Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập bộ môn Kỹ thuật thủy khí và Tàu thủy
BÀI T P K THU T TH Y KHÍẬ Ỹ Ậ ỦL p h c ph n:ớ ọ ầGiáo viên gi ng d y:ả ạYêu c u sinh viên khi tham gia h c ph n ầ ọ ầ K thu t th y khí:ỹ ậ ủ pa30cm3m50cmpotBài t p K thu t th y khí tham kh o 2011ậ ỹ ậ ủ ảCâu 1:Van m t chi u c a ng hút c a m tộ ề ở ử ố ủ ộ máy b m ly tâm là m t viên bi d ng c u, bi tơ ộ ạ ầ ế bán kính viên bi là R=25cm. Ch t l ng là n cấ ỏ ướ có kh i l ng riêng ố ượ ρ=998,2kg/m3. Áp su t m tấ ặ thoáng phía ngoài là áp su t khí tr i pấ ờa=98100 N/m2, l y g=9,81m/sấ2.1/ Xác đ nh áp l c tuy t đ i c a ch t l ngị ự ệ ố ủ ấ ỏ phía ngoài ng hút tác d ng lên b m t c u phíaố ụ ề ặ ầ d i?ướ2/ Xác đ nh giá tr áp su t tuy t đ i pị ị ấ ệ ốot để c u t đ ng m cho ch t l ng đi vào phía trongầ ự ộ ở ấ ỏ ng hút? B qua kh i l ng viên bi.ố ỏ ố ượCho công th c tính ch m c u: V=(ứ ỏ ầ π /3)z 2 (3R-z) V i R là bán kính c u, z là chi u cao c a ch m.ớ ầ ề ủ ỏCâu 2:Cho h th ng ng d n đ t trên m t m tệ ố ố ẫ ặ ộ ặ ph ng n m ngang nh hình v :ẳ ằ ư ẽCác thông s ng 1, 2, 3, 4 l n l t nh sau: lố ố ầ ượ ư1=3000m; d1=600mm; l2=1600m; d2=300mm; l3=900m; d3=400mm; l4=2400mm; d4=500mm; l u l ng tháo ra trên m t mét chi u dài ng 4 làư ượ ộ ề ố q4=0,005 (msl.). H s nhám n= 0,007 cho t t c các đ ng ng, tính h s đ c tr ng K c aệ ố ấ ả ườ ố ệ ố ặ ư ủ t ng ng theo công th c K = ừ ố ứ384Rnπ (v i R là bán kính th y l c c a t ng ng).ớ ủ ự ủ ừ ố1/ Tính l u l ng n u t n th t t A đ n B là 60m c t n c?ư ượ ế ổ ấ ừ ế ộ ướ2/ N u dùng m t ng đ n đ d n ch t l ng t A đ n B, tính chi u dài ng đ n t ngế ộ ố ơ ể ẫ ấ ỏ ừ ế ề ố ơ ươ đ ng có đ ng kính d=500mm?ươ ườ2A C D Bo1234o Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 Cõu 3:Một cửa van dạng chữ nhật chắn ngang kênh đợc đặt nghiêng dới một góc o30= và đợc quay quanh một ổ trục A nh hình vẽ. Chiều rộng cửa b=2,4m. Cho trọng lợng van là G=2000N; Nớc kênh ở 25oC có trọng lợng riêng 9780=nN/m3. Bỏ qua ma sát ở ổ trục; áp suất trên mặt thoáng phía sau là áp suất khí trời, phía trớc van có áp suất d tại mặt thoáng là 0,1at.1/ Xác định áp lực tuyệt đối do chất lỏng phía bên trái tác dụng lên cửa van?2/ Xác định trị số của lực F phải đặt vào dây tời tại B để kéo cửa van lên theo phơng thẳng đứng?Cõu 4:Cho h th ng d n ch t l ng ( t tr ng =0,9) nh hỡnh v , dũng ch y phun ra ngoi khớ tr i b ng vũi thu h p d n DE (chi u di vũi khụng ỏng k ). p su t t i i m D cú giỏ tr d 0,3at; h s nhỏm c a ng ng n=0,008; t n th t c c b qua vũi DE = gE2v1,02. L y g=9,81m/s2 ; Bi t tr ng thỏi ch y trong ng ng l tr ng thỏi ch y r i. 1/ Xỏc nh l u l ng ch t l ng ch y trong ng trờn? 2/ Xỏc nh chi u cao ch t l ng H trong b ch a? 3paKhúacv=0,5K=10ADEHl1=24m l2=36md1=150mmd2=75mmB Cpodh1=1,8mApaFB30h=0,2mh2=0,9m Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 Cõu 5:Ch t l ng ng trong m t v t ch a hỡnh nún nh hỡnh v . Bi t t tr ng ch t l ng =0,84. p su t d t i m t thoỏng ch t l ng pod=0,132 bar. Cỏc thụng s cũn l i cho nh trờn hỡnh v ? 