Bài tập Cơ Lưu Chất Chương 6
PGS. TS. Lê Văn Dực
www.datechengvn.com
Copyright@Datechengvn 2010-2020
1
BÀI T P CƠ LƯU CHẤT
CHƯƠNG 7.
7.1.a) Tnh hm dng ca mt chuyn đng tng hp bao gm:
+ Chuyn đng đu c vn tc vi Ux = 1 m/s v Uy = -1 m/s
+ Chuyn đng ca đim ngun đt ti (-1, 1) vi lưu lưng trên đơn v chiu di q = 2,5 m2/s
+ Chuyn đng ca đim ht đt ti (1, -1) vi lưu lưng trên đơn v chiu di q = -2,5 m2/s
b) Tnh vn tc ca dng chy ti đim (2, 0) ĐS: pmin = 16,15 N/m2
pmax = -48,45 N/m2
ĐS: 68,95 N
7.2. Chuyn đng th chng chp ca ba chuyn đng sau:
+ Chuyn đng đu theo phương x vi vn tc Uo = 1m/s;
+ Chuyn đng ca đim ngun đt ti O1(-2, 0), c ng đ l q = 0,5 m2/s.
+ Chuyn đng ca đim ht đt ti O2(0, 0), c ng đ l q = - 0.5 m2/s.
nh vn tc theo phương x ti đim M(0, 4) ?
7.3 Trong chuyn đng 2 chiu ca lưu cht không nén đưc, các thành phn vn tc đưc cho
bi: ux = x - 4y
uy = - y - 4x
Chng t rng dòng chy tha phương trình liên tc. Tìm phương trình hàm dòng và hàm th.
ĐS: Ψ= 2x2 + xy - 2y2 + C
2
4
2
2
2y
yx
x
+ C
7.4 Các thành phn vn tc ca dòng chy 2 chiu là:
ux = x
uy = -y
1. Xác đnh hàm dòng và v các đưng dòng vi Ψ = 1, 2 và 3.
2. Nu có 1 dòng chy đu vi Ψ=y chng nhp thêm vào chuyn đng trên. V các đưng Ψ =1,
2 và 3 ca chuyn đng chng nhp.
3. Xác đnh hàm th vn tc ca chuyn đng chng nhp.
ĐS: 1/ Ψ = xy
3/
22 22 yxx
7.5. Chuyn đng hai chiu có hàm th φ = y + x2 y2. Tìm phương trình hàm dòng.
ĐS: Ψ = 2xy – x + C
7.6. Chuyn đng hai chiu có hàm dòng Ψ=9 + 6x - 4y + 7xy. Tìm phương trình hàm th.
ĐS: φ = -4x +
2
7
x2 - 6y -
2
7
y2 + C
7.7. Phương trình φ=0.04x3 + axy2 + by3 biu din hàm th (tính bng m2/s) ca chuyn đng 2
chiu trong h to đ vuông góc nm ngang vi x và y tính bng m.
1. Xác đnh các hng s a và b.
2. Tnh đ chênh áp sut giữa 2 đim (0,0) (3m,4m) nu u cht khi lưng riêng
1.300kg/m3.
ĐS: a = -0,12 ; b= 0; p = 5,85 kN/m2.
7.8. Dòng chy th gm mt ngun c lưu ng 30m2/s đt gc to đ mt ngun khác
lưu lưng 20m2/s đt ti đim (1,0).
1. Xác đnh vn tc ti các đim A(-1,0) và B(1,1).
Bài tập Cơ Lưu Chất Chương 6
PGS. TS. Lê Văn Dực
www.datechengvn.com
Copyright@Datechengvn 2010-2020
2
2. Xác đnh áp sut ti 2 đim trên nu bit xa cc p=0 v cho ρ=2kg/m3. Không tnh đn
nh hưởng ca trng lc.
ĐS: uA= 6,37m/s; uB= 6,06m/s
pA= -40,5N/m2; pB= -36,77N/m2
7.9. Mt tr tn bán nh 4cm đt trong dòng chy đu vi vn tc 30m/s. Chn h trc tọa đ
vuông góc 0xy gc trùng vi tâm tr trục x hưng theo chiu dòng chy. Xác đnh vn tc
ca lưu chất ti đim A (-4cm, 1cm)
ĐS: ux = 5,08m/s; uy = 13,29m/s
7.10 Mt tr tròn đưng knh 40mm đt trong dòng nưc chy đu vn tc U=1m/s. Chn h
trc tọa đ vuông góc 0xy gc trùng vi tâm tr trục x hưng theo chiu dòng chy. Xác
đnh:
1. Vn tc ti đim có tọa đ r=50mm, θ=1350
2. Phân b áp sut dc theo trục y dương bit áp sut ti đim xa vô cc bng không.
ĐS: ur= -0,592m/s; uθ= -0,821m/s
7.11. Mt tr tn đưng knh 0,5m đưc đt trong không khí chuyn đng đu vi vn tc 5m/s.
Xem chuyn đng là chuyn đng phng, n đnh, th v u cht l không nén đưc. Xác đnh
áp sut ln nht nh nht trên b mt tr bit không kh cρ=1,292kg/m3 áp sut xa tr
áp sut khí tri.
