intTypePromotion=3

Bài tập học về Thủy lực

Chia sẻ: Tieu Lac | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:9

1
548
lượt xem
225
download

Bài tập học về Thủy lực

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cho N1 = 300 kw λ = 0.03 L = 1500 m Q = 0.2 m3/s D = 400 m = 0.4 m 1. Tính: NW 2. Tính: P1, P2 Giải 1.Phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 ( mặt chuẩn 0-0 ) P1 V12 P2 V 22 Z1 + + α1 = Z2 + + α2 + htb1− 2 (1) γ 2g γ 2g Trong đó : Z1 = Z2 = 0 V1 = V2 = 0 α1 = α 2 = 1 l . γ D 2g Với λ = 0,03 , l=1500 m, D= 0,4 m, Q=...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập học về Thủy lực

  1. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực Bài 6-3 Bơm Động cơ thủy lực N1 N2 P1 P2 L,D 1 1 2 2 0 0 Cho N1 = 300 kw λ = 0.03 L = 1500 m Q = 0.2 m3/s D = 400 m = 0.4 m 1. Tính: NW 2. Tính: P1, P2 Giải 1.Phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2 ( mặt chuẩn 0-0 ) P1 V12 P2 V 22 Z1 + + α1 = Z2 + + α2 + htb1− 2 (1) γ 2g γ 2g Trong đó : Z1 = Z2 = 0 V1 = V2 = 0 α1 = α 2 = 1 2 p l v Từ (1) Suy ra: λ = . . γ D 2g Với λ = 0,03 , l=1500 m, D= 0,4 m, Q= 0,2 m3/s 2 8. Q → htb1− = d = . l . 2 h λ D Π.D 4 . g 2 2 8. 0, 2 = 0,03. 1500 . = ,54( m) 14 0,4 Π0,4 4.9,81 2 . ∗ Tổn thất công suất trong đường ống γ Ta có: Nw = .Q. ( + P V2 +Z ) γ 2g Nhóm:9 Trang: 1
  2. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực Với: γ = 9810N/m3, D = 0.4m P Q = 0.2 m3/s , γ = 14.54m Z=0 P V 2  P 8Q 2  Vậy : Nw = γ . Q .  + γ +Z  = γ .Q. + 2 4 + Z  γ π D g   2g     8.0,2 2  14.54 + Nw = 9810 . 0,2    3,14 .0,4 .9,81  2 4  →Nw =28781(W) = 28,781(Kw) 2. Tính áp suất P1 do bơm tạo ra tại đầu đường ống và áp suất P2 trước động cơ thủy lực ở cuối đường ống. Ta có công suất của động cơ thủy lực: N2 = N1 – Nw = 300 – 28,781 = 271,219(Kw) Công suất của bơm: P V2  N1 =γ.Q 1 + γ +Z    2g  N 8.Q 2  ⇒ 1 =γ. 1 − 2 4 P γ.Q   Với Z= 0  πD g   3.10 5 8.0,2 2  =9810. 9810.0,2 − 3,14 2.0,4 4.9,81  =1,5.10 ( N / m )  6 2   • Công suất của động cơ thủy lực: P V2  N 2 =γ.Q 1 + γ +Z   (với z=0)  2g  N 8.Q 2  P γ ⇒ 2 = . 2 − 2 4   γ.Q πD g   271219 8.0,2 2  =9810. 9810.0,2 − = ,35.10 6 ( N / m 2 ) 1  3,14 .0,4 .9,81  2 4  Nhóm:9 Trang: 2
  3. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực BÀI 6.6 3 L=20m ; D = 150mm h 3 ξ = 2 ; λ = 0,03 B? l = 12m ; d = 150mm 1 z 1 ξ r = 6 ; ξ c = 0,2 , λ = 0,030 0 2 2 0 Q= ? ; Pck = 6mH2O Z =? Giải: Bài Giải Phương trình Becnuli cho mặt cắt 1 -1 và 2 – 2 2 2 z1 + P + α1 V g = z 2 + p + α 2 V g + htb1−2 γ 1 2 1 γ 2 2 (1) 2 z1 = z ; z2 = 0 ; V1 = 0 ; V2 = 0 P = P2 = Pa 1 α1 = α 2 = 1 ξ1 + ξ 2 = 1 + 2 = 3 2 2 L 150 h tb1− 2 = (ξ + λ D ) Vg = (ξ 1 + ξ 2 + λ D ) Π82Q 4g = 2 7 .8 .Q L L λ. = 0,03 =4 2 D Π 2 . D 4 .g D 0,15 Thay vào (1) ta được 7. 