1/ Xỏc nh ỏp l c d c a ch t l ng tỏc d ng lờn b m t cong xung quanh phớa trong nún?2/ Xỏc nh tr s ỏp l c tuy t i c a ch t l ng tỏc d ng lờn ỏy nún?Cho cụng th c tớnh th tớch nún c t: V=( /3)a (R 2 +Rr+r 2 ) V i R,r l bỏn kớnh ỏy l n ỏy nh , a l chi u cao c a nún c t. Cõu 6:Chất lỏng có khối lợng riêng =700kg/m3 từ bình chứa có tiết diện lớn chảy ra ngoài không khí theo các ống nối tiếp nhau. Biết l1= 3,5m; l2=5m; l3 = 5m; l4=2,5m; l5 = 2m; tất cả các ống có đờng kính d1=75mm; vòi ra có d2=50mm; áp suất d tại mặt thoáng bể chứa là 2kPa . Cho lu lợng chảy trong ống là Q =6 (l/s); hệ số nhớt động học 20,032 /cm s=. Hệ số tổn thất cục bộ cửa vào 5,0=cv; tại các vị trí uốn đều bằng u=1,7; qua khoá K k=120; qua vòi v=1,2 (tính toán với vận tốc sau tổn thất); , g=9,81m/s2. Trong trờng hợp chảy rối tính theo công thức: 2)5,1Relg8,1(1=dvà 1,1=. Chảy tầng lấy = 2. 1/ Tìm H = ? 4podh1=0,9mh2=1,8mD=2m l4l 23l1lK5ld 2d1HVòio Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 2/ Nếu muốn lu lợng trong ống tăng gấp đôi giá trị ở trên, phải hiệu chỉnh khóa K ứng với hệ số tổn thất bằng bao nhiêu? Cõu 7: M t van ch n t ng AB úng m ch t l ng cú d ng hỡnh tam giỏc v cú th quay quanh tr c i qua E nh hỡnh v . Bi t ch t l ng cú t tr ng =0,88; ỏp su t trờn m t thoỏng ch t l ng cú giỏ tr tuy t i 1,13 at. 1/ Xỏc nh ỏp l c d ch t l ng tỏc d ng lờn c a van AB? 2/ Xỏc nh l c y T c a lũ xo sao cho c a van v trớ cõn b ng cõn b ng nh hỡnh v ? Cõu 8:N c 20 oC (cú =9789 N/m3 v =0,0101cm2/s) hai bỡnh ch a A v B c n i v i nhau b ng hai ng d n b ng thộp m i (h s nhỏm n=0,007). ng 1 v 2 cú ng kớnh l n l t l d1=150mm v d2=300mm, chi u di ng 1 l l 1=20m. Cỏc h s t n th t c c b t i c a vo cv=0,5; c a ra cr=1; t i v trớ m r ng mr=0,56 ( ng v i v n t c trong ng 1) . p su t m t thoỏng b A cú giỏ tr tuy t i 1,25at; m t thoỏng b B l ỏp su t khớ tr i. 1/ Tỡm l u l ng ch y t A sang B? N u H=2m, bi t tr ng thỏi ch y trong cỏc ng l ch y r i v l y =1,1. 2/ V nh tớnh ng nng, ng o ỏp d c a h th ng trờn? 5pot10 m6 m8 m4 m3 mT12papot7m25mVan v=3.5HAB Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 Cõu 9: Cho m t c u ch a y ch t l ng cú t tr ng 1=0,86; bỏn kớnh c u R =0,5m. G n vo i m A m t ng o ỏp, ch t l ng trong ng o ỏp cú t tr ng 2=13,6, ng v i dõng cao b=350mm. Kho ng cỏch t m t phõn cỏch hai ch t l ng n i m A l a=0,15m. 1/ Xỏc nh ỏp su t d t i i m B l i m cao nh t c a ch t l ng trong c u? 2/ Xỏc nh ỏp l c tuy t i c a ch t l ng tỏc d ng lờn b m t n a c u ADB? Cõu 10:ống xi phông dẫn chất lỏng ( có = 9810N/m3) nh hình vẽ. Biết áp suất d ở mặt thoáng bể A là 0,3at; áp suất ở mặt thoáng bể B là áp suất khí trời; h = 1,8m; H =1,2m; l1 = 2,4m; l2 = 6m; l3 = 3,6m; d = 200mm; cho hệ số nhám n = 0,01 ; biết trạng thái chảy trong ống là chảy rối; = 1; hệ số tổn thất tại cửa vào 5,0cv=; tại cửa ra 1cr=; tại 2 vị trí uốn cong đều có 7,1u=. Nhiệt độ chất lỏng 15oC; lấy g = 9,81m/s2.1/ Tìm lu lợng Q chảy trong ống xi phông?2/ Xác định áp suất tuyệt đối tại đầu đoạn ống 3 ( Sau vị trí uốn cong)? 