Trường Đại Học Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CHƯƠNG I :KHÁI NIỆM CHUNG VÀ NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG I. Lý thuyết - Những đặc tính vật lý cơ bản của chất lỏng. CHƯƠNG II : THUỶ TĨNH I. Lý Thuyết : - Các tính chất của áp suất thuỷ tĩnh - Phương trình vi phân cơ bản của chất lỏng đứng cân bằng - Biểu đồ áp lực - Áp lực chất lỏng lên thành phẳng có hình dạng bất kỳ II. BÀI TẬP Bài 1: Tìm áp suất tuyệt đối và áp suất dư tại vị trí có độ sâu h = 1,2m, áp suất mặt thoáng p o = 196200N/m 2 , n γ = 9810 N/m 3 . Đáp số: p t = 207972 N/m 2 P dư = 109872 N/m 2 . Bài 2:(hình b1) Xác định độ cao của cột nước dâng lên trong ống đo áp (h). Nước trong bình kín chịu áp suất tại mặt tự do là p o = 1,06at. Xác định áp suất dư p ot nếu h = 0,8m. Đáp số: Độ cao cột nước h = 0,6m. Áp suất dư là p ot = 1,08at = 105948 N/m 2 Bài 3: Một máy bơm nước từ giếng, tại mặt cắt trước máy bơm áp kế chỉ áp suất tuyệt đối là 0,35at. Hỏi độ chân không tại mặt cắt đó là bao nhiêu? Hãy biểu thị độ chân không đó bằng cột nước; cột nước thủy ngân.Biết rằng tn γ = 133416 N/m 3 . Đáp số: Áp suất chân không p ck = 0,65at, h cknước = 6,5m, h ckHg = 0,05m. Bài 4:(hình b2)Xác định áp suất dư tại tâm ống A, cho độ cao cột thủy ngân trong ống đo áp h 2 = 25m trong ống đo áp.Tâm ống ở dưới mực nước phân cách giữ nước và thủy ngân h 1 = 40cm, tn γ = 136000 N/m 3 . Đáp số: p dưA = 37924N/m 2 = 0,386at. Trang 1 h p o D 1 h h 2 C B Trường Đại Học Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực Bài 5: xác định áp lực chất lỏng lên tường chắn có dạng hình chữ nhật và tâm đặt áp lực.cho biết độ sâu mực nước phía trước tường (phía thượng lưu) h 1 = 3m, ở phía sau tường (phía hạ lưu) h 2 = 1,2m, chiều rộng b = 4m và chiều cao của tường H = 3,5m. Tính lực kéo T, cho chiều dày của tường d = 0,08m, vật liệu làm tường vl γ = 1,18.10 4 N/m 3 ,hệ số ma sát của rãnh kéo f = 0,5. Đáp số: Áp lực P = 148,3KN. Điểm đặt lực Z D = 1,89m Lực kéo T = 8,73.10 4 N CHƯƠNG III : CƠ SỞ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG I. Lý thuyết : - Các yếu tố thủy lực của dòng chảy - Phương trình liên tục của dòng chảy ổn định. - Phương trình Bécnu li của dòng chảy ổn định. II. BÀI TẬP Bài 1: Nước chảy trong ống nằm ngang đường kính 15 cm , áp suất 4,2 kg/cm 2 . Giả sử rằng không có tổn thất; tìm lưu lượng nếu áp suất tại một nơi có đường kính co hẹp là 7,5 cm là 1,40 kg/cm 2 . Đáp số : Q = 107 l/s. Bài 2: (hình b2’) Áp suất bên trong ống s không nhỏ hơn 0,24 kg/cm 2 (áp suất tuyệt đối). Bỏ qua tổn thất . Hỏi đỉnh S cách mặt nước A là bao nhiêu? Đáp số : 6,71 m Bài 3:(hình b5) Xác định chân không ở đỉnh Xi-phông và lưu lượng nước chuyển qua nó, nếu H 1 = 3,3 m ; H 2 = 1,5 m ; d = 150 mm , z = 6,8 m Tổn thất cột nước ở bình vào ống là 0,6 m cột nước, còn các tổn thất cột nước khác bỏ qua. Vẽ đường năng và đường đo áp. Đáp số : p ck = 0,53 at Q = 86,0 l/s Trang 2 A S 1,2 d +13.0m Trường Đại Học Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực 2 H 1 Z d H 2 2 1 1 CHƯƠNG IV : TỔN THẤT CỘT NƯỚC TRONG DÒNG CHẢY I. Lý thuyết : - Những dạng tổn thất cột nước - Công thức Darcy tính tổn thất cột nước h d , hệ số tổn thất dọc đường λ, thí nghiệm ni- cu-rat-so. - Công thức sêdi (Chezy) - Công thức xác định λ và C để tính tổn thất cột nước dọc đường của dòng đều trong các ống và kênh hở. - Tổn thất cột nước cục bộ - những đặc điểm chung - Một số dạng tổn thất cục bộ trong ống II. BÀI TẬP Bài 1: (hình b7) Nước