ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN THỦY LỰC ĐẠI CƯƠNG số tín (3;0;0) PHẦN I: LÝ THUYẾT Trình bày tính chất chất lỏng Sự giống khác chất lỏng chất khí Cho ví dụ minh họa Trình bày lực tác động lên chất lỏng Khái niệm tính chất áp suất thủy tĩnh Trình bày thí nghiệm Newton với chất lỏng thực, viết công thức tính ứng suất tiếp, lực ma sát lớp chất lỏng chuyển động Thiết lập phương trình thủy tĩnh, ý nghĩa phương trình Nêu định nghĩa viết phương trình mặt phẳng đẳng áp Trình bày tính chất mặt phẳng đẳng áp Trình bày loại áp suất Biểu đồ phân bố dụng cụ đo áp Trình bày định luật Acsimet, điều kiện cân vật ngập hay chìm phần chất lỏng Trình bày nội dung hai phương pháp nghiên cứu chuyển động chất lỏng Ưu nhược điểm phương pháp Trình bày yếu tố thủy lực chất lỏng, cho ví dụ minh họa 10 Thế đường dòng, dòng nguyên tố chất lỏng Viết phương trình liên tục dạng tổng quát 11 Phát biểu định luật Pascal ứng dụng định luật 12 Thế tổn thất đường dài, tổn thất cục bộ, cho ví dụ minh họa Nêu phương pháp xác định tổn thất 13 Trình bày thí nghiệm Reynolds rút kết luận 14 Trình bày ứng dụng phương trình Becnuli 15 Trình bày điều kiện để sử dụng phương trình Becnuli, viết phương trình becnuli cho toàn dòng chảy chất lỏng thực 16 Dựa vào thí nghiệm Reynolds trình bày tiêu chí để phân loại trạng thái dòng chảy 17 Trình bày cấu tạo nguyên lý làm việc bơm pittông 18 Trình bày điều kiện để sử dụng phương trình Becnuli, viết phương trình becnuli cho dòng nguyên tố chất lỏng thực 19 Nêu khái niệm tổn thất cục bộ, cách xác định số công thức phổ biến để xác định tổn thất cục 20.Trình bày tượng xâm thực máy thủy lực tác hại 21 Các thông số chất khí Phương trình chuyển động chiều chất khí 22 Các trạng thái dòng chảy Trình bày dòng chảy qua lỗ, qua vòi 23 Phân loại máy thủy lực Các thông số máy thủy lực 24 Phương trình máy thủy lực 25 Thông số bơm Vẽ sơ đồ cấu tạo nguyên lý làm việc bơm ly tâm PHẦN II: BÀI TẬP Bài Xác định chiều dày trung bình 𝛿𝑐 lớp cặn muối ống nước (tuyệt đối kín) có đường kính d=0,3 m chiều dài L =2 km Khi xả lượng nước dw =0.05m3 áp suất đường ống giảm lượng dp =1.106 Pa Lớp cặn phân bố theo đường kín chiều dài Cho biết hệ số nén thể tích 𝛽𝑤 = 2∗109 𝑃𝑎−1 Bài Đường ống thép có đường kính d= 0.4 m chiều dài λ = km lắp đặt áp suất p=2.106 Pa nhiệt độ 𝑡1 = 100 𝐶 Xác định áp suất nước ống tăng nhiệt độ lên 𝑡2 = 150 𝐶 nung nóng bên Cho biết 𝛽𝑤 = ∗ 10−10 𝑃𝑎−1 ; 𝛽𝑡 = 155 ∗ 10−6 𝐶 −1 Bài Xác định thay đổi mật độ nước đun sôi từ t1 =7 oC đến t2 =97oC, biêt βv = 400*10-6 oC-1 Bài Xác định thể tích nước cần đổ thêm vào đường ống có đường kính d =500mm dài 1000m để tăng áp suất lên lượng ∆p=5*106 Pa ( bỏ qua biến dạng đường ống) Biết hệ số nén nước βp = 2∗109 𝑃𝑎−1 Bài Đường ống dẫn nước có đường kính d =500mm, dài