GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ š¯› Tiểu luận GVHD: Ths Nguyễn Sĩ Dũng Nhóm TP.Hồ Chí Minh tháng năm 2009 Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CƠ KHÍ š¯› Tiểu luận GVHD: Ths Nguyễn Sĩ Dũng Nhóm Tên Vũ Đình Lượng Bế Văn Tuyền Nguyễn Văn Lâm Nguyễn Văn Tùng Trần Trung Thành Lê Thanh Phong Trần Đình Phú MSSV 07712411 07720211 07707161 07707611 07701171 07706621 07711071 TP.Hồ Chí Minh tháng năm 2009 Nhóm 2 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu MỤC LỤC Chương : Bài 1.7 Bài 1.14 Chương : Bài 2.13 Bài 2.23 Bài 2.33 Chương : Bài 3.7 Bài 3.14 Chương : Bài 4.17 Bài 4.27 .10 Bài 4.37 .11 Bài 4.47 .13 Chương : Bài 8.14 .16 Bài 8.24 .17 Tài liệu tham khảo 20 Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Sau thời gian làm tiểu luận hoàn thành Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn : Trường Đại Học Công Nghiệp TP.HCM tạo điều kiện tốt cho chúng em học tập làm tiểu luận Sự hướng dẫn giúp đỡ tận tình Thầy Ths Nguyễn Sĩ Dũng, giảng viên môn lưu chất, Thầy nhiệt tình giảng giải phân tích cho chúng em hiểu rõ vấn đề thắc mắc chúng em đặt trình làm học lớp Thư viện trường tạo điều kiện cho chúng em mượn tài liệu tham khảo học tập đạt kết cao suốt trình làm tiểu luận Mặc dù cố gắng thời lượng môn học trình độ có hạn, nên trình làm tiểu luận tránh thiếu xót Rất mong nhận góp ý , nhận xét ,đánh giá nội dung hình thức trình bày Thầy bạn để tiểu luận nhóm em hoàn thiện Chúng em chân thành cảm ơn ! Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu CHƯƠNG : TÍNH CHẤT LƯU CHẤT Bài 1.7 : Xác định thay đổi thể tích m3 không khí áp suất tăng từ 100 KPa đến 500 KPa Không khí nhiệt độ 230C Xem không khí khí lý tưởng Tóm tắt V1 = 3m3 P1 = 100 KPa P2 = 500 KPa t = 230C = 3000 K ∆V = ? Bài giải Vì xem không khí khí lí tưởng nên áp dụng phương trình trạng thái khí lý tưởng : pV = RT ta có : p1V1 = RT p2V2 = RT Vì điều kiện nhiệt độ không khí nên ta có : p1V1 = p2V2 ⇒ V2 = p1 100.103 V1 = = 0, ( m3 ) p2 500.103 ⇒ ∆V =| V1 − V2 | = | – 0,6 | = 2,4 ( m3 ) ĐS : 2,4 m3 Bài 1.14 : Xác định lực ma sát thành đoạn ống dẫn nước 20 0C , bán kính R = 80 mm , dài 10 m Vận tốc điểm mặt cắt ngang ống biến  r2  u = 0,5 − thiên theo quy luật :  ÷ với bán kính ống R = 80 mm , r bán kính  R  điểm xét Bài giải Áp dụng định luật ma sát nhớt Newton ta có : Fms = µ A du dr (1) Với Fms lực ma sát nhớt Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu µ hệ số nhớt động lực học Nước 200C có µ =1,005.10-3 kg/m.s A diện tích ma sát: A = 2π R.l = 2π R.10 du gradient vận tốc theo phương thẳng góc với phương chuyển động dr du r r =− = dr R R Ma sát thành ống ( r = R ) ⇒ Fms = µ A r r = πµ rl = 2πµ l = 2π × 1,005 × 10−3 × 10 = 63,14 × 10−3 2 R R ( N) ĐS : 63,14 × 10-3 N CHƯƠNG : TĨNH HỌC LƯU CHẤT Bài 2-13: Tính độ sâu Z trạm khảo sát mặt biển, cho biết áp kế trạm có độ cao 84cm ; áp kế đo độ sâu có mực thủy ngân hình vẽ : áp suất mặt biển 76cm Hg Trọng lượng riêng nước biển γnb = 11200N/m3, γHg = 133400N/m3 Bài giải Ta có : 9,81×104 Páp kê = 84 cmHg = 84 ( Pa) 73,6 Pa =76 cmHg =76 9,81×10 ( Pa) 73,6 Áp suất tuyệt đối A : PA= Pa + γnb ( Z + 0,4 ) Mặt khác : PA= PB + γHg 0,8 ⇒ Pa + γ nb ( Z + 0,4 ) = PB + γ Hg 0,8 ⇒Z = Nhóm PB −Pa +γHg 0, −γnb 0, γnb GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu 9,81×10 (84 − 76) +133000 ×0,8 −11200 ×0, 73, ⇒Z = = 10,05 11200 ( m) ĐS : 10,5 m Bài 2-23: Một van hình chữ nhật quay quanh trục nằm ngang qua A, chiều dài van b Bỏ qua chiều dày van Xác định trọng lượng G van theo hệ số : h 1, h2, h3, ρ, b, g ( Xem van đồng chất ) Áp suất A : Pphải A Áp suất B: Pphải B Bài giải = γ h2 = γ (h2 + h3) Ptrái B = γ (h3 – h1) Áp suất tạiC: PC = Van phẳng hình chữ nhật có đáy nằm ngang nên ta sử dụng biểu đồ phân bố áp suất để tính áp lực Áp lực nước tác dụng lên van AB: F1 = Pphai A + Pphai B b × AB = γ h2 + γ ( h2 + h3 ) h3 γ bh3 (2h2 + h3 ) b× = sin ( 600 ) Điểm đặt áp lực F1 cách đáy đoạn :  AB   Pp A + Pp B   2h3   2γ h2 + γ (h2 + h3 )   2h3   3h2 + h3  l1 =  ÷=  ÷=  ÷ ÷×  ÷×  ÷×     Pp A + Pp B ÷  3   γ ( 2h2 + h3 ) ÷  3   2h2 + h3  Điểm đặt áp lực F1 cách A đoạn :  2h = AB − l1 =     2h3   3h2 + h3 ÷−  ÷×    3   2h2 + h3   2h3   3h2 + 2h3  ÷=  ÷×  2h + h ÷ 3      Áp lực nước tác dụng lên van BC: P +P F2 = C trái B Nhóm  h −h ×  10  sin ( 60 )   γ b ( h3 − h1 ) ( h3 − h1 ) γ b ( h3 − h1 ) ÷× b = × = ÷ sin 60 ( )  GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Điểm đặt áp lực F2 cách đáy đoạn : l2 = ( h3 − h1 ) h3 − h1 = 3sin 60 3 Điểm đặt áp lực F2 cách A đoạn :  2h  ( h3 − h1 ) = AB − l2 =  ÷− = ( 2h3 + h1 ) 3 3   Phương trình cân momen → → → M G + M F1 +M F2 = ⇔G AB cos 600 + F2 ( AB − l2 ) = F1 ( AB − l1 ) Gh3 γ b ( h3 − h1 ) γ bh (2h + h )  2h  ( 3h + 2h3 ) ⇔ + × ( 2h3 + h1 ) = 3 ×  ÷× 2 3 3  3  ( 2h2 + h3 ) ⇔ ⇔ ⇔ Gh3 Gh3 Gh3 2γ b 2γ b 2 h3 ( 3h2 + 2h3 ) ( h3 − h1 ) ( 2h3 + h1 ) = 9 2γ b = 3h2 h32 + 2h33 − 2h33 − h1h32 + 4h1h32 + 2h3h12 − 2h3h12 − h13 2γ b 2γ b = 3h2 h32 + 3h1h32 − h13 = 3h32 ( h1 + h2 ) − h13 9 + ( ( ) ( ) 2γ b  3h3 ( h1 + h2 ) − h1 ⇒G = 3h3 ( h1 + h2 ) − h1 × = γ b  h3 h3  ( )  3h32 ( h1 + h2 ) − h13  ⇒ G = 0, 77 ρ gb  ÷ ÷ h   )  ÷ ÷   3h32 ( h1 + h2 ) − h13  G = 0, 77 ρ gb  ÷ ĐS : ÷ h3   Bài 2-33: Một phao hình trụ bán kính 2m, dài 2m vị trí cân hình vẽ Xác định trọng lượng phao phản lực