từ một bình chứa A chảy vào bể chứa B, theo một đường ống gồm 2 loại ống có đường kính khác nhau. Biết Z A = 13m; Z B = 5m; L 1 = L 2 = 30m; d 1 = 150mm; d 2 = 200mm. Ống dẫn là loại ống gang đã dùng (n=0,0143). Tính lưu lượng Q của đường ống. Đáp số : Q = 66,3 (l/s) CHƯƠNG V :TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG I. Lý thuyết. - Tính toán thuỷ lực về ống dài - Tính toán thủy lực đường ống ngắn. II. Bài tập. Bài 1 : Xác định lưu lượng nước chảy từ bể A qua bể B. Ống gang trong điều kiện bình thường. (hình vẽ). d = 150mm; l = 750m. Đáp số : Q = 17,77l/s Bài 2 : Xác đường kính d của ống sạch dẫn lưu lượng Q = 200(l/s) dưới cột nước tác dụng H = 10m. Chiều dài ống l = 500m. Trang 3 L 1 , d 1 H A B L 2 , d 2 Z A Z B Trng i Hc Kin Trỳc nng cng ụn tp : Thu Lc Baỡi 3: Maùy bồm lỏỳy nổồùc tổỡ gióỳng cung cỏỳp nổồùc cho thaùp chổùa õóứ phỏn phọỳi cho mọỹt vuỡng dỏn cổ. Cho bióỳt: + Cao trỗnh mổỷc nổồùc trong gióỳng : 1 = 0.0m + Cao trỗnh mổỷc nổồùc ồớ thaùp chổùa nổồùc: 4 = 26.43m + ng huùt: - Daỡi L = 10m - ổồỡng kờnh ọỳng d = 250mm - Caùc hóỷ sọỳ sổùc caớn cuỷc bọỹ; chọự vaỡo coù lổồùi chừn raùc (z vaỡo = 6), mọỹt chọự uọỳn cong z uọỳn = 0.294. - n = 0.013 ọỳng gang bỗnh thổồỡng +ng õỏứy: L= 35m; d = 200mm; n = 0.013; khọng tờnh tọứn thỏỳt cuỷc bọỹ. +Maùy bồm li tỏm: - Lổu lổồỹng Q = 65l/s; - Hióỷu suỏỳt = 0.65 - ọỹ cao chỏn khọng cho pheùp ồớ chọự vaỡo maùy bồm [hck]= 6m cọỹt nổồùc. Yóu cỏửu: 1./ Xaùc õởnh õọỹ cao õỷt maùy bồm. 2./ Tờnh cọỹt nổồùc H cuớa maùy bồm. 3./ Tờnh cọng suỏỳt N maỡ maùy bồm tióu thuỷ. 4./ Veợ õổồỡng nng vaỡ õổồỡng õo aùp. Trang 4 Trường Đại Học Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực CHƯƠNG VI : DÒNG CHẢY ĐỀU KHÔNG ÁP TRONG KÊNH HỞ I. Lý thuyết. - các công thức tính dòng chảy đều trong kênh hở. - Những yếu tố thuỷ lực của mặt cắt ướt của dòng chảy trong kênh - Những bài toán cơ bản về dòng chảy đều trong kênh hở. II. Bài tập. Bài 1 : Một kênh hình thang dẫn lưu lượng Q = 1,1(m3/s), có bề rộng đáy kênh b = 0,8m, cho biết : m = 1,5, n = 0,0275, i = 0,0006. Xác định độ sâu h. Bài 2 : Cho kênh hình thang (n = 0,025), có độ dốc đáy kênh i=0,0004 dẫn lưu lượng Q = 40(m3/s). Lưu tốc không xói đối với đất này là [Vkx]=1,2m/s. Tính bề rộng đáy kênh b và chiều sâu nước trong kênh h (m=1,5). CHƯƠNG VII : CHUYỂN ĐỘNG CỦA CHẤT LỎNG QUA LỖ VÒI I. Lý thuyết. - Dòng chảy tự do ổn định qua lỗ nhỏ thành mỏng - Dòng chảy ngập ổn định qua lỗ to, nhỏ thành mỏng - Dòng chảy tự do ổn định qua lỗ to thành mỏng - Dòng chảy qua vòi II. BÀI TẬP Bài 1:(hình b8) Hai lỗ tròn thàn mỏng có cùng đường kính d = 6cm ở thành bình lớn chứa nước, lỗ dưới cách đáy một khoảng a 1 = 20cm, khoảng cách 2 tâm lỗ a 2 = 50cm.Xác định chiều sâu của nước trong bình bằng bao nhiêu để tổng lưu lượng thoát ra 2 lỗ là Q = 23l/s. a 2 1 a h Bài 2:(hình b9) Xác định lưu lượng nước chảy ra khỏi bể chứa kín theo một ống có đường kính thay đổi.Cho biết p o = 0,2at (áp suất dư), H = 0,8m, đường kính và chiều dài các đoạn ống: d 1 = 70mm, l 1 = 5m; d 2 = 100mm, l 2 = 7,5m; d 3 = 50mm, l 3 = 4m, hệ số sức cản ma sát của các ống 028,0 = λ ; hệ số tổn thất của khoá 0,3 = K ξ . H l 2 , d 2 l 1 , d 1 l 3 , d 3 khóa p o Trang 5 . Trường Đại Học Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP CHƯƠNG I :KHÁI NIỆM CHUNG VÀ NHỮNG TÍNH CHẤT CƠ BẢN. Kiến Trúc Đà nẵng Đề cương ôn tập : Thuỷ Lực CHƯƠNG VI : DÒNG CHẢY ĐỀU KHÔNG ÁP TRONG KÊNH HỞ I. Lý thuyết. - các công thức tính dòng chảy đều trong kênh