8. Q 2 Z = h tb1− 2 = Π 2 D 4 .g (2) Phương trình Becnuli cho mặt cắt 2-2 và 3-3 (mặt chuẩn 0-0) 2 2 Z2 + P2 γ + α 2 V2g = z 3 + 2 p3 γ + α 3 V3g + htb 2− 3 (3) 2 z2=0 ; z3= h+z = 2+z ; p2= pa ; v2=0 V3 = V = Πd 2 4Q α2 = α3 =1 h tb 2−3 = (ξr +ξc + λ d ) Π2Q 4 g = 8,6. Π2Q 4 g 2 2 l 8 8 d d Thay vào (3) ta được: 2 P2 γ = h+ z+ P3 γ + α 3 V3g + htb 2−3 2 Pa − P3 8Q 2 2 ⇒ γ = 2+ Z + Π 2d 4 g + 8,6 Π82Q 4 g d 8Q 2 ⇒ 6= 2+ Z + Π 2d 4 g (1 + 8,6) 8Q 2 4 =Z +9,6 Π d 4g 2 ( 4) Giải (2) và (4) với d=D=0,15(m) ta được : Q=0,0384( m3/s) = 38,4 (l/s) Z=1,7 m Nhóm:9 Trang: 3
  4. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực Bài 6.7: 2 Pa 2 h 0 1 1 0 Đề cho: Q = 60 ( v ph ) = 1( l s ) + t = 20 C : υ = 2 St = 2.10 ( m s ) 0 0 −4 2 δ = 0,92 ⇒ γ 1 = 0,92.9810 = 9025, 2 ( N m3 ) + Đường ống: L = 5m ; d = 35mm + ∆= 0,1mm; hc =10 0 0 hd ; h =1m Tính: + P tại mặt cắt vào của bơm. + Với t = 800 C;υ = 1St = 10− 4 ; δ = 0,85 thì P=? Bài giải: 1. Phương trình becnuli cho mặt cắt 1-1 và 2-2: P1 v12 P2 2 v2 Z1 + + α 1 = Z2 + + α 2 + htb1− 2 (1) γ 2g γ 2g Với: 4Q Z1 = h; Z 2 = 0; v1 = 0; v2 = πd2 Ta có: v.D 4.Q 4.10−3 Re1 = = = = 182 < 2320 υ π .d .υ π .0, 035.2.10−4 ⇒ là dòng chảy tầng →α1 = α2 = 2. 2 2  l  v  l  8Q htb1− 2 = hc + hd =  ξ + λ . . =  ξ + λ. . 2 4  d  2g  d  π .d .g Nhóm:9 Trang: 4
  5. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực 64 Với: λ = Re = 0, 35 1 Thay vào (1) ta được: P P2 8Q 2 h + = + α 2 2 4 + htb1− 2 1 γ1 γ1 π .d .g Pa − P2 Pck 2.8.(10−3 ) 2 5 8.(10−3 ) 2 ⇒ = = + 0,35. . −1 γ1 γ 1 π 2 .(0, 035) 4 .9,81 0, 035 π 2 .(0, 035)4 .9,81 = 2,1 (m cột dầu) 9025, 2 ⇒ Pck = 2,1. = 0,19(at ) 98000 2. Khi t = 800C ; υ = 1St ; δ = 0, 85 v.d 4Q 4.10− 3 Re = = = = 3640 > 2320 υ π dυ π .0, 035.10−4 → là chảy rối α1 = α2 = 1. Do Re nhỏ nên trạng thái dòng chảy là chảy rối thành trơn thủy lực. 0, 3164 0, 3164 ⇒ λ = 0,25 = = 0, 04 Re 34600,25 Như vậy: P2 − Pa  8Q 2 l 8Q 2  = h − α2 . 2 4 + λ. . 2 4  γ  π d g d π d g 8Q 2  λ  l =h − α + .  πd g  2 4 2 d  8(10−3 ) 2  5  =1− 2 1 + 0, 04. π .(0, 035) 4 .9, 81   0, 035   Pdu =0, 62 (m cột dầu) γ Với γ 2 = 0, 85.9810 = 8338, 5( N m3 ) 0, 62.8338, 5 ⇒ Pdu = = 0, 05(at ) 0, 98.105 Nhóm:9 Trang: 5
  6. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực BÀI:6-8. 1 2 0 0 D 1 2 - Viết phương trình Becnuli cho các mặt cắt 1-1, 2-2 (mặt chuẩn O-O). p1 v12 p2 2 v2 z1 + + α1 = z2 + +α2 + htb1−2 γd 2g γd 2g Trong đó: z1 = z2 = 0 Q 50.10 −3 = = 2,83 v1 = v2 = v = S 150 −3 2 (m/s). π .( .10 ) 2 Vì đường ống có chiều dài lớn nên ta có thể bỏ qua tổn thất cục bộ. l v2 htb1−2 = hd = λ. . D 2g * Khi t = 100C tra biểu đồ hình 6-8 trang 171(BT thủy lực và máy thủy lực) ta có: cm 2 m2 υ1 = 3( ) = 3.10 −4 ( ) N s s ⇒ γ 1 = 0,9.9810 = 8829( ) m3 δ 1 = 0,9 v.D 2,83.150.10 −3 Suy ra: Re1 = = = 1415 < 2320 υ 3.10 −4 → Là dòng chảy tầng: α 1 = α 2 = α = 2 64 64 ⇒λ = = = 0,045 Re1 1415 p1 − p 2 l v2 5.10 3 2,83 2 Như vậy: = htb1− 2 = hd = λ. . = 0,045. . = 612,3 m cột dầu γd D 2g 150.10 −3 2.9,81 ⇒ ∆p = p1 − p 2 =612,3 . 8829 = 5,4.106 (N/m2) Nhóm:9 Trang: 6