A B Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu C Giải: Phản lực A : RX 1) RX = FX = ω ω PXCB = Rl PXCB = γ d hc Với hc = ⇒ Fx = R x = Rlγ d h c = × × 0,8 × 9,81×103 ×1=31,392 ×103 (N)= 3,2 (Tf) Trọng lượng phao G : 2) Trọng lượng phao thành phần áp lực thẳng đứng tác dụng lên mặt cong : CB ( dầu tác dụng ), CA ( nước tác dụng ) G = Pz = PzCA - PzCB PzCB = γ d ∀ CB = γ d ( R2l – PzCA = π R2l γ n + ⇒G= π R2l) γ d 2R2l π R2l γ n + γ d 2R2l - γ d ( R2l – π R2l) 1 = π × 22 × × 9,81× 103 + 0,8 × 9,81×103 × × 2 × - 0,8 × 9,81×103 (22 × - π × 22 × 2) = 2,354 × 105 (N) = 23,984 (Tf) Vậy 1) Phản lực A RX= 3,2 Tf ; RY= 2) Trọng lượng phao G = 23,984 Tf CHƯƠNG : ĐỘNG HỌC LƯU CHẤT Nhóm GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Bài 3.7 : Các thành phần vận tốc phần tử chất lưu : ux = x2 uy = y2 uz = z Xác định phương trình đường dòng qua A ( 2,4,-6 ) Bài giải Phương trình vi phân đường dòng : dx dy dz = = Ux Uy Uz dx dy dz ⇒ = = x y z ( ∗) dx dy dx dy = ⇔ =∫ 2 ∫ x y x y −1 −1 1 ⇔ = +C ⇔ C = − x y y x A ( 2,4,-6 ) ⇔C = 1 −1 − = 4 1 −1 4( x − y ) ⇒ − = ⇔ =−1 y x xy ( ∗) dx dy dx dy = ⇔∫ =∫ 2 y z y z −1 −1 1 ⇔ = +C ⇔ C = − y z z y A ( 2,4,-6 ) ⇔C = −1 −5 − = 12 1 −5 12( y −z ) ⇒ − = ⇔ =−5 z y 12 yz Do đó: 4( x −y ) 12( y −z ) ⇒ = +4 xy yz 4( x −y ) 12( y −z ) ⇔ − =4 xy yz Nhóm 10 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu −3 xy −yz +4 xz ⇔ =1 xyz Vậy phương trình đường dòng cần tìm: −1 + − =1 x y z Bài 3.14 : Lưu chất chuyển động tầng ống tròn có bán kính r o Vận tốc ống phân bố sau : U = Umax[1- (r/ro)2] Xác định lưu lượng vận tốc trung bình mặt cắt ướt ống Bài giải Lưu lượng chất lỏng chuyển động tầng ống: r0  r   r 2  Q = Udω = Udω = ∫U max 1 −   dω = U max 1 −    r0     r0 0 ω r0 ∫ r0 ∫ ∫      2πrdr   r2  r   = 2πU max ∫ 1 − rdr = πU max r0  0 r0 Vận tốc trung bình mặt cắt ống : Từ Q = V ω πr02U max U max ⇒V = = = ω 2πr02 Q r πU max Vậy: Q = 2 V = U max CHƯƠNG :ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU Nhóm 11 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Bài 4.17: Lưu chất chuyển động rối ống tròn bán kính r , có vận tốc phân bố  9 sau : u =  y ÷ umax  r0  y u r0 umax Bài giải u Ta có : umax y  y =  ÷ ⇒ u = umax  ÷  r0   r0  Lưu lượng qua ống : y 2πumax Q = ∫udA = ∫umax  ÷ 2πydy =  r0  A r9 r0 r0 ∫y 10 dy 0 2πumax = y 19 r 19 r0 = 19 18πumax r0 19.r0 18πumax r = 19 Q 18πumax r 18 Vận tốc trung bình mặt cắt ướt : V = = = umax A 19π.r 19 Hệ số hiệu chỉnh động lượng : ∫ u dA α0 = A AV = r0 20  19  y  y  u π ydy =  ÷  ÷ 20 20 ∫ max  r0   18    18 r π r0  umax ÷  19  r0 = 361 360 α = 1, 0028 Hệ số hiệu chỉnh động : Nhóm 12 