Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu tham khảo về đồ án trình bày bài tập thủy lực đại cương. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.Thủy lực học là ngành kĩ thuật nghiên cứu về các vấn đề mang tính thực dụng bao gồm: lưu trữ, vận chuyển, kiểm soát, đo đạc nước và các chất lỏng khác.Thủy lực có phương pháp nghiên cứu dựa trên nền tảng các định luật vật lí tác động lên thể nước (thể lỏng nói chung). Tuy nhiên, nó khác với ngành cơ học chất lỏng là đề cập nhiều hơn tới các kĩ thuật thực tế thay vì đơn thuần về lí thuyết.Giáo trình có nội dung chính xác, phong phú, phương pháp diễn tả mạch lạc
z Bài tập thủy lực đại cương Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 1 Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 2 BÀI TҰP THӪY LӴC ĐҤI CƯƠNG Hӑ và tên: NguyӉn Thành Trung Lӟp: 53CG2 MSSV: 2461.53 Bài tұp chương 2: Thӫy tĩnh hӑc Bài 2.4 : Theo bài ra ta có sơ đ ӗ như hình vӁ: Áp suҩt tҥi điӇm A là: ܲ ൌܲ ᇱᇱ ݄ ଵ Ǥߛ Áp suҩt tҥi điӇm B là: ܲ ൌܲ ݄ ଶ Ǥߛ Lҩy (1) ± (2) ta đưӧc đӝ chênh áp suҩt tҥi A và B ȟൌܲ െܲ ൌሺܲ ைᇱைᇱ െܲ ሻሺ݄ ଵ െ݄ ଶ ሻǤߛ Mһt khác ta lҥi có: ܲ ைᇱைᇱ െܲ ൌെߛ ୲୬ Ǥ݄ ; ሺ ݄ ଵ െ݄ ଶ ሻ ൌ݄ Vұy ta suy ra đưӧc: ȟൌܲ െܲ ൌെߛ ୲୬ Ǥ݄ ሺ ݄ ଵ െ݄ ଶ ሻ Ǥߛ ȟൌሺߛ െߛ ୲୬ Ǥሻ݄ ȟൌെʹͶͺ͵ሺ మ ሻ Dҩu ³-³ nghĩa là ܲ ൏ܲ Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 3 Bài 2.11 : Xét áp suҩt dư tҥi 2 điӇm A và A¶ thuӝc cùng 1 mһt đҷng áp 0-0: ൌ ᇱ Vӟi: ൌߛ Ǥ݄ ଶ ᇱ ൌߛ ୲୬ Ǥ݄ ଵ Tӯ đó ta có ՜ߛ Ǥ݄ ଶ ൌߛ ୲୬ Ǥ݄ ଵ ՜݄ ଶ ൌ ߛ ୲୬ Ǥ݄ ଵ ߛ ൌ ͳ͵ǡǤͳʹ ͳ ൌͳ͵ʹ Hay ݄ ଶ ൌͳǤ͵ʹ݉ Theo hình vӁ trên ta có: ݄ൌ݄ ଶ െ݄ ଵ ՜݄ൌͳ͵ʹെͳʹͲൌͳͷͳʹ ሺ ሻ ݄ൌͳǡͳͷͳʹሺ݉ሻ Bài 2-12 (28) Áp suҩt dư tҥi điӇm A đưӧc tính bӣi: ୢ ൌ ߛ Ǥ݄ ଵ Xét áp suҩt dư tҥi 2 điӇm C và C¶ thuӝc cùng 1 mһt đҷng áp 0-0: ൌ ᇱ Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 4 Mà: ൌߛ ௧ Ǥ݄ ଶ ՜ ୢ ൌߛ ୲୬ Ǥ݄ ଶ ߛ Ǥ݄ ଵ ՜ ୢ ൌͲǡʹͷǤͳ͵ͻͺͳͲǤͲǡͶൌ͵ͻʹͶ ܰ ݉ ଶ Hay : ୢ ൌͲǤ͵ͺ Bài 2-23: Ta tính đӝ cao trӑng tâm cӫa tiӃt diӋn cӱa van: ݄ ൌ݄ ଵ െ ʹ ൌ݄ ଵ െ ݄ ଵ െ ʹ ൌͷെ ͷെ͵ ʹ ൌͶሺ݉ሻ Xét áp lӵc do khӕi nưӟc có đӝ cao h 1 gây ra lên cӱa van: Ta có: ܲ ଵ ൌ݄ ߱Ǥߛ ൌ݄ ሺ ᇱ Ǥܾ ሻ Ǥߛ ൌ݄ ቆ ܱ ᇱ ܪ ʹ Ǥܾ ቇ Ǥߛ ՜ܲ ଵ ൌͶͶ͵ͻͶͻܰ NӃu ta chӑn trөc Oz nҵm nghiêng theo mһt vӟi hưӟng như hình vӁ, điӇm O nҵm tҥi mһt thưӧng lưu thì vӏ trí cӫa điӇm đһt lӵc P 1 sӁ tính theo công thӭc: ݖ ൌ݄ ܫ ߱Ǥ݄ Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 5 Vӟi ܫ ൌ ଷ ͳʹ ൌ ܾሺሻ ଷ ͳʹ ൌǤͷͶሺ݉ ସ ሻ Tӯ đó ta có : ݖ ൌͶ ǤͷͶ ʹ ξ ʹ ǤͶǤͶ ൌͶǡሺ݉ሻ Xét áp lӵc do khӕi nưӟc có đӝ cao h 2 gây ra: Đӝ cao trӑng tâm phҫn tiӃp xúc vӟi nưӟc cӫa cӱa van là: ݄ ᇲൌ݄ ଶ െ ͳ ʹ ݄ ଶ ൌ ͳ ʹ ݄ ଶ ՜݄ ԢൌͲǤ݉ DiӋn tích mһt tiӃp xúc vӟi nưӟc là: ߱ ᇱ ൌܪԢǤܾൌ ൫ ξ ʹ ݄ ଶ ൯ Ǥܾൌ ξ ʹ ǤͳǡʹǤͶൌǡͺ ሺ ݉ ଶ ሻ Do đó ta có: ଶ ൌ݄ ԢǤ߱ԢǤߛ ൌͻͺͳͲǤͲǡǤǡͺൌ͵ͻͻͲሺܰሻ ĐiӇm đһt lӵc là: (xét trong hӋ trөc O¶z) ݖ ᇱ ൌ݄ Ԣ ܫ Ԣ ߱ԢǤ݄ Ԣ ൌͲǤͶሺ݉ሻ Trong hӋ trөc Oz thì điӇm D¶ có tӑa đӝ: ݖ ᇲൌͲǤͶ ൫ ͷ ξ ʹ െͳǤʹ ξ ʹ ൯ ൌͷǤ ሺ ݉ ሻ Vұy tӯ đó ta có đưӧc áp lӵc cӫa toàn bӝ nưӟc tác dөng lên cӫa van là: Đӝ lӟn: ܲൌ ȁ ܲ ଵ െܲ ଶ ȁ ൌͶͲͶͲͶʹ ሺ ሻ ͶͲͶ ሺ ሻ ĐiӇm đһt lӵc đưӧc xác đӏnh theo phương ph áp xác đӏnh điӇm đһt khi có hӧp lӵc 2 lӵc song song: Khoҧng cách giӳa 2 điӇm đһt D và D¶ là: ȟൌ ȁ ݖ െݖ ᇲ ȁ ൌ ȁ ͶǤെͷǤ ȁ ՜ ȟൌͳǤͳሺ݉ሻ Gӑi a là khoҧng cách tӯ D¶ đӃn điӇm đһt G cӫa hӧp lӵc P và b là khoҧng cách tӯ D đӃn điӇm đһt G cӫa hӧp lӵc P. Ta lұp đưӧc hӋ phương trình sau t ӯ phương trình cân b ҵng moment quanh O ܾܽൌͳǤͳ ܽ ܾ ൌ ͵ͻͻͲ ͶͶ͵ͻͶͻ Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 6 Giҧi ra ta đưӧc: ܽൌͲǤͲͻ݉ ܾൌͳǤͲͳ݉ Tӯ đó ta xác đinh đưӧc điӇm đһt G cӫa hӧp lӵc P cách O mӝt đoҥn: ߂ൌͷǤെͲǤͲͻൌͷǤͺሺ݉ሻ Bài 2-24: Xét áp lӵc P 1 do khӕi nưӟc thưӧng lưu gây ra Chӑn trөc A Z như hình vӁ DiӋn tích phҫn nưӟc tiӃp xúc vӟi nưӟc là: ߱ ଵ ൌ݄ ଵ Ǥܾ ൫ ܾǣܾ͙ݎܾ݊݃ܿͯܽ͋݊͡ưͣܿ ൯ Trӑng tâm có đӝ cao: ݄ ൌ݄ ଵ െ భ ଶ ൌ భ ଶ Áp lӵc: ܲ ଵ ൌ߱ ଵ Ǥ݄ Ǥߛ ൌ భ ǤǤ భ ଶ ߛ ՜ܲ ଵ ൌ భ మ ଶ ǤܾǤߛ ĐiӇm đһt: ݖ ଵ ൌ݄ ூ ఠ భ ൌ ଶ ଷ ݄ ଵ Tӯ đó ta suy ra khoҧng cách giӳa D và O là: ݈ ଵ ൌȁሺ݄ ଵ െݔሻെݖ ଵ ȁൌȁ ͳ ͵ ݄ ଵ െݔȁ Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 7 Xét tương tӵ cho khӕi nưӟc ӣ hҥ lưu ta có: ܲ ଶ ൌ߱ ଶ Ǥ݄ ᇱ Ǥߛ ൌ ݄ ଶ ǤܾǤ݄ ଶ ʹ ߛ ݖ ଶ ൌ݄ ܫ ߱ ଵ ݄ ൌ ʹ ͵ ݄ ଶ Khoҧng cách giӳa D¶ và O là: ݈ ଶ ൌ ȁሺ ݄ ଶ െݔ ሻ െݖ ଶ ȁ ൌฬ ͳ ͵ ݄ ଶ െݔฬ Xét điӅu