Ngân hàng bài thi môn Kỹ thuật thủy khí Mẫu ĐT03/NHCH
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP
NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI
(Theo chương trình đào tạo 150 TC)
Tên học phần: Kỹ thuật thủy khí
Mã số học phần: BAS203
Số tín chỉ: 2
Dạy cho ngành, khối ngành: Toàn trường
Khoa: Cơ khí
THÁI NGUYÊN - NĂM 2011
Phần I. QUY ĐỊNH CHUNG
1. Nội dung đánh giá thi kết thúc học phần:
Kiểm tra đánh giá những kiến thức SV đã thu nhận được thông qua việc trả lời một số câu hỏi
cơ bản thuộc nội dung của học phần đã học.
2. Phương pháp đánh giá: (Thi vấn đáp, thi viết hay thi trắc nghiệm, thời gian làm bài thi.)
- Thi viết
- Thời gian làm bài thi: 60 phút
- Tỷ trọng điểm thành phần thi là :50%.
3. Nguyên tắc tổ hợp đề thi:
Đề thi gồm 2 bài tập:
- Câu 1 (5 điểm): Được bốc thăm từ nhóm bài tập Chương 1, 2
- Câu 2 (5 điểm): Được bốc thăm từ nhóm bài tập Chương 3,4,5, 6.
4. Ngân hàng câu hỏi:
- Tất cả các chương của học phần đều phải nêu ra được các câu hỏi.
- Trong một chương có n câu hỏi loại 1 điểm; m câu hỏi loại 2 điểm; v.v
- Quy định số câu hỏi cho mỗi học phần: không dưới 15 câu/1TC
- Các câu hỏi được mã hiệu theo cấu trúc phần chữ và số
Giải thích: LT 2.3.2 ; BT 3.4.2 ;
- LT là câu hỏi lý thuyết
- BT là câu hỏi bài tập
1
h
h
BT 2.5.2
Một phễu thuỷ tinh có bán kính R = 50 cm, cao H = 120 cm, khối lợng G=25,5kg. Bỏ
qua chiều dài và đờng kính cổ phễu C. Cho g = 9,81 m/s
2
. Bịt cổ phễu C bằng một nút nhỏ, úp
phễu xuống đáy phẳng của một bình hình hộp chứa đầy nớc (có
3
/1000 mkg
=
) với chiều
cao L = 200 cm. Khoét một lỗ nhỏ O ở đáy bình để cho áp suất trong phễu là áp suất khí
quyển p
a
.
Xác định trị số lực nâng f
o
nhỏ nhất cần thiết để nâng phễu lên?
p
a
O
Khụng khớ
Khụng khớ
C
H
R
, g = 9,81 m/s
2
.
h
h
1
2
T
BT 2.5.5
Một ống tròn đờng kính d = 0,06m đặt nằm ngang, dẫn nớc từ bể chứa ra ngoài. Đầu ống phía
bể chứa đợc cắt bằng mặt phẳng nghiêng
o
45
=
, đợc đóng bằng nắp vừa với ống và có thể
quay quanh bản lề O nằm ngang ở phía trên. Tính lực T ban đầu để mở nắp ra nếu bỏ qua
trọng lợng nắp và ma sát ở bản lề. Chiều sâu h = 1 m. Với g = 10m/s
2
. Cho mô men quán tính
của hình elip là:
4
3
ab
J
cx
=
3
10.52,76
=
t
N/m
3
dùng để đậy lỗ
tròn ở đáy bể chứa nớc. Cho biết: D = 0,4h, đáy van cao hơn lỗ
h
3
1
. Tính lực cần thiết ban
đầu để mở cửa van nếu h = 1,0 m? Cho áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng
riêng của nớc
9810
=
n
N/m
3
p
a
h/3
D=0.4h
h
5h
BT 2.5.8
Cánh cống cong là một phần t trụ tròn có bán kính đáy là r = 2 m; Chiều rộng không đổi L =
4m có thể quay xung quanh khớp quay O nh hình vẽ. Đỉnh cống nằm dới mực nớc h = 5,0m.