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng ∫ u dA Chương : Tính Chất Chất Lưu α= A AV α = 1, 008 r0 3  19  y 3  y  = u ÷ 2π ydy =  ÷ 7 ∫ max  r  18  18    0 r π r02  umax ÷ 19   ĐS : r0 = 1, 008 α0 =1, 0028 α =1, 008 Bài 4.27: Một đập tràn thành mỏng mặt cắt hình tam giac cân , góc đỉnh θ Cột nước đỉnh đập H 1) Thiết kế công thức tính lưu lượng qua đập 2) Tính hệ số dư lượng Cd với θ = 900 , H = 0,5 m , Q = 0,24 m3/s Bài giải Bdh h Xem dòng chảy qua ống tập hợp dòng chảy qua lỗ thành mỏng có bề rộng B cao dh nằm tọa độ hình vẽ Bỏ qua ma sát ta có θ  B = 2h × tg  ÷ 2 Vận tốc lưu chất khỏi dải V = g ( H − h ) Nhóm 13 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Lưu lượng qua lỗ qua lỗ tháo nhỏ : dQ = Cd Bdh g ( H − h ) Lưu lượng thoát khỏi lỗ tháo lớn : H Q = ∫ Cd Bdh g ( H − h ) = 2C d ( θ  g tg  ÷∫ h 20 ) H ( H − h ) dh Tich phân phần đặt : u=h du=dh dv = ( H − h ) dh v = ∫ ( H − h ) dh = − ( H − h ) H H 3 H 2 ⇒ ∫ h ( H − h ) dh = − ( H − h ) h + ∫ ( H − h ) dh 03 3 H 4 = − ( H − h) = H H 15 15 ⇒ Q = 2Cd ( θ  θ  g tg  ÷× H H = Cd tg  ÷H 2 gH 15   15 2 ) Hệ số dư lượng Cd : θ  Cd tg  ÷H 2 gH 15 2 Q 0, 24 ⇒ Cd = = = 0,575 θ   90  tg  ÷H gH tg  ÷× 0,5 × 9,81× 0,5 15   15   Q= θ  Cd tg  ÷H 2 gH ĐS : 15 2 Cd = 0, 575 Bài 4.37: Đoạn cuối đường ống dẫn dâu AB nằm ngang có dạng hình vẽ dùng để đo lưu lượng nước chảy ống Độ chênh cột dầu ống h = 600 mm 1) Xác định lưu lượng nước chảy ống 2) Xác định lực tác dụng lên đoạn ống AB Biết D = 200 mm, D2 = 400 mm, D3 = 100 mm Bỏ qua tổn thất Bài giải h = 600 mm = 0,6m Nhóm 14 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu 1) Áp dụng phương trình lượng ( cho mặt cắt 1-1 2-2 ) V12 p2 V22 z1 + + = z2 + + γ 2g γ 2g p1 ( V1 > V2 )  V2 V2 p   p  Q2 ⇔ − =  z2 + ÷− z1 + ÷= 2g 2g γ   γ  2g  p γ p p z1 + = z M + M = z M + N + d h γ z2 + p2 γ γ = zN + γ γ  1   − 2÷ A2   A1 ( pM ( *) = p N +γd h ) pN γ   γ  p   p  ⇒ z2 + ÷− z1 + ÷= h 1 − d ÷ γ   γ  γ    ( **) Từ (*) (**)  γ  ⇒ Q = M gh 1 − d ÷ γ   1 1 = − ⇒M = = M A1 A2 1 − A12 A22 Nhóm 1  π × 0, 22   ÷   − = 0, 03245  π × 0,   ÷   15 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu ⇒ Q = 0, 03245 × 9,81× 0, × ( − 0,8 ) ( ) Q = 0, 0497 m s =49,7 ( l s ) 2.Phương trình động lương : ∑ F = ρ Q V → → →  − Vvao ÷  Chiếu theo phương x ta có : ∑ F = ρQ ( V − Vvao ) Q 49, ×10−3 Q = V1 A1 ⇒ V1 = Vvao = = = 1, 582 ( m s ) π × 0, 22 A1 Q 49, ×10−3 Q = V3 A3 ⇒ V3 = Vra = = = 6,330 ( m s ) π × 0,12 A3 → → → → → ∑ F = G + F1 + F3 + F Chiếu theo phương x ta có : ∑F = 0+ F − F − F F3 = p3 A3 ; F1 = p1 A1 ; p3 = p A = Phương trình lượng : z1 + p V2 p1 V12 + = z3 + + γ 2g γ 2g ( z1 = z3 )  V32 V12   6, 332 p1 V32 V12 1, 5822  = − ⇒ p1 = γ  − − ÷ = 9810  ÷ = 18783 ( Pa ) γ 2g 2g g g × 9,81 × 9,81     ⇒ F1 − F = ρ Q ( Vra − Vvao ) ⇒ F = F1 − ρQ ( Vra − Vvao ) π × 0, 22 F = 18783 × − 1000 × 49, ×10 −3 ( 6,33 − 1,582 ) = 354 ( N ) ⇒ F = 354 ( N ) = 0, 354 ( kN ) ĐS : Q = 49,7 l/s F = 0,354 kN Bài 4.47: Một tàu cánh quạt chạy với tốc độ 40 km/h nước tĩnh Đường kính cánh quạt 500 mm Lưu lượng nước qua cánh 4,5 m 3/s Xác định lực đẩy tàu Nhóm 16 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Bài giải F x Ta có : D = 500 mm = 0,5 m Q = 4,5 m3/s , V = 40 km/h Xét hệ trục tọa độ gắn liền với tàu : tàu đứng yên nước chuyển động với tốc độ V = 40 km/h = 11,1 m/s Xét khối lưu chất giới hạn thể tích kiểm tra hình vẽ ( giới hạn mặt cắt 1-1 4-4 đường bao quanh ) Vận tốc nước cánh quạt : V2 = V3 = 4Q × 4,5 = = 22,91 π D π × 0,52 ( ms ) Phương trình lượng ( bỏ qua ma sát ) : h f = xem α = V12 p2 V22 z1 + + = z2 + + γ 2g γ 2g p1 V32 p4 V42 z3 + + = z4 + + γ 2g γ 2g p3 Ta có ; z1 = z2 = z3 = z4 V2 = V3 = 22,91 p1 = p = p a ( ms ) p3 V32 p1 V12 p4 V42 p2 V22 + − − = + − − γ 2g γ 2g γ 2g γ 2g ⇔ p3 − p2 = V42 − V12 ρ ( 3) ⇒ ( ) Phương trình động lượng : ∑F = ρQ V → →  − V1 ÷  → Chiếu lên phương x : F = ρV ( V4 −V1 ) Nhóm 17 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Mà F = ( p3 − p2 ) A = ρ Q ( V4 − V1 ) ( 4) Từ ( 3) ( ) suy : ρV ( V4 − V1 ) = V4 − V12 ) ρ ⇒ V4 = 2V − V1 = × 22,91 − 11,1 = 34, ( Lực đẩy tàu : F = ρ Q ( V4 − V1 ) = 9810 × 4,5 ( 37, − 11,1) = 106, 9,81 ( ms ) ( kN ) ĐS : 106,2 Kn CHƯƠNG : DÒNG CHẠY ỔN ĐỊNH TRONG ỐNG CÓ ÁP Bài 8.14: Nước chảy từ hồ thượng lưu xuống hồ hạ lưu qua ống xã thân đập có chiều dài L=38m, đường kính d=1,2m Lấy hệ số dọc đường , cột áp tổn thất cục miệng vào ống miệng Biết độ chênh mực nước hồ H=45m Hỏi lưu lượng nứơc qua ống ? Chọn mặt cắt 1-1 mặt thoáng thượng lưu, mặt cắt 2-2 mặt thoáng hạ lưu mặt chuẩn: Phương trình Berouli cho mặy cắt 1-1, 2-2: Nhóm 18 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu (*) Với , Trong hệ số tổn thất miệng vào miệng ra, V vận tốc dòng chảy ống thay vào (*)ta được: V= gH λ l + kv + k r d Q = VA = 20 × = × 9,81× 45 m = 20  ÷ 38  s  0,022 × + 0,5 + 1,2 π × 1, 22 = 22, ( m / s) ĐS : 22,6 m3 / s Bài 8.24: Một hệ thống bơm hình Các thông số ống cho bảng : Nhóm ống L,m D,mm 300 300 300 1000 300 300 200 200 0.023 0.030 0.022 0.020 19 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Nếu bơm từ hồ C đến điểm J với lưu lượng Q=80 l/s Xác định lưu lượng nước chảy vào hồ A,Bvà cột áp điểm J Xác định công suất bơm hữu ích ? Cột áp nút J bơm làm việc (*) Vì có bơm nên nước bơm từ hồ C đến J lên hồ A B; Hệ số tổn thất cục : Nhóm 20 