 2.4m/s Tớnh lu lng thit k vi tn sut 1%; 2% v 4%? Bit: H1%=371.06mm; H2% = 326.13mm; H4% = 301.16mm; H s trit gim = 0.8 38 Cu nh vt qua sui Nm Mn tnh in Biờn (vựng ma III) cú din tớch F = 58.7Km2; chiu di sụng chớnh L = 12.5Km; tng chiu di sụng nhỏnh l = 13.5Km; dc lũng ch Jl = 33o/oo; dc sn lu vc Jsd = 300o/oo Tớnh lu lng thit k vi tn sut 1%; 2% v 4%? Bit: H1% = 381.mm; H2% = 335mm; H4% = 283.2mm; H s trit gim = 0.95; = 0.75; ml = 7; msd= 0.15; 39 Xỏc nh lu lng thit k Q4% theo cụng thc cng gii hn bit: F = 2,59 km2; Llũng= 1,23 km; lu vc sn dc, chiu rng B = 1,05 km; lnhỏnh = 0,79 km; t cp IV; = 0,766; Js=277,420/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl = 40,780/00; fh = 0; = 1,0; lng ma P4% = 203,3mm 40 Xỏc nh lu lng thit k Q4% theo cụng thc cng gii hn bit: F = 0,95 km2; Llũng= 1,44 km; lu vc sn dc, chiu rng B = 0,54 km; lnhỏnh = 0,4 km; t cp IV; = 0,811; Js=50,430/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl = 28,830/00; fh = 0; = 1,0; lng ma P4% = 203,3mm 41 Xỏc nh lu lng thit k Q4% theo cụng thc cng gii hn bit: F = 0,3 km2; Llũng= 0,34 km; lu vc sn dc, chiu rng B = 0,44 km; lnhỏnh = 0,31 km; t cp IV; = 0,85; Js=79,420/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl = 700/00; fh = 0; = 1,0; lng ma P4% = 203,3mm 42 Cống hộp vuông 1,0mì1,0m dài 30m đặt độ dốc 0,5%; có độ nhám n=0,014 cột nớc trớc cống là1,85m; dạng cửa vào tròn êm thuận (ke = 0,2) Xác định lu lợng cống trờng hợp: - Hạ lu không bị ngập - Chiều sâu hạ lu vợt đỉnh cống hộp 0,20(m) hạ lu - Cột nớc trớc cống trờng hợp lu lợng chảy có giá trị nh trờng hợp 43 Cống tròn BTCT đờng kính 1m, dài 30m, độ dốc cống 0.5%; cống cần thoát lu lợng 3m3/s, độ sâu dòng chảy hạ lu TW=0.5m Tính thuỷ lực cống xác định chế dộ kiểm soát Cho Ke = 0,5 44 Đờng vợt qua dòng chảy nhỏ có Qmax4% = 6.5 m3/s, TW = 1m, L=35m, S = 0.5% Yêu cầu: - Lựa chọn phơng án thiết kế cống - Tính thuỷ lực cống xác định chế dộ kiểm soát ứng với phơng án thiết kế cống chọn Đề cơng ôn tập môn thuỷ lực thủy văn Phơng trình vi phân cân Ơle Nêu điều kiện cân Phơng trình thuỷ tĩnh ý nghĩa phơng trình Phân biệt loại áp suất Tính áp lực chất lỏng lên thành phẳng, thành cong? Phơng trình vi phân chuyển động chất lỏng lý tởng chảy ổn định Chứng minh phơng trình Bécnuly dòng nguyên tố chất lỏng lý tởng chảy ổn định ý nghĩa phơng trình Phơng trình Bécnuly cho toàn dòng chất lỏng thực Phơng trình động lợng cho đoạn dòng chảy ổn định Các loại tổn thất lợng dòng chảy? Ví dụ Trình bày thí nghiệm Râynôn (Nêu thí nghiệm, số Râynôn, phân biệt dòng chảy rối chảy tầng) 10 Phơng trình dòng chảy đều? 10 11 Trình bày dòng chảy tầng, chảy rối ống trụ tròn 12 Công thức Sê-dy 13 Tổn thất lợng cục dòng đột mở 14 Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua lỗ nhỏ, thành mỏng, cột áp không đổi? 15 Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua vòi hình trụ gắn ngoài, cột áp không đổi? 16 Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua đờng ống dài (mắc song song nối tiếp)? 17 Dòng chảy không áp kênh hở? Phơng trình tính dòng chảy không áp kênh hở? 18 Các toán dòng chảy không áp kênh hở 19 Thế mặt cắt tốt thuỷ lực (Nêu rõ định nghĩa, yêu cầu, điều kiện chứng minh cụ thể kênh hình thang) 11 [...]... không đổi? 16 Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua đờng ống dài (mắc song song và nối tiếp)? 17 Dòng chảy đều không áp trong kênh hở? Phơng trình cơ bản tính dòng chảy đều không áp trong kênh hở? 18 Các bài toán dòng chảy đều không áp trong kênh hở 19 Thế nào là mặt cắt tốt nhất về thuỷ lực (Nêu rõ định nghĩa, yêu cầu, điều kiện và chứng minh cụ thể đối với kênh hình thang) 11 ... h = 4,5 m; b=1m; d = 3m; b) Mặt trụ tròn d = 6m; b = 2m; h1=12m; h2=8m c) Van hình cánh cung b = 4m; h= 3m; = 450 d) Van hình trụ d = 3m; h=2,5m; b = 10m Tính áp lực tác dụng lên cống phẳng hình... tròn bán kính R=0,4m đặt đý bể chứa nớc đợc đậy van nửa cầu có bán kính có trọng lợng G=500N Tính: a) Lực T cần để mở nắp H=4m pO=pa=100kPa b) Với H van tự động mở với pO = 70kPa 10 Một bình hình... chuyển chất lỏng có = 0,013St lên theo đờng ống có d = 100mm; l = 150m với Q = 45m3/h; ống có van v = 2,3; khoá k = 5,5; đoạn uốn u = 0,3; phân nhánh n = Độ chênh cửa so với điểm đầu 17m 24