MT S BI TP THY LC, THY VN
(Dnh cho sinh viờn ngnh Xõy dng dõn dng v Vt liu xõy dng)
bi tập thuỷ lực
1. Xác định áp suất d tại điểm A của một ống dẫn nớc, nếu độ cao cột thuỷ
ngân trong ống đo áp h2=50cm; tâm ống đặt thấp hơn mặt phân chia giữa nớc
và thuỷ ngân là h1=80cm.
2. Xác định tổng áp lực lên van chắn phẳng hình chữ nhật, nếu cho biết: h1 =
3m; h2 = 1,2m; b = 4m và chiều cao van H = 3,5m.
Tính lực nâng ban đầu, nếu bề dày của van là 0,08m; trọng lợng riêng của
vật liệu làm van là 11.800N/m3; hệ số ma sát giữa tờng và khe là f = 0,3.
T
h2
h1
h1
H
h2
Hg
A
Nơc
Hình bài 2
Hình bài 1
3. Xác định phản lực tại điểm A của một cửa cống hình chữ nhật a x b=6m
x8m; h1=5; G=5000N; = 450.
4. Xác định áp lực nớc lên van phẳng chữ nhật? cho b = 4m; h1= 3m;
=300; h2=1,4m; bỏ qua trọng lợng cống.
1
6. Xác định lực kéo T để cánh cống hình chữ nhật bxL=1x5 m ở vị trí nh
hình vẽ? cho h=3,0 m; = 450; Q = 3,5 KN.
T
A
o
h1
h
Q
h2
0
A
Hình bài 6
Hình bài 5
7. Xác định áp lực tác dụng lên các mặt cong sau:
10. Một bình hình trụ dài l = 15 cm , diện tích đáy = 4 cm2 , khối lợng M
= 20 g đợc úp xuống nớc . Giả thiết thành lọ rất mỏng và nhiệt độ không
khí trong bình không đổi . Yêu cầu:
1) Tính chiều cao h2.
2) Tính chiều cao h1.
11. Xác định áp suất tuyệt đối p0 và chiều cao mực nớc h1 trong ống 1 , nếu
số đọc của áp kế thuỷ ngân ( Hg = 13,6 ) h2 = 0,10 m , h3 = 0,8 m.
12. Xác định lực có xu thế tách nắp nửa hình cầu ra khỏi bể chứa nớc . Nắp
đóng các lỗ đờng kính d = 2 m . Bỏ qua trọng lợng bản thân của nắp . Cho
biết H = 2,4 m , h = 2,0 m , pod = 0,3 at .
2
h1
h2
H
R
Hình bài 9
Hình bài 10
p0
p0
h3
Hình bài 13
14. Chất lỏng chuyển động trong ống trụ tròn đờng kính d, có phân bố lu
tốc u = u 0 1
r2
. Xác định Q, v và hệ số sửa chữa động năng .
r02
3
15. Tia nớc có vận tốc v = 30m/s và lu lợng Q = 36l/s phun theo phơng
ngang. khi gặp bản phảng đặt vuông góc với phơng của nó tia nớc bị phân
thành 2 phần: phần dọc theo bản phẳng có Q1 = 12l/s, còn phần kia lệch một
góc . Xác định lực tác dụng của dòng lên bản phẳng? Bỏ qua trọng lợng
khối dòng và lực ma sát giữa dòng chảy với bản phẳng.
16. Đầu vòi phun chữa cháy có đờng kính thay đổi từ D=80mm đến
d=30mm. Khi mở vòi có lu lợng Q=35l/s. Xác định:
- Cột áp vòi phun.
- Lực giữ vòi phun.
Q2, v
D
d
Q, v
1,2m
0
Hình bài 17
po
HB
HA
1
2
Hình bài 18
4
19. Tính lu lợng và vẽ đờng năng
trong hệ thống đờng ống gồm ba
đoạn nối với nhau. Cho H=2m; d1=
75mm; d2 = 150mm; d3 = 100mm;
bỏ qua tổn thất dọc đờng.
pa
H
Hình bài 22
quá 6mH20. Cho Hb=4m
23. Xác định cột áp cần chuyển chất lỏng có = 0,013St lên theo đờng ống
có d = 100mm; l = 150m với Q = 45m3/h; ống có một van v = 2,3; một khoá
k = 5,5; một đoạn uốn u = 0,3; một phân nhánh n = 2. Độ chênh của cửa ra
so với điểm đầu là 17m.
24. Một đờng hầm dài l = 3 km tiết diện tròn dẫn nớc có áp lu lợng Q =
50 m3/s từ hồ chứa vào nhà máy thuỷ điện . Đờng hầm này đợc thi công
trong đá thô có đờng kính tơng đơng D = 5m , các mấu nhám nhấp nhô ở
thành có chiều cao trung bình = 50mm. Hệ số nhớt của nớc =
0,0101cm2/s.
1) Xác định trạng thái chuyển động .
2) Tính tổn thất cột nớc.
25. Nớc ( n = 0,0101 cm2/s), dầu (d = 8440 N/m3 , d = 0,2 cm2/s ) , chảy
qua 2 ống riêng biệt có cùng đờng kính d = 150 mm , cùng độ nhám =
0,12 mm với cùng lu lợng trọng lợng G = 73750 N/h . Xác định :
5
1) Vận tốc trung bình .
2) Trạng thái chảy của từng trờng hợp và tổn thất trên một mét chiều dài
của đờng ống.
26. Hai lỗ tròn thành mỏng có cùng đờng kính d = 4cm ở thành bình chứa
nớc. Cho a1 = 20 cm (t tâm lỗ dới tới đáy), a2 = 50 cm (khoảng cách giữa
2 tâm lỗ).