6Hdao l21l3lhABABbaD 45oApotW2mBIEBài t p K thu t th y khí tham kh o 2011ậ ỹ ậ ủ ảCâu 11: M t c a van ch n AE d ng hìnhộ ử ắ ạ ch nh t r ng b=3m; c nh AE = 3,5m;ữ ậ ộ ạ đo n BI =0,5m; đo n IE=0,5m. Ch t l ngạ ạ ấ ỏ có t tr ng ỷ ọ δ=0,84; áp su t trên m tấ ặ thoáng có giá tr tuy t đ i 1,05at. L yị ệ ố ấ g=9,81m/s2.1/ Xác đ nh áp l c tuy t đ i c aị ự ệ ố ủ ch t l ng tác d ng lên c a van?ấ ỏ ụ ử2/ Van có th quay quanh tr c điể ụ qua I vuông góc v i m t ph ng hình v ,ớ ặ ẳ ẽ xác đ nh th tích v t đ i tr ng W ị ể ậ ố ọ (đ cượ n i v i I b i m t cánh tay đòn dài 2m)ố ớ ở ộ sao cho c c u cân b ng nh hình v ? Bi tơ ấ ằ ư ẽ ế v t đ i tr ng làm b ng bê tông có t tr ngậ ố ọ ằ ỷ ọ δ=2,5. C a van đ ng ch t có kh i l ngử ồ ấ ố ượ M =0,8 t n. ấCâu 12:Cho s đ c p n c nh hình v :ơ ồ ấ ướ ư ẽCác thông s ng 1, 2, 3 l n l t nh sau:ố ố ầ ượ ư l1=1200m; d1=250mm; l2=1800m; d2=200mm; l3=1500m; d3=150mm; l uư l ng tháo đ n v trên ng 3 là qượ ơ ị ố3=0,01 (msl.). H s nhám n= 0,01 cho t t c cácệ ố ấ ả đ ng ng, tính h s đ c tr ng K c a t ng ng theo công th c K= ườ ố ệ ố ặ ư ủ ừ ố ứ384Rnπ (v i R là bán kínhớ th y l c c a t ng ng).ủ ự ủ ừ ố Tr ng l ng riêng c a n c ọ ượ ủ ướ γ =9810N/m3, l y g=9,81m/sấ2. , l u l ngư ượ b m Q=87,4(l/s) và áp su t d t i A là 16 bar.ơ ấ ư ạ1. Xác đ nh H=?ị2. Xác đ nh áp su t tuy t đ i t i đi m Dị ấ ệ ố ạ ể7 Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 Cõu 13: Cho m t tr ch a ch t l ng cú t tr ng =0,85; bỏn kớnh ỏy tr R =1m; chi u di ng sinh tr vuụng gúc v i m t ph ng hỡnh v L =2,5m. ng p sõu ch t l ng trong tr z=0,7m. Bi t ỏp su t m t thoỏng ch t l ng trong tr cú giỏ tr tuy t i p ot=1,15at. 1/ Xỏc nh ỏp l c tuy t i c a ch t l ng tỏc d ng lờn m t cong AE ? 2/ Xỏc nh ỏp l c d c a ch t l ng tỏc d ng lờn m t AEB? Cõu 14:Dầu có tỷ trọng = 0,85 đợc dẫn từ bể chứa ra ngoài theo một đờng ống có đờng kính d2 = 100mm; tổng chiều dài ống dẫn là l = 25m; đầu ống có lắp một vòi phun T có đờng kính d1=50mm với chiều dài a = 20cm; hệ số tổn thất tại vị trí cửa vào 5,0cv=; tại 2 vị trí uốn đều có 2u=; tại vòi ra 6,1=v (tính với vận tốc sau tổn thất); hệ số nhám n=0,01; biết trạng thái chảy trong ống là chảy rối. Bỏ qua tổn thất dọc đờng trên vòi phun T có chiều dài a; H=10m cho g = 9,81m/s2; lấy = 1,1; áp suất trên mặt thoáng bể có giá trị tuyệt đối là 1,3at.8B mCDA231HpotzAEB Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 1/ Xác định lu lợng Q? 2/ Xác định áp suất d tại điểm A là điểm sau tổn thất uốn cong.Cõu 15: M t t m ph ng tam giỏc ABE