=
. Bỏ qua lực ma sát nếu có. Cho g = 9,81 m/s
2
, áp suất
trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc
9810
=
n
N/m
3
a
p
10cm
OH
2
20cm
Dây kéo
Thanh đỡ
Cửa cống
Trục quay
D=60cm
20cm
BT 2.5.10
Xác định áp lực thuỷ tĩnh d tác dụng lên mặt tam giác cân có đỉnh là C cách mặt thoáng một
khoảng = 1 m. Cho góc nghiêng của hình phẳng so phơng ngang
=45
o
, chiều cao từ đỉnh đến
2
m
1m
C
BT 2.5.11
Xác định lực căng của lò xo BC để giữ cánh cửa tròn AB ở vị trí đóng kín ( chỉ tính áp lực d ).
Biết cánh cửa AB có thể quay quanh trục trùng với đờng kính vuông góc với mặt phẳng hình
vẽ. Cho d = 40 cm, áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc
9810
=
n
N/m
3
d/2
A
B
C
O
a
p
Bản lề
BT 2.5.12
Xác định độ sâu h để nớc có thể tràn qua cánh cống AB hình chữ nhật và tính áp lực d
tác dụng lên cánh cống trong trờng hợp đó. Cánh cống này có thể quay xung quanh bản lề O.
Bỏ qua lực ma sát và trọng lợng bản thân cánh cống. áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí
trời, trọng lợng riêng của nớc
9810
=
n
Q
y
BT 2.5.14
Tính áp lực thuỷ tĩnh d của nớc tác dụng lên mặt cong phía ngoài của múi cầu có góc ở tâm là
90
0
, bán kính cầu R = 0,5 m và độ ngập sâu của tâm cầu là h =
/4R
. Biết tâm C của hình
phẳng có dạng nửa hình tròn cách tâm hình tròn là y=
3/4R
. Cho
3
/9810 mN
n
=
, g = 9,81
m/s
2
.
O
p
a
h
y
C
/9810 mN
=
.
a
p
r
o
h
BT 2.5.17
Tính áp lực thuỷ tĩnh d của nớc tác dụng lên bề mặt cong của 1/8 cầu có bán kính R = 0,5 m
và độ ngập sâu của tâm cầu là h =
/4R
. Biết trọng tâm của 1/4 hình tròn nằm dới độ sâu h
c
= h
3/4R
. Cho
3
/9810 mN
n
=
, g = 9,81 m/s
2
.
sâu nớc H = 2 m.
A
B
x
O
z
H
BT 2.5.20
Van mt chiu ca ng hỳt ca mt mỏy bm ly tõm l mt viờn bi dng cu, bit bỏn
kớnh viờn bi l R=25cm. Cht lng l nc cú khi lng riờng =998,2kg/m
3
. p sut mt
thoỏng phớa ngoi l ỏp sut khớ tri p
a
=98100 N/m
2
, ly g=9,81m/s
2
.
Xỏc nh giỏ tr ỏp sut tuyt i p
ot
cu t ng m cho cht lng i vo phớa trong
ng hỳt? B qua khi lng viờn bi.
Cho cụng thc tớnh chm cu: V=( /3)z
2
(3R-z)
Vi R l bỏn kớnh cu, z l chiu cao ca chm.
BT 2.5.21
Một cửa van dạng chữ nhật chắn ngang kênh đợc đặt nghiêng dới một góc
o
BT 2.5.22
Cht lng ng trong mt vt cha hỡnh nún nh hỡnh v. Bit t trng cht lng =0,84. p
sut d ti mt thoỏng cht lng p
od
=0,132 bar. Cỏc thụng s cũn li cho nh trờn hỡnh v?
Xỏc nh ỏp lc d ca cht lng tỏc dng lờn b mt cong xung quanh phớa trong
nún?