kiӋn cân bҵng momen quanh O: Van bҳt đҫu mӣ khi: ܲ ଶ Ǥ݈ ଶ ܲ ଵ Ǥ݈ ଵ ՜ మ మ ଶ ߛ ݈ ଶ భ మ ଶ ߛ ݈ ଵ ՜ మ మ ଶ ߛ ȁ ଵ ଷ ݄ ଶ െݔȁ భ మ ଶ ߛ ȁ ଵ ଷ ݄ ଵ െݔȁ ՜ ǡଽ మ Ǥଷ ଶ ȁ ଵ ଷ Ͳǡͻെݔȁൌ ଶ మ Ǥଷ ଶ ȁ ଵ ଷ ʹെݔȁ Giҧi phương trình trên ta suy đư ӧc giá trӏ cӫa ݔൌͲǤͷͻ݉ Bài 2.27: Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 8 Nhìn trên hình vӁ ta có nhұn xét rҵng hӋ có xu hưӟng quay quanh điӇm K ( nҵm ӣ chân cӫa trө chӕng). Do vұy đӇ hӋ cân bҵng thì lӵc P do nưӟc tác dөng vào thành van ph ҧi có phương đi qua K hay điӇm D chính là điӇm đһt lӵc cӫa P Chon trөc tӑa đӝ Oz như hình vӁ: Tӑa đӝ điӇm đһt lӵc P đưӧc tính theo công thӭc: ݖൌݖ ܫ ߱Ǥݖ Vӟi: ߱ là phҫn diӋn tích phҫn mһt tiӃp xúc vӟi nưӟc. ߱ൌǤܾൌ ܪ ሾ ͵Ͳ ሿ Ǥܾ ܫ : là moment quán tính cӫa mһt tiӃt diӋn tiӃp xúc vӟi nưӟc ܫ ൌ ሺ ሻ య ଵଶ ൌ ଶୠୌ య ଽ ξ ଷ ݄ ǣ là đӝ cao cӫa trӑng tâm tiӃt diӋn tính tӯ mһt thoáng ݖ ൌ ܪ ʹǤሾ͵Ͳሿ Tӯ đó ta suy ra: ݖൌݖ ு ଷ ξ ଷ (1) Mһt khác theo hình vӁ ta thҩy: ݖൌ ൌ ு ଶǤେ୭ୱሾଷሿ ; ൌʹͲ ՜ݖൌ ு ଶେ୭ୱሺଷሻ ʹͲൌʹͲ ு ξ ଷ (2) Tӯ (1) và (2) ta suy ra giá trӏ cӫa H=1,04(m) Ta tính đưӧc đô lӟn cӫa P là: ܲൌ߱Ǥ݄ Ǥߛ ൌ ு ଶେ୭ୱሺଷሻ ܾ ு ଶ ߛ P=24503,9 (N) = 24.3 (kN) Bài 2.39: Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 9 Bài tұp chương 3: Bài 3-26: Chӑn mһt O-O là mһt phҷng chuҭn đӇ so sánh: ViӃt phương trình Becnulli cho mһt cҳt tҥi 2-2 và 3-3 vӟi giá trӏ áp suҩt dư ta có: ݖ ଶ ଶௗ ߛ ߙ ଶ ݒ ଶ ଶ ʹ݃ ൌݖ ଷ ଷௗ ߛ ߙ ଷ ݒ ଷ ଶ ʹ݃ ݄ ௐ ͣ݅ ݖ ଶ ൌܪǢ ଶௗ ൌͲǢݒ ଶ ൌͲǢߙ ଵ ൌߙ ଶ ൌͳǢݖ ଷ ൌ ݀ ଶ ʹ Ta có thӇ bӓ qua giá trӏ tәn thҩt cӝt nưӟc ݄ ௪ ൌͲ D 2 /2 rҩt nhӓ nên ta có thӇ bӓ qua ܪͲͲൌ ݒ ଷ ଶ ʹ݃ ଷௗ ߛ ሺͳሻ ViӃt PT đӏnh luұt Becnulli cho 1-1 và 4-4 ta có: ݖ ଵ ଵௗ ߛ ߙ ଵ ݒ ଵ ଶ ʹ݃ ൌݖ ସ ସௗ ߛ ߙ ସ ݒ ସ ଶ ʹ݃ ݄ ௐ ՜Ͳ ଵௗ ߛ ݒ ଵ ଶ ʹ݃ ൌͲ ସௗ ߛ ݒ ସ ଶ ʹ݃ Ͳሺʹሻ Thay (2) vào (1): . Bài tập thủy lực đại cương Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương GVHD: PGS.TS. Lê Trҫn Chương NguyӉn Thành Trung ± 2461.53 Tr. 1 Bài tұp thӫy lӵc đҥi cương. 2461.53 Tr. 2 BÀI TҰP THӪY LӴC ĐҤI CƯƠNG Hӑ và tên: NguyӉn Thành Trung Lӟp: 53CG2 MSSV: 2461.53 Bài tұp chương 2: Thӫy tĩnh hӑc Bài 2.4 : Theo bài ra ta có