ng p trong ch t l ng cú tr ng l ng riờng =0,8. Bi t ỏp su t trờn m t thoỏng cú giỏ tr tuy t i pot=122,6kPa. Tam giỏc cõn t i nh E, c nh AB = 5m; chi u cao t ng ng h t nh E xu ng ỏy AB l a=3m. 1/ Xỏc nh ỏp l c tuy t i tỏc d ng lờn t m ph ng? 2/ Xỏc nh tr s ỏp l c d tỏc d ng lờn t m ph ng. Bi t mụmen quỏn tớnh c a t m ph ng l y i v i tr c EG : JC=12223aAB.Cõu 16:N c c d n trong h th ng ng t trờn cựng m t m t ph ng v ra ngoi khớ tr i t i E nh hỡnh v . Bi t Q E=12 (l/s); t i D l y ra m t l u l ng Q D=10 (l/s); l u l ng thỏo d c trờn ng ng 2 l q=0,05 (l/s.m). Cỏc th ng s c a ng d n cho nh sau: l 1=150m; K1=158,4 (l/s); l2=170m; K2=113,5 (l/s); l3=140m; K3=186,3 (l/s); l4=200m; K4=186,3 (l/s); l5=150m; K5=186,3 (l/s); =9810 N/m39AoHd d12Ta30potEah=2mG Bi t p K thu t th y khớ tham kh o 2011 1/ Tỡm chi u cao c t ỏp t i C?2/ N u cao t i a c t thỏp cho phộp xõy t i A l Hmax=10m thỡ ỏp su t d trờn m t thoỏng b ch a ph i b ng bao nhiờu?Cõu 17:Một vật hình lăng trụ đáy vuông (cạnh là a) đậy kín một lỗ hình chữ nhật (một cạnh là b và một cạnh là L). Các dữ liệu bài toán cho nh sau: áp suất mặt thoáng có giá trị tuyệt đối là 0,96at; H=3m; a=60cm; b=30cm; L=2m; tỷ trọng chất lỏng = 1,1. Xác định áp lực tuyệt đối tác dụng lên lăng trụ? Cõu 18:10ABCDEQDQEHl1l2l3l4l5potHab [...]... n=0,011; R là bán kính thủy lực của từng ống Cao độ điểm A là zA = 2m, cao độ điểm D là zD=12m Coi chất lỏng chảy rối ở trong ống, cho =9810N/m3 1/ Hãy xác định áp suất cần thiết của máy bơm để chuyển lu lợng nớc Q = 75 (l/s) đến ống thứ 4 để vừa phân phối hết chất lỏng ra khỏi ống? Biết rằng điểm D cuối ống 4 hở ra ngoài khí trời 2/ Nếu thay bơm bằng một bể chứa có mặt thoáng hở ra ngoài khí trời thì chiều... D áp suất d là 1 at, đờng kính D = 100mm, Xác định lu tốc Q và đờng kính d của miệng vòi, nếu hệ số điều chỉnh động năng = 1,1 và hệ số cản của vòi ứng với vận tốc tại cửa ra là = 0,2 Sức cản không khí không đáng kể, bỏ qua tổn thất dọc đờng trong vòi phun Cho = 9810 N / m 3 h d l D Cõu 21: Mt van dng nún ngc dựng úng m cht lng trong mt c cu khộp kớn nh hỡnh v Bit cht lng trong b cú t trng 1 =0,8;... ; qua đoạn co hẹp ch = 0,1 (tính với vận tốc sau v2); tại vị trí cửa ra cr = 1 ; a = 20cm; hệ số nhám của ống n=0,01; biết trạng thái chảy trong ống là chảy rối áp suất trên mặt thoáng bể là áp suất khí trời; =1,1; g=9,81m/s2 Bỏ qua tổn thất dọc đờng trên đoạn ống thu hẹp có chiều dài a 1/ Tìm lu lợng trong ống xi phông? 2/ Tìm áp suất tuyệt đối tại điểm A? 3/ Vị trí nào trong ống có áp suất nhỏ . BÀI T P K THU T TH Y KHÍẬ Ỹ Ậ ỦL p h c ph n:ớ ọ ầGiáo viên gi ng d y:ả ạYêu c u sinh viên khi tham gia h c ph n ầ ọ ầ K thu t th y khí: ỹ ậ ủ pa30cm3m50cmpotBài. ng h m? 16hHbSABR Bài t p K thu t th y khí tham kh o 2011ậ ỹ ậ ủ ảCâu 30:Ch t l ng (có t tr ng ấ ỏ ỷ ọ δ=0,8) ch y t b ch a ra ngoài khí tr i b ng m