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu Thế vào (*) ta : ( Q4 ) ×1000 Q32 27 + × 300 = 30 + 0, 422 0, 442 ( Q − Q3 ) Q32 27 + × 300 = 30 + ×1000 ⇒ 0, 422 0, 442 ⇔ = 3465Q32 − 826, 4Q3 + 36, 056 =  Q = 0,1810 ⇒ Q3 = 0, 0574 ⇒ Q4 = Q − Q3 = 80.10−3 − 0, 0574 = 0, 0226 ( m3 s ⇒ H j = 27 + 1700Q32 = 27 + 1700 × 0, 0574 = 32, ) ( mH 2O ) Ống ,2 có D nối trực tiếp với qua bơm nên lưu lượng qua ống nhau: ta viết phương trình bernouli cho đoạn dòng chảy từ mặt thoáng C đến mặt thoáng A: Với Năng lượng toàn phần dọc dòng chảy ống Nhóm 21 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương : Tính Chất Chất Lưu   → H b = 32, − 17 + 0, 082 × 300  + = 19,1 2 ÷ 1,13 0,99   N = γ H bQ = 9,81×103 ×19,1× 0, 08 = 15 ( kW ) ĐS : Q3 = 57,4 l/s Q4 = 22,6 l/s Hj = 32,6 mH2O N = 15 kW TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Chấn Chỉnh – Lê Thị Minh Nghĩa Cơ Học Chất Lỏng Kỹ Thuật Tập Nhà xuất Giáo Dục – 1996 Nguyễn Thị Phương – Lê Song Giang Cơ Lưu Chất (Lý Thuyết Và Bài Tập) 2001 Nhóm 22 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Nhóm Chương : Tính Chất Chất Lưu 23 [...]... 9,81×103 ×19,1× 0, 08 = 15 ( kW ) ĐS : Q3 = 57,4 l/s Q4 = 22,6 l/s Hj = 32,6 mH2O N = 15 kW TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Trần Chấn Chỉnh – Lê Thị Minh Nghĩa Cơ Học Chất Lỏng Kỹ Thuật Tập 1 Nhà xuất bản Giáo Dục – 1996 2 Nguyễn Thị Phương – Lê Song Giang Cơ Lưu Chất (Lý Thuyết Và Bài Tập) 2001 Nhóm 2 22 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Nhóm 2 Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu 23 ... Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu Nếu được bơm từ hồ C đến điểm J với lưu lượng Q=80 l/s Xác định lưu lượng nước chảy vào hồ A,Bvà cột áp tại điểm J Xác định công suất bơm hữu ích ? Cột áp tại nút J khi bơm làm việc (*) Vì có bơm nên nước sẽ được bơm từ hồ C đến J rồi lên hồ A và B; Hệ số tổn thất cục bộ : Nhóm 2 20 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu Thế vào (*) ta được : ( Q4... r πU max Vậy: Q = 0 2 2 V = U max 2 CHƯƠNG 4 :ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LƯU Nhóm 2 11 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu Bài 4.17: Lưu chất chuyển động rối trong ống tròn bán kính r 0 , có vận tốc phân bố 1  9 như sau : u =  y ÷ umax  r0  y u r0 umax Bài giải 1 9 u Ta có : umax 1 9 y  y =  ÷ ⇒ u = umax  ÷  r0   r0  Lưu lượng qua ống : 1 9 y 2πumax Q = ∫udA = ∫umax  ÷... chảy qua lỗ thành mỏng có bề rộng B cao dh nằm tọa độ như hình vẽ Bỏ qua ma sát ta có θ  B = 2h × tg  ÷ 2 Vận tốc lưu chất ra khỏi dải V = 2 g ( H − h ) Nhóm 2 13 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu Lưu lượng qua lỗ qua