  7. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực * Khi t = 200C tra biểu đồ ta có: cm 2 m2 υ 2 = 1,25( ) = 1,25.10 − 4 ( ) s s δ 2 = 0,894 N ⇒ γ 2 = 0,894.9810 = 8770( ) m3 v.D 2,83.150.10 −3 Suy ra: Re 2 = = = 3396 > 2320 υ 1,25.10 − 4 → Là dòng chảy rối: α 1 = α 2 = α = 1 - Do Re2 nhỏ nên trạng thái dòng chảy là chảy rối thành trơn thủy lực. 0,3164 0,3164 ⇒λ = 0 , 25 = = 0,041 Re 2 (3396) 0, 25 p1 − p 2 l v2 5.10 3 2,83 2 Như vậy: = htb1− 2 = hd = λ. . = 0,041. . = 557,87 m cột γd D 2g 150.10 −3 2.9,81 dầu. ⇒ ∆p = p1 − p 2 = 557,87 . 8770 = 4,9 . 106 (N/m2) * Khi t = 300C tra biểu đồ ta có: cm 2 m2 υ 3 = 0,5( ) = 0,5.10 −4 ( ) s s δ 3 = 0,889 N ⇒ γ 3 = 0,889.9810 = 8721( ) m3 v.D 2,83.150.10 −3 Suy ra: Re 3 = = = 8490 > 2320 υ 0,5.10 −4 → Là dòng chảy rối: α 1 = α 2 = α = 1 - Do Re3 nhỏ nên trạng thái dòng chảy là chảy rối thành trơn thủy lực. 0,3164 0,3164 ⇒λ = 0 , 25 = = 0,033 Re 2 (8490) 0, 25 p1 − p 2 l v2 5.10 3 2,83 2 Như vậy: = htb1− 2 = hd = λ. . = 0,033. . = 449 m cột dầu. γd D 2g 150.10 −3 2.9,81 Nhóm:9 Trang: 7
  8. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực ⇒ ∆p = p1 − p 2 = 449 . 8721 = 3,9 . 106 (N/m2) Bài 4-15: 1 D 1 h Cho: P =760mmHg =9,8.104(N/m2) to = 200C → T = 273 0K D = 0,2m , µ = 0,95 Giải 1.Tính lưu lượng không khí khi cột áp của rượi dùng trong chân không kế h=0,25(m) γ r =800 N / m 2 ∗ Chọn mặt cắt 1-1, 2-2 như hình vẽ chọn măt phẳng đi qua trục quạt, làm mặt chuẩn. Ta có phương trình Becnuli tại 2 mặt cắt đó là: P1 V12 P2 V22 Z1 + + α 1 = Z2 + +α2 + hw1− 2 (1) γ 2g γ 2g Ta có: Z1 = Z2 =0 α1 = α 2 = 1 V1= 0 Hw1-2 = 0 đoạn dòng chảy ngắn không có chướng ngại vật. Pa P2 V22 (1) ⇔ = + ∗ γ γ 2g Pa − P2 hck = γ P2 Pa ⇒ = − hck (2) γ γ P2 Pa V22 Thế (2) vào ( ∗ ) ta được: = − hck + γ γ 2g Nhóm:9 Trang: 8
  9. Bài Tập Nhóm Môn: Thủy Lực V22 ⇒ hck = (3) 2g Ta có áp suất chân không tại cột nước phải bằng áp suất không khí. Pck = Pkk ⇔ hck .γ r = hkk γ kk Với: γ kk = Pa = 760.9,8.10 4 RT 750.29,27.293 ( = 11,82 N / m 3 ) h .γ 8000 ⇒ h kk = ck r = 0,25. = 169,2( m ) γ kk 11,4 Thế vào (3) ta được: v 2 = 2.g.h kk = 2.9,81.175 = 57,62(m / s) Π.d 2 3,14.0,2 2.57,62,5 ⇒ Q kk −tt = .v 2 = = 1,8(m 3 / s) 4 4 ( Với µ = 0,95 ⇒ Qkk − đ = 1,8.0,95 = 1,71 m 3 / s ) 2, Với Qkk-tt = 1,8 (m /s), T= 273 – 20 = 2530k 3 Và hkk = 169,2 (m) không khí Pkk = 405(mmHg) = 0,54.105 (N/m2) Với γ kk = g.ρ = g.P 9,81.0,54.10 5 RT = 253.287 ( = 7,3 N / m 3 ) Cột áp của rượu là: γ kk 7,3 hck-r = hck-kk. = 169,2. = 0,154( m ) = 154( mm ) γr 8000 Nhóm:9 Trang: 9

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản