Dòng chảy với lưu lượng Q = 0,02 m^3/s trong đường ống có tiết diện thu hẹp đột ngột từ S1=0,05 m^2 sang S2= 0,005 m^2. Tổn thất năng lượng đột thu hẹp bằng.
Trả lời:
Đáp án đúng: D
Để giải bài toán này, ta cần sử dụng công thức tính tổn thất năng lượng khi dòng chảy qua chỗ thu hẹp đột ngột. Công thức này có dạng:
h_c = ζ * (v_2^2 / (2g))
Trong đó:
- h_c là tổn thất năng lượng do thu hẹp đột ngột.
- ζ là hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào tỷ số diện tích S_2/S_1.
- v_2 là vận tốc dòng chảy sau chỗ thu hẹp.
- g là gia tốc trọng trường (≈ 9.81 m/s²).
Bước 1: Tính vận tốc v_1 và v_2
v_1 = Q / S_1 = 0.02 / 0.05 = 0.4 m/s
v_2 = Q / S_2 = 0.02 / 0.005 = 4 m/s
Bước 2: Xác định hệ số ζ
Vì đây là thu hẹp đột ngột, hệ số ζ được tính theo công thức:
ζ = (1 - S_2/S_1)^2 = (1 - 0.005/0.05)^2 = (1 - 0.1)^2 = (0.9)^2 = 0.81
Bước 3: Tính tổn thất năng lượng h_c
h_c = ζ * (v_2^2 / (2g)) = 0.81 * (4^2 / (2 * 9.81)) = 0.81 * (16 / 19.62) ≈ 0.81 * 0.815 ≈ 0.66 m
Vậy tổn thất năng lượng đột thu hẹp là khoảng 0.66 m.