l=1000m chứa đầy nước trạng thái tĩnh áp suất p= 4at nhiệt độ to =5 oC Biết hệ số giãn nở nhiệt độ nước βt =0,000014 hệ số nén βp = 1/2100 cm2/kG Bỏ qua biến dạng nén giãn nở thành ống Xác định áp suất ống nhiệt độ đường ống tăng lên t1=15 oC a, Ap suất thủy tĩnh Bài Một bình kín chứa dầu (có tỉ trọng δ=0.8) nước hình vẽ Biết áp suất dư khí bình đo P =1 kPa, chiều cao đoạn H1 = 1,5m, H2 = H3 =0,5m Xác định chiều cao cột nước h1 h2 Hình Bài Một thùng có ngăn chứa nước thủy ngân (tỉ trọng δ = 13,6) hình vẽ Ngăn thư kín ngăn thứ thông với khí trời Biết H1 =3 m, H2 = 2,9 m H3 = 0,8 m a, Xác định áp suất khí Po ngăn thứ b, Muốn cho mực nước thủy ngân ngang áp suất po phải Hình Bài Một ống chữ U thông với khí trời chứa nước chất lỏng lý tưởng có tỷ trọng δ hình vẽ a, Nếu chất lỏng có δ = 0,8 chiều cao H =50 cm xác định độ chênh h mặt thoáng nước chất lỏng b, Nếu tăng tỷ trọng chất lỏng lên độ chênh h tăng hay giảm, ? Hình Bài Có hệ thống gồm hai ống hình trụ; ống lớn bên trái kín, áp suất điểm B PB = 155500 N /m2; ống nhỏ bên phải có tiết diện S =600cm2 với pittông di chuyển bên Trong hệ thống chứa hai loại chất lỏng khác có ρ = const, thông với với độ cao h h1 = 1,2 m; chịu lực F = 350KN đứng cân (như hình vẽ) Nếu tăng lực F lên 25KN mà thể tích khối khí bình không đổi, hệ thống cân bằng, tính áp suất điểm A Hình Bài 10 Cho sơ đồ hình vẽ với giữ liệu sau: H = m, a = 0,5 m, h1 = 0,2 m, γHg = 13,6γH20 Tính: Tính giá trị podư? Xác định giá trị áp lực nước tác dụng lên phẳng AB có chiều rộng b=1m P 0dö Hình 10  TN Bài 11 Cho sơ đồ hình vẽ với giữ liệu sau: h1= 40 cm; γd=7800 N/m3; h2 = 50 cm, γH20 = 9810 N/m3; h3 = 10 cm; γHg = 13,6γH20 Tính giá trị podư? P 0dö   d Hình 11  N TN Bài 12 Xác định độ chênh áp suất hai tâm ống A B cho biết độ chênh theo phương thẳng đứng hai tâm h=20cm, mực nước ngăn cách nước dầu ống đo chữ U biểu diễn hình vẽ, tỷ trọng dầu 0,9 DÇu C 10 cm D 65 cm hD B A H2O Hình 12 20 cm H2O b, tính áp lực Bài 13 Một van hình chữ nhật giữ nước ABEF có đáy BE nằm ngang vuông góc với trang giấy quay quanh trục nằm ngang AF hình vẽ Chiều cao cột nước h =4m Cho AB =2m; BE =3m Góc α = 300; van có trọng lượng G =20 kgf đặt trọng tâm C 1, Tìm áp suất (dư) A, B 2, Tìm áp lực nước Fn tác dụng lên van vị trí điểm đặt lực D 3, Để mở van, cần tác dụng lực F (vuông góc với AB) bao nhiêu? Hình 13 Bài 14 Van chữ nhật đặt bên hông bình chứa hai chất lỏng có tỷ trọng δ1 =0,8 δ2 = hình vẽ Áp suất mặt thoáng áp suất khí trời ho = h1 = 1m Gọi F1 F2 áp lực chất lỏng chất lỏng tác dụng lên van Để F1 = F2 h2 phải bẳng bao nhiêu? Hình 14 Bài 15 Một cửa van hình chữ nhật có bề rộng (thẳng góc với trang giấy ) b = m, dài L =4 m nghiêng góc α = 30o hình vẽ, lấy g = 10 m/s2 ρnước = 1000 kg/m3 Vẽ biều đồ phân bố áp suất nước tác dụng lên