Cho cụng thc tớnh th tớch nún ct: V=( /3)a (R
2
+Rr+r
2
)
Vi R,r l bỏn kớnh ỏy ln ỏy nh, a l chiu cao ca nún ct.
BT 2.5.23
Mt van chn t
ng AB úng m cht lng cú dng hỡnh tam giỏc vuụng v cú th quay quanh trc i qua E
nh hỡnh v. Bit cht lng cú t trng =0,88; ỏp sut trờn mt thoỏng cht lng cú giỏ tr
tuyt i 1,13 at.
Xỏc nh lc y
T
ca lũ xo sao cho ca van v trớ cõn bng cõn bng nh hỡnh v ?
10
p
od
h
1
=1,8m
A
p
a
Một cửa van chắn AE dạng hình chữ nhật rộng b=3m; cạnh AE = 3,5m; đoạn BI =0,5m; đoạn
IE=0,5m. Chất lỏng có tỷ trọng =0,84; áp suất trên mặt thoáng có giá trị tuyệt đối 1,05at.
Lấy g=9,81m/s
2
.
11
p
ot
Α
Β
10 m
6 m
8 m
4 m
3 m
Ε
T
A
B
b
a
D
45
o
A
p
ot
W
2m
B
.
12
p
ot
z
A
E
B
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
BT 2.5.28
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?
BT 2.5.29
Mt van AB cú dng l mt phn t tr dựng
úng m cht lng trong mt c cu khộp
kớn nh hỡnh v. Bit tr cú bỏn kớnh R=80cm;
chiu di ng sinh tr L=1,3m; h=900mm; a=120cm; b=120cm. Cht lng trong b cú t
trng
1
= 0,9; cht lng ngoi ng o ỏp cú t trng
2
mở chất lỏng
trong một cơ
cấu khép kín như hình vẽ. Biết chất lỏng trong
bể có tỷ trọng
1
=0,8; chất lỏng ở ống đo áp
có tỷ trọng
2
=8. Cho đường kính van D=1m;
h=0,4m; H=0,6m; b=1m; a=0,8m; R=300mm.
Lấy g=9,81m/s
2
.
Tìm áp lực dư chất lỏng tác dụng lên
van?
BT 2.5.31
Một miếng phẳng dạng tròn AB, tâm I có bán kính R=1,5m. Tấm phẳng có thể quay quanh
một bản lề đi qua I như hình vẽ. Góc nghiêng =30
o
, H=0,8m . Một nửa tấm tròn BI bên
khoang chứa chất lỏng có tỷ trọng =0,88; áp suất trên mặt thoáng có giá trị dư là 0,27at.
1/ Tìm áp lực dư chất lỏng tác dụng lên nửa tròn BI?
2/ Tìm áp suất tuyệt đối của khí phía bên
khoang của nửa tròn AI để cho tấm phẳng
cân bằng như hình vẽ?
Biết mômen quán tính của nửa hình tròn
lấy đối với trục GG đi qua tâm C là:
4
1102,0 RJ
C
I
α
H
p
a
h
H
a
b c
A
Ngân hàng bài thi môn Kỹ thuật thủy khí Mẫu ĐT03/NHCH
BT 2.5.32
Một van chứa dạng cầu dùng để đóng mở chất lỏng trong một cơ cấu khép kín như hình vẽ.
Biết chất lỏng trong bể có tỷ trọng
1
=0,8; chất lỏng ở ống đo áp có tỷ trọng
2
=7. Cho
đường kính van D=1,4m; h=60cm; H=50cm; b=1m; a=80cm. Lấy g=9,81m/s
2
. Áp suất mặt
thoáng ống đo áp là áp suất khí trời.
Tìm áp lực dư chất lỏng tác dụng lên cầu?
Công thức tính thể tích chỏm cầu:
( )
zRzV
−=
3
3
2
δ
2
a
H
D
b
p
a
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
chõn p i qua im A? Trong trng hp ny p cú cõn bng khụng? B qua lc y ni
ca cht lng chõn p.