ĐS: pmin = 16,15 N/m2
pmax = -48,45 N/m2
7.12. Mt mái lu có dng hình bán tr đưc làm thí nghim đ nh lc ng khi gió thi bên trên
nó. Tính lc nâng c dng lên 1m chiu i ca lu nu vn tc g20m/s và không khí 300C
(ρ=1,16kg/m3). Bán kính ca mái lu là 3m.
ĐS: FL = 2.320 N
7.13. Dòng nưc vn tc 5m/s chy bao quanh tr tròn bán kính R=0,1m, quay tn quanh trc
vi cưng đ xoáy 1m2/s, ngưc chiu kim đng h. c 200C. Xác đnh v trí ca các đim
dng và lc nâng trên 1m dài tr.
ĐS: hai đim dng: θ = 9o9’30” v θ =170o50’30”; FL = 4.991 N.
7.14. Mt tr tn đưng knh 1m đt trong không khí (ρ=1,22kg/m3) chuyn đng đu vi vn tc
3m/s. Mt dòng chy xoáy đưc thêm vo sao cho 2 đim dng trùng nhau trên b mt tr. Xác
đnh lc nâng tác dng lên tr.
ĐS: 68,95 N
7.15. Hai na tr tròn đưc ni vi nhau như hình v v đưc đt trong mt dòng chy đu th.
Ngưi ta khoét mt l nh ti v trí góc α sao cho không lc tác dng lên hai mi ni. Gi thit
rng áp sut bên trong xy lanh bng áp sut bên ngoài ti l khoét (Xem Hình 7.15). Xác đnh c
α.
ĐS: α = 2406’
7.16. Mt tr tn di chuyn vi vn tc không đi trong b c đ sâu 10m. Hi tc đ ca tr
đ không xy ra hiện tưng ni bt trên b mt ca trụ. Nưc nhiệt đ 50C.
ĐS: u = 11,72m/s.
7.17. Cht lng l ng chuyn đng n đnh trên mt phng x0y hưng v mt đim như hnh
v. Nu vn tc ca phn t lưu chất t l nghch vi bán knh r (V = a/r, a l hng s, r l bán
knh) (Hình 7.17). Tnh lưu lưng q ca dng cht lng.
Bài tập Cơ Lưu Chất Chương 6
PGS. TS. Lê Văn Dực
www.datechengvn.com
Copyright@Datechengvn 2010-2020
3
7.18. Mt chuyn đng th gm tng ca mt xoáy t do dương vi cưng đ =5m2/s v mt
đim ht vi cưng đ q=5m2/s. Xem áp sut, vn tc xa vô cc bng không v lưu chất l nưc.
Tnh ap suất dư ti đim A(1,1) ? (-317N/m2)
7.19 Dòng chuyn đng th ca lưu cht không nén đưc hai chiu trong mt phẳng Oxy, đưc
miêu t bng thành phn vn tc theo phương x: ux =2x+y. Vn tc theo phương y, uy đo đưc ti
gc tọa đ O (0;0) bng 0,1m/s. Tính lưu ng trên mt đơn v chiu dy qua đan cong ni hai
đim (1m;0m) và (2m;0m).
7.20 Dòng chuyn đng th hai chiu trong mt phng Oxy ca lưu cht không nén đưc, có thành
phn vn tc theo phương x: ux =2x+y. Vn tc theo phương y, uy đo đưc ti gc ta độ O(0;0)
bng 0,1m/s. Tnh lưu ng trên mt đơn v chiu dy qua đan cong ni hai đim A(1m;0m)
B(2m;0m) ?
7.21 Gió thi thẳng gc v ng vào mt sau ca mt tòa ndin tích nh ch nht có b dài L
= 48m; cao h = 12m, vi vn tc 36 km/gi. Không khí điu kin tiêu chun vi khi lưng
riêng l ρ=1,29 kg/m3. Cho h s lc cn CD = 1,16. Tính lc tác dng ca gió lên mt sau ca tòa
nhà.
U
p0= 0
Mi ni
Hình 7.15
V
r
Hình 7.17