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 áp dụng công thức tính tổn thất năng lượng cục bộ 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 cục bộ.
- ζ là hệ số tổn thất cục bộ, phụ thuộc vào tỷ lệ diện tích S_2/S_1. Với thu hẹp đột ngột, ζ có thể được tính hoặc tra bảng.
- 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: Tính hệ số ζ. Vì không có thông tin cụ thể về cách tính ζ, ta sử dụng công thức kinh nghiệm cho thu hẹp đột ngột: ζ ≈ 0.5 * (1 - S_2/S_1), hoặc một số tài liệu có thể cho ζ trực tiếp dựa trên tỷ số S_2/S_1. Tuy nhiên, để đơn giản và phù hợp với các đáp án cho sẵn, ta xét một cách gần đúng, một số tài liệu có thể cung cấp ζ ≈ (1-S2/S1)^2 = (1-0.005/0.05)^2 = (1-0.1)^2 = 0.9^2 = 0.81 hoặc ζ ≈ 0.5. Nếu không có thông tin khác, ta giả sử ζ ≈ 0.5. Trong thực tế, giá trị này phụ thuộc nhiều vào hình dạng thu hẹp.
Bước 3: Tính tổn thất năng lượng cục bộ.
h_c = ζ * (v_2^2) / (2g) = 0.5 * (4^2) / (2 * 9.81) ≈ 0.5 * 16 / 19.62 ≈ 0.4077 m
Hoặc nếu dùng ζ = 0.81, h_c = 0.81 * (4^2) / (2 * 9.81) ≈ 0.81 * 16 / 19.62 ≈ 0.66 m
Vậy, đáp án gần đúng nhất là B. 0,66 m.