BT 2.5.34
Cht lng cha y trong mt
ng hm dng vũm nh hỡnh v.
Bit cht lng trng thỏi tnh tuyt
i, ỏp sut o c chõn ng
hm cú giỏ tr tuyt i l p
t
=1,72at.
Cht lng cú t trng d=0,88. H=3m;
h=0,6m. Vũm AB l mt phn hỡnh tr
cú bỏn kớnh R =1,5m.
1/ Tỡm ỏp sut d ti im S l
im cao nht ca ng hm?
2/ Xỏc nh ỏp lc d cht lng
tỏc dng lờn mỏi vũm AB ng vi 1m
di ca ng hm?
BT 2.5.35
Một mặt phẳng có dạng tam giác cân
ngập trong chất lỏng có tỷ trọng
= 4m; mảnh trụ có thể quay xung quanh bản lề
O nh hình vẽ. Đỉnh cống nằm dới mực nớc h =
2,5m. áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời,
trọng lợng riêng của nớc
9810
=
n
N/m
3
.
1/ Tìm áp lực d chất lỏng tác dụng lên cửa
van AB?
2/ Tìm lực kéo nhỏ nhất
T
của dây tời đặt
tại B để kéo đợc van AB mở lên? Biết dây tời
không dãn, hợp với phơng ngang một góc
=45
o
; hệ số ma sát ở bản lền O là f=0,4. Bỏ
qua trọng lợng van.
BT 2.5.37
Van là 3/4 hình trụ có thể quay xung quanh trục nằm ngang O (nh hình vẽ). Biết bán kính r =
30 cm, chiều dài đờng sinh trụ L = 1,5m; mực nớc trớc cửa van luôn cao hơn điểm C một đoạn
H=0,5m; áp suất trên mặt thoáng là áp suất khí trời, trọng lợng riêng của nớc
9810
=
n
a
p
D=2r
H
B
p k
A
F
H
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
có đờng kính d =700mm có thể quay quanh một bản lề đi qua O ( nh hình vẽ). Biết độ ngập
sâu của điểm O trong chất lỏng là H = 1,5m; góc nghiêng = 45
o
; áp suất trên mặt thoáng
là áp suất khí trời.
1/ Tìm trị số và điểm đặt áp lực d của chất lỏng tác dụng lên cửa van?
2/ Nếu trong ống là khí thì áp suất của khí phải bằng bao nhiêu để van cân bằng nh
hình vẽ? Biết trọng lợng van G=1800N.
BT 2.5.39
Tm phng AB dng hỡnh elip y kớn mt bỡnh cha
cht lng nh hỡnh v, van c gn vo mt bn l ti A.
Bit cht lng cú t trng =0,9; gúc nghiờng ca tm
phng vi phng ngang l =30
o
; ming bỡnh cha
dng trũn cú ng kớnh d=2m. p sut mt thoỏng l
ỏp sut khớ tri; tm phng AB cú khi lng M=100kg; ly g=9,81m/s
2
; H = 2,5m.
O
H
A
B
d
H
F
p
o
A
B
a
F
h
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
BT 2.5.41
Một phần t quả cầu ngập trong chất lỏng có bán kính cầu R = 0,6m. Biết chất lỏng có =8650
N/m
3
, độ cao cột chất lỏng a = 1,1m; H=0,3m; áp suất d trên mặt thoáng của bình p
od
= 0,3at,
cho tỷ trọng của thủy ngân
Hg
=13,6. Tìm:
Hg
n
Hg
p
a
od
p
a
H
R
1
p
a
2
z
A
Ngân hàng bài thi môn Kỹ thuật thủy khí Mẫu ĐT03/NHCH
Khối lượng vỏ cầu là 250kg. Biết cầu chứa chất lỏng không áp (áp suất tại điểm cao nhất A là
áp suất khí trời). Lấy g=9,81 m/s
2
.
