TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CN HH & TP BỘ MÔN CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG Đáp án thi môn: Thủy lực Công trình Mã môn học: EHAH223510 Học kỳ: I/2015-2016 Ngày thi:12/01/2016 Câu 1: (3 điểm) Hình vẽ: Vẽ hình 0,5 điểm Áp suất dư B: pB = ρ gh1 = 1000.10.2 = 20000( N / m ) = 20( kN / m ) (0,75 điểm) Áp suất dư A: p A = ρ g ( h1 + h2 ) = 1000.10 ( + 1) = 30000( N / m ) = 30( kN / m ) (0,75 điểm) Biểu đồ áp suất dư tác dụng lên AB hình vẽ Áp lực tương đương tác dụng lên AB: PAB = S ABCD b = PAB = BC + AD AB.b BC + AD p + p A h2 20 + 30 AB.b = B b = = 35,36 ( kN ) 2 sin α sin 450 (1 điểm) CÂU 2: (4 điểm) - Vẽ hình 0,5 điểm Chọn mặt cắt chuẩn 0-0 qua tâm đoạn ống hình vẽ Chọn mặt cắt 1-1, 2-2 hình vẽ Viết phương trình becniuly cho hai mặt cắt 1-1 2-2: p1 m1v12 p2 m2v22 z1 + + = z2 + + + hw γ 2g γ 2g (1) Ta có: (0,5 điểm) z1 = H, p1 = 0, v1 = - Tại mặt cắt 1-1: - Tại mặt cắt 3-3: Chọn: g=10m/s2 m1=m2=1 hw = hd + hc - (0,5 điểm) Với hw, hd hc tổng tổn thất, tổn thất dọc đường tổn thất cục Theo tổn thất cục bộ lấy bằng 50% tổn thất đường dài vậy: hw = hd + hc = 1,5.hd z2 = 0, p = 0, Theo yêu cầu tổn thất dọc đường tính theo manning: LAB V22 hd = λ DAB 2.g hw = hd + hc = 1,5.hd = 1,5.λ LAB V22 40 V22 = 1,5.2.10−2 = 0, 6.V22 DAB g 0,1 2.10 Hay: (m) (1 điểm) Thay vào phương trình ta được: H +0+0 =0+0+ 10 = 0, 05v22 + 0, 6v22 v22 + 0, 6v22 2g v2 = 3, 92 ( m / s )   Lưu lượng qua đoạn ống AB là: (0,75 điểm) QAB = ω AB v2 = π DAB π 0,12 v2 = 3,92 = 0, 0307 ( m / s) = 30, (l / s) 4 (0,75 điểm) Vậy: Lưu lượng qua đoạn ống AB 10 (l/s) CÂU 3: (3 điểm) Vẽ hình 0,25 điểm - Chọn mặt cắt 1-1, 2-2 hình vẽ Chọn hệ trục tọa độ Oxy hình vẽ Phương trình động lượng cho mặt cắt 1-1 2-2: ρ Q ( αV2 − αV1 ) = ∑ Fi ( 1) - Chiếu phương trình lên trục Ox, ta được: ρ Q ( αV2 x − αV1x ) = P1x − P2 x + Tx - Chiếu phương trình lên trục Oy, ta được: ρ Q ( α V2 y − α V1 y ) = P1 y − P2 y + Ty (0,5 điểm) ( 2) ( 3) Vì tượng xảy môi trường không khí nên P1x = P1y = P2x = P2y = nên phương trình (2) (3), trở thành ρ Q ( αV2 x − αV1x ) = Tx ( 2′) ρ Q ( αV2 y − αV1 y ) = Ty Trong đó: α =1 - Chọn ( 3′ ) ρ - Khối lượng riêng nước: - Lưu lượng tia nước là: =1T/m3=1000kg/m3 Q = V s = 20.0, 05 = 1( m3 / s ) (0,25 điểm) V2 x = V cos α = 20.cos 450 = 14,142 ( m / s ) Vận tốc theo phương Ox: V1x = V = 20 ( m / s ) (0,25 điểm) V2 y = V sin α = 20.sin 45 = 14,142 ( m / s ) Vận tốc theo phương Oy: V1 y = ( m / s ) (0,25 điểm) Thay tất giá trị vừa tìm vào phương trình (2’) (3’), ta được: Theo phương Ox: ρ Q ( αV2 x − αV1x ) = Tx 1000.1( 1.14,142 − 1.20 ) = Tx  Tx = −5857 ( N ) = −5,857 ( kN )  (0,5 điểm) Tx = −5857 ( N ) = −5,857 ( kN ) < Với lực khối ABC tác dụng lên tia nước ngược chiều Ox chọn Do đó, lực tia nước tác dụng lên vật cản cố định ABC chiều với Ox chọn có độ lớn Hx=5,857 kN Theo phương Oy: ρ Q αV2 y − α V1 y = Ty 1000.1( 1.14,142 − ) = Ty ( )  Ty = 14142 ( N ) = 14,142 ( kN )  (0,5 điểm) Ty = 14,142 ( kN ) > Với lực khối ABC tác dụng lên tia nước chiều Oy chọn Do đó, lực tia nước tác dụng lên vật cản cố định ABC theo phương Oy ngược chiều với Oy chọn có độ lớn Hy=14,142 kN Vậy áp lực tia nước tác dụng lên vật cản cố định ABC là: H = H x2 + H y2 = 5,857 + 14,1422 = 15,307 ( kN ) (0,25 điểm) Vẽ hình 0,25 điểm Ngày 14 tháng 01 năm 2016 CN BM CÔNG NGHỆ MÔI TRƯỜNG ... da i vậy: hw = hd + hc = 1,5.hd z2 = 0, p = 0, Theo yêu cầu tổn thất dọc đường tính theo manning: LAB V22 hd = λ DAB 2.g hw = hd + hc = 1,5.hd = 1,5.λ LAB V22 40 V22 = 1,5.2.10−2 = 0, 6.V22 DAB... 0, 6v22 2g v2 = 3, 92 ( m / s )   Lưu lượng qua đoạn ống AB là: (0,75 điểm) QAB = ω AB v2 = π DAB π 0,12 v2 = 3,92 = 0, 0307 ( m / s) = 30, (l / s) 4 (0,75 điểm) Vậy: Lưu lượng qua đoạn ống