TAILIEUCHUNG - Đề thi kết thúc học phần: Kỹ thuật thuỷ khí Đề số: 2
Khi chất lỏng có tỷ trọng =1,2 dâng lên đến độ cao H=4,2m thì vật hình trụ (gắn vào bản lề tại A) bắt đầu bị đẩy lên. Bán kính trụ R=0,8m, chiều dài trụ L=2m. Áp suất mặt thoáng là áp suất khí trời. 1/ Tìm trọng lượng của trụ? 2đ 2/ Tìm áp lực dư chất lỏng tác dụng lên trụ? | HỘI ĐỒNG THI KHOA KHCB BỘ MễN CƠ HỌC Đề thi kết thỳc học phần: Kỹ thuật thuỷ khớ Đề số: 2 - Thời gian làm bài: 70 phỳt Trưởng Bộ mụn ký duyệt Ghi chỳ: Sinh viờn khụng được: sử dụng tài liệu; viết vẽ vào đề thi. Đề thi phải nộp cựng bài thi. ( Các kết quả làm tròn đến 2 số sau dấu phẩy) Câu 1 (4,5 điểm) Khi chất lỏng cú tỷ trọng =1,2 dõng lờn đến độ cao H=4,2m thỡ vật hỡnh trụ (gắn vào bản lề tại A) bắt đầu bị đẩy lờn. Bỏn kớnh trụ R=0,8m, chiều dài trụ L=2m. Áp suất mặt thoỏng là ỏp suất khớ trời. 1/ Tỡm trọng lượng của trụ? 2đ 2/ Tỡm ỏp lực dư chất lỏng tỏc dụng lờn trụ? 2đ Đỏp ỏn: = 1,2 x 9810 = 11772 N/m3 1/ Py = 0 (vỡ chất lỏng khụng tỏc dụng lờn mặt cong theo phương Oy) Px = hCx x= (H+R/2)RL = 11772 (4,2 +0,8/2)0,8 x2 = 86641,92 N Pz = VAL = (Vhộp + V ẳ trụ ) = ( + R2/4 .L) = (H+ R/4 ) = 11772 .( 4,2 +3,14 . 0,8/4) = 90936,35 N Trọng lượng trụ chớnh là G = P . sin = PZ = 90936,35 N 2/ P = (Px2+Pz2)0,5 = 125603,5 N = arctg (Pz/Px)= 46,38o Vậy ỏp lực dư chất lỏng tỏc dụng lờn mặt trụ cú giỏ trị bằng 90936,35 N, hướng vào tõm trụ, hợp với phương ngang một gúc là 46,38o. Câu 2 (5,5điểm) Chất lỏng cú tỷ trọng =1,2 chảy từ bể B sang bể A hỡnh vẽ. Biết số chỉ của ỏp kế cú giỏ trị dư là 0,12at; H=1m; HB=3m; ỏp suất tại mặt thoỏng bể A là ỏp suất khớ trời. Lưu lượng chảy trong ống Q=4(l/s); hệ số nhớt động =0,015cm2/s; đường kớnh ống dẫn khụng thay đổi d=50mm; tổng chiều dài ống l=20m; hệ số tổn thất uốn tại 3 vị trớ đều bằng u=3; bỏ qua tổn thất tại cửa vào và cửa ra của ống; lấy g=9,81m/s2. Trường hợp chất lỏng chảy rối tớnh theo cụng thức: và =1. 1/ Tỡm chiều cao HA=? 3,5đ 2/ Chất lỏng sẽ hoỏ hơi ở điều kiện ỏp suất là 0,34at. Nếu từ đầu ống đến điểm S là 18m thỡ tại đú cú xảy ra hiện tượng xõm thực khụng? 2đ Đỏp ỏn: 1/ cú v =4Q/ d2 = 2,038 m/s Re = vd/ = 67940,55 >2320 chảy rối =0,019 Viết phương trỡnh Bernoulli (mặt chuẩn tại đỏy bể A và bể B) cho đoạn dũng chảy đi từ mặt cắt B-B tại mặt thoỏng của bể B đến mặt cắt A-A tại mặt thoỏng bể A ta cú như sau: zB + pB/ = zA+pA/ + hwB-A HB + pdB/ = HA + 0 + hw B – A (*) Ta cú: tổn thất khi chất lỏng chảy từ bể B đến bể A: hwB-A= (3. u+ .l/d) v2/2g = ( + 0,019 .20/0,05). 2,3082/ = 3,51m Vậy: thay vào phương trỡnh (*) 3 + 0,12 .98100/ (1,2 .9810) = HA + 3,51 HA = 4- 3,51 = 0,49 m 2/ Viết phương trỡnh Bernoulli từ mặt thoỏng bể B (mặt cắt B –B) đến điểm S (mặt cắt S-S) , chọn chuẩn trựng mặt cắt B – B ta cú: 0+ pod/ = H + pdS / + v2/2g + hwB-S pdS / pod/ H - v2/2g -hwB-S Ta cú: hwB-S = ( 3. u + 18/d) v2/2g = (3. 3 + 0,019 .18/ 0,015) 2,0382/()) = 3,35 m Vậy: pdS/ = 1 – 1 - 2,0382/ () – 3,35 = - 3,56 (m) suy ra: pdS = -3,56 . N/m2 pdS = - 0,43 at Vậy tại điểm S xuất hiện ỏp suất chõn khụng: pckS = 0,43 at Áp suất tuyệt đối tại điểm S: ptS = 1-0,43= 0,57 at > 0,34 at Vậy tại điểm S khụng xảy ra hiện tượng xõm thực.
đang nạp các trang xem trước