lỗ tháo nhỏ : dQ = Cd Bdh 2 g ( H − h ) Lưu lượng thoát ra khỏi lỗ tháo lớn : H Q = ∫ Cd Bdh 2 g ( H − h ) = 2C d 0 ( θ  2 g tg  ÷∫ h 20 ) H ( H − h ) dh... 1700Q32 = 27 + 1700 × 0, 0574 2 = 32, 6 ) ( mH 2O ) Ống 1 ,2 có cùng D và nối trực tiếp với nhau qua bơm nên lưu lượng qua 2 ống là như nhau: ta viết phương trình bernouli cho đoạn dòng chảy từ mặt thoáng của C đến mặt thoáng A: Với Năng lượng toàn phần dọc dòng chảy trong ống 1 và 2 Nhóm 2 21 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu 1   1 → H b = 32, 6 − 17 + 0, 082 × 300  + = 19,1... thượng lưu xuống hồ hạ lưu qua ống xã trong thân đập có chiều dài L=38m, đường kính d=1,2m Lấy hệ số mất năng dọc đường , cột áp tổn thất cục bộ tại miệng vào ống và ở miệng ra Biết độ chênh mực nước 2 hồ là H=45m Hỏi lưu lượng nứơc qua ống ? Chọn mặt cắt 1-1 là mặt thoáng ở thượng lưu, mặt cắt 2-2 mặt thoáng ở hạ lưu và cũng là mặt chuẩn: Phương trình Berouli cho mặy cắt 1-1, 2-2: Nhóm 2 18 GVHD: ThS... ) Nhóm 2 17 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu Mà F = ( p3 − p2 ) A = ρ Q ( V4 − V1 ) ( 4) Từ ( 3) và ( 4 ) suy ra : ρV ( V4 − V1 ) = 1 2 V4 − V12 ) ρ ⇒ V4 = 2V − V1 = 2 × 22,9 1 − 11,1 = 34, 7 ( 2 Lực đẩy tàu : F = ρ Q ( V4 − V1 ) = 9810 × 4,5 ( 37, 4 − 11,1) = 106, 2 9,81 ( ms ) ( kN ) ĐS : 106,2 Kn CHƯƠNG 8 : DÒNG CHẠY ỔN ĐỊNH TRONG ỐNG CÓ ÁP Bài 8.14: Nước chảy từ hồ thượng lưu. .. năng : Nhóm 2 12 GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng ∫ u dA Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu 3 α= A AV 3 α = 1, 008 r0 3 3 7 9 1  19  2 y 3 3  y  = u ÷ 2π ydy =  ÷ 7 7 3 ∫ max  r  18  3 18    0 r π r02  umax ÷ 0 3 19   ĐS : r0 0 = 1, 008 α0 =1, 0028 α =1, 008 Bài 4.27: Một đập tràn thành mỏng mặt cắt hình tam giac cân , góc ở đỉnh là θ Cột nước trên đỉnh đập là H 1) Thiết kế công thức tính lưu lượng... Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu (*) Với , Trong đó hệ số tổn thất miệng vào và miệng ra, V vận tốc dòng chảy trong ống thay vào (*)ta được: V= 2 gH λ l + kv + k r d Q = VA = 20 × = 2 × 9,81× 45 m = 20  ÷ 38  s  0,022 × + 0,5 + 1 1,2 π × 1, 22 = 22, 6 4 ( m / s) 3 ĐS : 22,6 m3 / s Bài 8.24: Một hệ thống bơm như hình Các thông số các ống cho trong bảng : Nhóm 2 ống L,m D,mm 1 2 3 4 300 300...GVHD: ThS Nguyễn Sĩ Dũng Chương 1 : Tính Chất Chất Lưu −3 xy −yz +4 xz ⇔ =1 xyz Vậy phương trình đường dòng cần tìm: −1 4 3 + − =1 x y z Bài 3.14 : Lưu chất chuyển động tầng trong ống tròn có bán kính r o Vận tốc trong ống phân bố như sau : U = Umax[1- (r/ro)2] Xác định lưu lượng và vận tốc trung bình của mặt cắt ướt trong ống Bài giải Lưu lượng của chất lỏng chuyển động tầng trong ống: r0 