Bơm ly tâm có β₂ > 90° sẽ có:
Đáp án đúng: A
Khi bơm ly tâm có β₂ > 90°, cánh bơm hướng về phía trước. Điều này có nghĩa là thành phần vận tốc tuyệt đối ở đầu ra của cánh bơm (C₂ᵤ) sẽ tăng nhanh hơn so với lưu lượng (Q). Do đó, cột áp lý thuyết (Hₜₕ) của bơm sẽ tăng khi lưu lượng tăng. Phương trình Euler cho bơm ly tâm có dạng:
Hₜₕ = (U₂C₂ᵤ - U₁C₁ᵤ)/g
Trong đó:
- Hₜₕ là cột áp lý thuyết
- U₂ và U₁ là vận tốc vòng tại đầu ra và đầu vào của cánh bơm
- C₂ᵤ và C₁ᵤ là thành phần vận tốc tuyệt đối theo hướng tiếp tuyến tại đầu ra và đầu vào của cánh bơm
- g là gia tốc trọng trường
Vì β₂ > 90°, C₂ᵤ sẽ tăng khi lưu lượng tăng, dẫn đến Hₜₕ tăng theo.
Câu hỏi liên quan
Công suất thủy lực (P_th) = Q * p, trong đó:
Q là lưu lượng (m³/s)
p là áp suất (Pa)
Công suất trên trục bơm (P_trục) = P_th / η, trong đó:
η là hiệu suất của bơm
Đầu tiên, ta cần đổi đơn vị của Q và p về đơn vị chuẩn:
Q = 10 lít/s = 0.01 m³/s
p = 3 at = 3 * 98066.5 Pa = 294199.5 Pa
Tính công suất thủy lực:
P_th = 0.01 m³/s * 294199.5 Pa = 2941.995 W
Tính công suất trên trục bơm:
P_trục = 2941.995 W / 0.75 = 3922.66 W = 3.92266 kW
Vậy đáp án gần nhất là 3,924 kW.
- N là công suất (kW).
- Q là lưu lượng (m³/s).
- p là áp suất (Pa).
- η là hiệu suất.
Đổi đơn vị:
- Q = 8,1 l/s = 8,1 * 10^-3 m³/s.
- N = 4 kW = 4000 W.
Từ công thức trên, ta có p = N * η / Q = (4000 * 0,8) / (8,1 * 10^-3) ≈ 395061,73 Pa.
Đổi sang đơn vị atmosphere (at): 1 at ≈ 98066,5 Pa.
Vậy, p ≈ 395061,73 / 98066,5 ≈ 4,028 at.
Giá trị này gần nhất với đáp án C.
Để tính chiều cao hút cho phép của bơm, ta sử dụng công thức sau:
[Zh] = (pa - ps) / (ρg) - hwh - Δh
Trong đó:
- pa: áp suất khí quyển (thường lấy là 10.33 m cột nước)
- ps: áp suất hơi bão hòa của nước ở 100°C (là 10.33 m cột nước, vì ở 100°C nước sôi)
- ρ: khối lượng riêng của nước (kg/m3)
- g: gia tốc trọng trường (m/s2)
- hwh: tổn thất năng lượng trên ống hút (m)
- Δh: độ cao dự trữ chống xâm thực (m)
Vì nước ở 100°C, áp suất hơi bão hòa bằng áp suất khí quyển (pa = ps), nên (pa - ps) = 0.
Độ cao dự trữ chống xâm thực Δh được tính là: Δh = 0.3 * pbh / λ. Tuy nhiên, đề bài không cung cấp giá trị của pbh và λ, nên ta không thể tính trực tiếp Δh. Giả sử rằng giá trị Δh đã được cho là một hằng số và được sử dụng trực tiếp trong tính toán chiều cao hút cho phép.
Do đó:
[Zh] = 0 - hwh - Δh
Trong trường hợp này, chúng ta cần xem xét cách tính Δh theo công thức đã cho: Δh = 0,3.pbh/λ
Tuy nhiên, chúng ta cũng không có giá trị cụ thể cho pbh và λ. Vì vậy, chúng ta phải giả định rằng giá trị này đã được tính toán và chúng ta sẽ sử dụng nó.
Giả sử chúng ta có Δh = 3.8 m.
[Zh] = 0 - 0.8 - 3 = -3.8 m
Vậy, chiều cao hút cho phép của bơm là -3,8 m.
Các đáp án khác không chính xác vì:
* A. Lưu chất trong điều kiện không bị nén: Thuỷ lực học có thể nghiên cứu lưu chất, nhưng điều kiện không bị nén là một trường hợp đặc biệt, không bao quát hết.
* B. Chất khí trong điều kiện không bị nén: Thuỷ lực học chủ yếu tập trung vào chất lỏng, không phải chất khí.
* D. Cả 3 đáp án kia đều đúng: Vì A và B không hoàn toàn đúng nên D cũng không đúng.
