Đáp án Kỹ thuật thủy khí-Đề 1

Câu 1: (4,5 điểm)Cho một trụ chứa đầy chất lỏng có tỷtrọng 1 d =0,8; bán kính đáy trụ R =1m; chiều dàiđường sinh trụ b =2,5m. Khối lượng vỏ trụ là200kg. Biết trụ chứa chất lỏng không áp (áp suấttại điểm cao nhất A là áp suất khí trời). Lấy g=9,81 m/s2.1/ Tìm áp lực dư theo phương thẳng đứngcủa chất lỏng tác dụng lên nửa đáy dưới của trụ?(2,5 điểm
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đáp án Kỹ thuật thủy khí-Đề 1 Đề thi kết thúc học phần: Kỹ thuật thuỷ Trưởng Bộ môn ký duyệtHỘI ĐỒNG THI KHOA KHCB khí BỘ MÔN CƠ HỌC Đề số: 1 - Thời gian làm bài: 70 phút Ghi chú: Sinh viên không được: sử dụng tài liệu; viết vẽ vào đề thi. Đề thi phải nộp cùng bài thi. ( Các kết quả làm tròn đến 3 số sau dấu phẩy) Đáp án:Câu 1: (4,5 điểm) A Cho một trụ chứa đầy chất lỏng có tỷ δ1trọng δ 1 =0,8; bán kính đáy trụ R =1m; chiều dàiđường sinh trụ b =2,5m. Khối lượng vỏ trụ là200kg. Biết trụ chứa chất lỏng không áp (áp suấttại điểm cao nhất A là áp suất khí trời). Lấy g=9,81 m/s2. pa 1/ Tìm áp lực dư theo phương thẳng đứngcủa chất lỏng tác dụng lên nửa đáy dưới của trụ?(2,5 điểm) z• P = P x + Py + P z + Px = 0 δ2 (0,5đ) + Py = 0• Pz = po. ωz+ γ 1.VAL + γ 1(2R.R.b+1/2. π. R2.b) =0 (1đ) = γ 1 R2. b (2+1/2. π) = 0,8* 9810 *12*2,5(2+3,14/2) = 70043,4 N (0,5đ) VAL pa Vẽ hình 0,5 đ z δ22/ Thả trụ trên vào nước ( δ 2 =1), áp suất mặt thoáng nước là áp suất khí trời. Tìm thể tích trụứng với độ ngập sâu z? (hình vẽ). (2điểm)Trụ cân bằng theo phương thẳng đứng: γ 1. Vtrụ + 200.g = Vngập. γ 2 Vngập = 6,48 m3Câu 2: (5,5 điểm) Một bơm B cấp chất lỏng lên một bể chứa có mặt thoáng hở ra ngoài khí trời (như hìnhvẽ). Biết chất lỏng có trọng lượng riêng γ = 8000 N / m 3 ; Z=15m; ống 1, 2, 3 lần lượt có đườngkính ống d1=75mm; d2=200mm; d3=150mm; chiều dài l1=12m; l2=18m; l3=8m. Cả ba ống đều cóhệ số sức cản ma sát λ = 0,023 ; hệ số tổn thất cục bộ tại vị trí mở rộng ξ mr = 0,7 ; vị trí uốnξ u = 1,2 (ứng với vận tốc sau tổn thất); tại cửa ra ξ cr = 1 ; lấy g=9,81m/s2; α=1,1.1/ Tìm áp suất cần thiết của máy bơm B để đưa chất lỏng lên với l ưu l ượng ổn đ ịnh là Q=20(l/s)? (3,5 điểm)Ta có: Q =20 (l/s) v1=4,529 m/s v2=0,637 m/s v3 =1,132 m/sViết Pt Bernoulli cho đoạn dòng từ Bơm đến mặt thoáng bể: v2 pB + α 1 1 = z + hw γ 2g 2 2 2 l1 v12 2 2 v3 v3 l 3 v3 v2 l2 v2Với: hw = λ1 + ζ mr +ζu + λ2 + ζ cr + λ3 d1 2 g 2g 2g d 2 2g 2g d3 2g 2 v12 2 v3 v2 hw = 3,68 + 2,07 + 3,427 2g 2g 2g hw = 3,68.1,045 + 2,07.0,02 + 3,427.0,065 hw = 4,114(m) pVậy: B = 15 + 4,114 − 1,1.1,045 = 17,96(m) γ pB=17,96. 8000= 143716 N/m2= 1,465 at 2/ Tìm áp suất dư tại điểm M là điểm ở đầu ống 2?(2 điểm) v2 l v2 v2 p v2 pB + α 1 1 = λ1 1 1 + ζ mr 2 + M + α 2 2 γ γ 2g d1 2 g 2g 2g v2 l v2 v2 v2 pM p = B + α 1 1 − λ1 1 1 − ζ mr 2 − α 2 2 γ γ 2g d1 2 g 2g 2g pM = 17,96 + 1,149 − 3,847 − 0,014 − 0,022 = 15,226(m) γpM=121808 N/m2=1,24at pa z d1 d2 d3 B M ...