Xác định chiều sâu nớc H ở trong bình để cho lu lợng Q = 24 l/s.
27. Bể rất lớn chứa nớc với chiều sâu H = 6m . Hai vòi có cùng đờng kính
d=4 cm, dài l = 15 cm và hệ số lu lợng =0,82 . Một vòi lắp cách đáy bể
một khoảng e = 50 cm, một vòi đặt tại đáy . Xác định :
các hệ số tổn thất cục bộ do
uốn cong c = 0,3 , do khoá
K = 4 và hệ số ma sát dọc
đờng = 0,03 . Hãy xác
định cột áp H ở bể A để mực
nớc ở bể B có đợc độ cao
h=1,0 m. Tính Q.
Hình bài 27
H
d,l
K
h
d1
Hình bài 28
6
29. Nớc chảy từ bể chứa qua vòi dài l = 0.3m; d = 50mm; Q = 10l/s. Xác
định cột áp tác động lên vòi H, vận tốc Vc và áp suất pc tại mặt cắt co hẹp.
Biết = 0,82; = 0,63; = 0,06.
30. Đờng ống gồm 3
ống nối song song dẫn
lu lợng Q = 90 l/s .
Biết d1=150 mm, K1 =
158 l/s , l1 = 450 m , d2
= 150 mm , K2 = 158 l/s,
bi tập thuỷ văn
(3)
20m 20m
(4)
0.9m
20m
(2)
1.9m
20m
(1)
4m
20m
2.1m
34. Cho một mặt cắt ngang
sông nh hình vẽ và có số
liệu đo lu tốc ở mỗi thuỷ
trực nh bảng sau:
Yêu cầu:
a) Tính lu tốc bình quân
tại các thuỷ trực.
503.00
536.00
767.00
350.00
972.00
Yêu cầu:
Xác định toạ độ đờng tần suất lý luận theo:
+ Pearson III.
+ Loga-Pearson III.
+Kritsky - Menkel.
36. Biết số liệu đo lợng lợng ma X (mm) của trạm Thạch Thất nh bảng
dới đây:
Yêu cầu:
Xác định toạ độ đờng tần suất lý luận theo:
+ Pearson III.
+ Loga-Pearson III.
8
+Kritsky - Menkel.
STT
1
2
3
4
5
6
7
diện tích F = 58.7Km2; chiều dài sông chính L = 12.5Km; tổng chiều dài sông
nhánh ∑l = 13.5Km; độ dốc lòng chủ Jl = 33o/oo; độ dốc sườn lưu vực Jsd =
300o/oo.
Tính lưu lượng thiết kế với tần suất 1%; 2% và 4%? Biết: H1% =
381.mm; H2% = 335mm; H4% = 283.2mm; Hệ số triết giảm δ = 0.95; ϕ = 0.75;
ml = 7; msd= 0.15;
39. Xác định lưu lượng thiết kế Q4% theo công thức cường độ giới hạn biết: F
= 2,59 km2; Llòng= 1,23 km; lưu vực 2 sườn dốc, chiều rộng B = 1,05 km;
Σlnhánh = 0,79 km; đất cấp IV; ϕ= 0,766; Js=277,420/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl =
40,780/00; fhồ = 0; δ = 1,0; lượng mưa P4% = 203,3mm.
40. Xác định lưu lượng thiết kế Q4% theo công thức cường độ giới hạn biết: F
= 0,95 km2; Llòng= 1,44 km; lưu vực 2 sườn dốc, chiều rộng B = 0,54 km;
Σlnhánh = 0,4 km; đất cấp IV; ϕ= 0,811; Js=50,430/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl =
28,830/00; fhồ = 0; δ = 1,0; lượng mưa P4% = 203,3mm.
9
41. Xỏc nh lu lng thit k Q4% theo cụng thc cng gii hn bit: F
= 0,3 km2; Llũng= 0,34 km; lu vc 2 sn dc, chiu rng B = 0,44 km;
lnhỏnh = 0,31 km; t cp IV; = 0,85; Js=79,420/00; ms= 0,15; ml= 7; Jl =
700/00; fh = 0; = 1,0; lng ma P4% = 203,3mm.
42. Cống hộp vuông 1,0mì1,0m dài 30m đặt ở độ dốc 0,5%; có độ nhám
n=0,014 và cột nớc trớc cống là1,85m; dạng cửa vào tròn êm thuận (ke =
0,2).
Xác định lu lợng cống trong các trờng hợp:
- Hạ lu không bị ngập.
- Chiều sâu hạ lu vợt trên đỉnh cống hộp 0,20(m) tại hạ lu.
- Cột nớc trớc cống ở trờng hợp 2 là bao nhiêu khi lu lợng chảy
có giá trị nh trờng hợp 1.
13. Tổn thất năng lợng cục bộ khi dòng đột mở.
14. Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua lỗ nhỏ, thành mỏng, cột áp không đổi?
15. Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua vòi hình trụ gắn ngoài, cột áp không
đổi?
16. Tính toán thuỷ lực dòng chảy qua đờng ống dài (mắc song song và nối
tiếp)?
17. Dòng chảy đều không áp trong kênh hở? Phơng trình cơ bản tính dòng
chảy đều không áp trong kênh hở?
18. Các bài toán dòng chảy đều không áp trong kênh hở.
19. Thế nào là mặt cắt tốt nhất về thuỷ lực (Nêu rõ định nghĩa, yêu cầu, điều
kiện và chứng minh cụ thể đối với kênh hình thang).
11