mặt van Xác định áp lực nước tác động lên van Xác định vị trí điểm đặt áp lực nước lên van Nếu van quay quanh O trọng lượng van đặt trọng tâm van (L/2) để cân van cần có trọng lượng ? Hình 15 Bài 16 Trên đoạn ống đẩy quạt gió có đường kính d1 = 200 mm; d2 = 300 mm, không khí chuyển qua với lưu lượng Q = 0,833 m3/s Áp suất dư mặt cắt – 981 N/m2; γkk = 11,77 N/m3 Bỏ qua thay đổi trọng lượng riêng không khí sức cản đoạn ống 1– Xác định áp suất không khí mặt cắt 2-2 Hình 16 Bài 17 Xác định lưu lượng nước chảy ống Venturi đặt thẳng đứng có D = 30cm, d=15cm, độ chênh mực chất lỏng ống áp kế vi phân 1,16m, tỷ trọng chất lỏng δ =1,25 (hình vẽ) Hình 17 Bài 18 Nước chảy ống rẽ hình vẽ Đoạn AB có đường kính d1=50mm, đoạn BC có d2=75mm; vận tốc trung bình V2=2m/s Đoạn ống CD có V3=1,5m/s Đoạn ống CE có d4=30mm Biết lưu lượng chảy đoạn CD lần lưu lượng chảy đoạn CE Bỏ qua tổn thất cột nước, xác định lưu lượng vận tốc trung bình đoạn ống đường kính d3 đoạn ống CD Hình 18 Bài 19 Cho đường ống tròn rẽ nhánh với thông số hình vẽ phía dưới, xác định vận tốc nước V3 Cho biết ρnước =1000 kg/m3 Hình 19 Bài 20 Cho sơ đồ dòng chảy hình vẽ, cho biết Q=12 l/s Tính V1, V2 Bỏ qua năng, tính P1 giá trị lực Fx dòng chảy tác động lên thành ống Hình 20 Bài 21 Xác định lực F dòng chảy tác dụng lên vòi uốn cong 900, với thông số cho hình vẽ, cho biết ρnước = 1000 kg/m3 Hình 21 Bài 22 Một đoạn cong vuốt nhỏ dần từ đường kính d1 =500 mm đến d2=250 mm cong mặt phẳng ngang góc α=450 Nếu ống dầu ρ = 850 kg/m3, áp suất mặt cắt nhỏ 23KN/m2, áp suất mặt cắt lớn 40 KN/m2, lưu lượng dầu 0,45m3/s Tính áp lực dầu lên đoạn ống Hình 22 Bài 23 Cho sơ đồ dòng chảy hình vẽ có D =1,2m, d =0,85m, Q2 =Q3 =Q1/2; Q1 =6 m3/s; P1 =5MPa Bỏ qua Xác định lực nằm ngang tác dụng lên chạc ba Hình 23 Bài 24 Một vòi có đường kính d =40mm phun dòng nước với tốc độ 15m/s vào tâm A OC treo thẳng đứng nặng 1000N Xác định a, Góc lệch ϴ tren vòi nước tạo b, Lực giữ mép cho vị trí thẳng đứng Hình 24 Bài 25 Cho hệ thống hình vẽ Mất đường dài theo Manning có λ=6*10-2 Mất cục 50 % tổng đường dài Các bình có tiết diện lớn so với ống Tính lưu lượng tình bình sang bình 2 Tính áp suất B Nhận xét Hình 25 _Hết ... mm, không khí chuyển qua với lưu lượng Q = 0,833 m3/s Áp suất dư mặt cắt – 981 N/m2; γkk = 11,77 N/m3 Bỏ qua thay đổi trọng lượng riêng không khí sức cản đoạn ống 1– Xác định áp suất không khí... kín ngăn thứ thông với khí trời Biết H1 =3 m, H2 = 2,9 m H3 = 0,8 m a, Xác định áp suất khí Po ngăn thứ b, Muốn cho mực nước thủy ngân ngang áp suất po phải Hình Bài Một ống chữ U thông với khí... 155500 N /m2; ống nhỏ bên phải có tiết diện S =600cm2 với pittông di chuyển bên Trong hệ thống chứa hai loại chất lỏng khác có ρ = const, thông với với độ cao h h1 = 1,2 m; chịu lực F = 350KN đứng