1/ Tìm áp lực dư chất lỏng tác dụng lên vỏ cầu?
2/ Thả cầu nổi trên biển (
2
δ
=1,02), áp suất mặt thoáng trên biển là áp suất khí trời. Tìm
a
2
δ
z
A
a
p
od
H
F
H
R
A
O
x
y
z
N íc
h
Hg
A B
MN
D
Ngân hàng bài thi môn Kỹ thuật thủy khí Mẫu ĐT03/NHCH
BT 2.5.45
Cho mặt trụ AB có bán kính R=2m; chiều dài mặt trụ L=2m. Chất lỏng trong bình kín là dầu
có tỷ trọng δ=0,8; thủy ngân có tỷ trọng δ=13,6.
1/ Xác định áp lực dư của dầu tác dụng lên mặt AB.
2/ Xác định trị số áp lực tuyệt của dầu tác dụng lên mặt AB.
BT 2.5.46
H
Khí
A
30
o
h
F
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
1/ Xỏc nh ỏp lc tuyt i ca cht lng tỏc dng lờn mt nún.
2/ Xỏc nh tr s ca lc gi
F
nún v trớ cõn bng nh hỡnh v.
BT 2.5.48
Một tấm chắn hình elip AO để chắn chất lỏng trong ống dạng tròn có đờng kính D=1m. Tấm
chắn đợc gắn vào một bản lề tại O vuông góc với mặt phẳng hình vẽ. Biết
1
= 9810N/m
3
;
2
có tỷ trọng
= 6; a = 700mm; h =450mm. ; =
30
o
.
1/ Xác định áp lực d của chất lỏng tác
dụng lên mặt phẳng AO?
2/ Xác định mô men giữ M tại O để
tấm chắn ở vị trí cân bằng nh hình vẽ
1
2
a
M
p
a
h
B
E
A
I
p
ot
H
b
Ngõn hng bi thi mụn K thut thy khớ Mu T03/NHCH
BT 2.5.50
Một trụ bị đẩy nổi trong chất lỏng nh hình vẽ. Biết bán kính trụ R=0,5m; đờng sinh trụ vuông
góc mặt phẳng hình vẽ b = 3m. Biết chất lỏng có khối lợng riêng =800 kg/m
3
; áp suất trên
mặt thoáng là áp suất khí trời.
Xác định áp lực d của chất lỏng tác dụng lên mặt trụ.
BT 2.5.51
Ngi ta dựng mt van kim (ng
kớnh d) dựng hn ch lu lng xng
sut trờn mt thoỏng cht lng cú giỏ tr tuyt i 1,1at.
1/ Xỏc nh ỏp lc d cht lng tỏc dng lờn na mt cu AB?
2/ Tỡm tr s lc gi van
F
cn thit van cõn bng nh hỡnh v?
CHNG 3, 4, 5
LT 5. Cõu h i lý thuy t: (Khụng cú)
BT 5. B i t p:
BT 5.5.1
Tìm chiều cao đặt bơm h
s
= ? nếu biết
bơm ly tâm bơm chất lỏng có lu lợng
Q = 10 l/s, đờng kính ống hút d
h
= 100
mm, chiều dài ống hút l
h
= 12 m. Tổng hệ số tổn thất cục bộ trên ống hút
C
= 8,5;hệ số tổn
thất dọc đờng là
03,0
=
; áp suất chân không tại cửa vào của bơm p
ck
= 0,8 at. Chất lỏng có
24
h
2
BT 5.5.2
Xác định lu lợng nớc chảy trong ống Venturi nếu cho chỉ số áp kế thuỷ ngân h
Hg
=
600mm, D = 200mm, d = 75mm. Khoảng cách giữa hai mặt cắt l
1-2
= 400m, ống nghiêng một
góc
o
30
=
, hệ số lu lợng
95,0
=
à
.
d
D
1
1
2
2
a
b
h
l
Hg