Nước chảy trong hệ thống đường ống, vận tốc v tính bằng công thức:

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính lưu lượng dòng chảy tầng trong ống và xem xét ảnh hưởng của việc chia ống thành các nhánh song song.

Gọi Q là lưu lượng ban đầu khi ống có chiều dài 2L và đường kính d.
Gọi Q' là lưu lượng khi ống được chia thành 4 nhánh song song, mỗi nhánh có chiều dài L và đường kính d.

1. Lưu lượng ban đầu (Q):
Theo công thức Darcy-Weisbach cho dòng chảy tầng (lưu ý đã bỏ qua tổn thất cục bộ), ta có thể viết đơn giản mối quan hệ giữa lưu lượng và độ chênh áp như sau:
Q = K * ΔP / L, trong đó K là hằng số phụ thuộc vào đường kính ống và độ nhớt của chất lỏng, ΔP là độ chênh áp, và L là chiều dài ống.
Trong trường hợp ban đầu, ΔP tỉ lệ với H và L = 2L, nên Q = K * H / (2L).

2. Lưu lượng khi có 4 nhánh song song (Q'):
Khi chia ống thành 4 nhánh song song, mỗi nhánh có chiều dài L và đường kính d, độ chênh áp trên mỗi nhánh vẫn là ΔP tỉ lệ với H. Do các nhánh song song, lưu lượng tổng cộng Q' sẽ bằng tổng lưu lượng của 4 nhánh.
Lưu lượng qua mỗi nhánh là Q_nhánh = K * H / L.
Vì có 4 nhánh nên Q' = 4 * Q_nhánh = 4 * (K * H / L).

3. So sánh Q và Q':
Q = K * H / (2L)
Q' = 4 * (K * H / L)
Vậy Q' / Q = [4 * (K * H / L)] / [K * H / (2L)] = 4 * 2 = 8
Nhưng, đây là phép so sánh sai do chưa xét tới đoạn ống dẫn vào và đoạn ống dẫn ra. Ta cần xét lại.

Gọi Q là lưu lượng ban đầu khi ống có chiều dài 2L và đường kính d.
Gọi Q' là lưu lượng khi ống được chia thành 4 nhánh song song, mỗi nhánh có chiều dài L và đường kính d.

1. Lưu lượng ban đầu (Q):
Áp dụng công thức Darcy-Weisbach, ta có:
Q = (πd^4 * ΔP) / (128 * μ * 2L) = (πd^4 * ΔP) / (256 * μ * L)

2. Lưu lượng khi có 4 nhánh song song (Q'):
Khi chia ống thành 4 nhánh song song, mỗi nhánh có chiều dài L và đường kính d, độ chênh áp trên mỗi nhánh vẫn là ΔP.
Lưu lượng qua mỗi nhánh là Q_nhánh = (πd^4 * ΔP) / (128 * μ * L)
Vì có 4 nhánh nên Q_song song = 4 * Q_nhánh = (4 * πd^4 * ΔP) / (128 * μ * L) = (πd^4 * ΔP) / (32 * μ * L)
Lưu lượng qua đoạn ống chung dài L là Q_chung= (πd^4 * ΔP) / (128 * μ * L)
Tổng lưu lượng: Q' = Q_chung + Q_song song+Q_chung = (πd^4 * ΔP) / (128 * μ * L) + (πd^4 * ΔP) / (32 * μ * L) + (πd^4 * ΔP) / (128 * μ * L)=(5πd^4 * ΔP) / (64 * μ * L)
3. So sánh Q và Q':
Q' / Q = [(5πd^4 * ΔP) / (64 * μ * L)]/[(πd^4 * ΔP) / (256 * μ * L)] =20/4 = 2,5
Kết quả gần nhất là đáp án D

Máy bơm thể tích (positive displacement pump) là loại máy bơm hoạt động dựa trên nguyên tắc thay đổi thể tích của buồng bơm để hút và đẩy chất lỏng. Đặc điểm chính của máy bơm thể tích là lưu lượng bơm ít thay đổi theo áp suất, do đó chúng thường được sử dụng khi cần bơm chất lỏng với lưu lượng nhỏ nhưng áp suất lớn. Các lựa chọn khác không mô tả đúng đặc tính và ứng dụng chính của máy bơm thể tích.

Hiện tượng xâm thực (cavitation) xảy ra khi áp suất trong chất lỏng giảm xuống dưới áp suất hơi bão hòa, tạo thành các bọt khí. Khi các bọt khí này di chuyển đến vùng có áp suất cao hơn, chúng sẽ nổ tung, gây ra tiếng ồn và ăn mòn bề mặt.

Bề mặt nhám tạo ra nhiều tâm tạo bọt hơn so với bề mặt nhẵn. Kim loại dẻo có khả năng chịu được tác động của xâm thực tốt hơn kim loại dòn. Do đó, bề mặt nhám và kim loại dẻo sẽ làm tăng khả năng xảy ra xâm thực.

Vậy đáp án đúng là: D. Nhám, kim loại dẻo

Trong bơm ly tâm, bánh công tác (cánh quạt) quay, truyền động năng cho chất lỏng. Động năng này sau đó chuyển hóa một phần thành áp năng khi chất lỏng di chuyển qua các kênh dẫn và vỏ bơm. Do đó, năng lượng trao đổi giữa bánh công tác và chất lỏng bao gồm cả động năng và áp năng.

Hiệu suất thủy lực của máy thủy lực thể hiện khả năng chuyển đổi năng lượng của chất lỏng thành công năng. Hiệu suất này tăng lên khi các tổn thất năng lượng trong quá trình vận hành giảm. Các tổn thất năng lượng này chủ yếu đến từ hai nguồn: tổn thất cục bộ (do sự thay đổi đột ngột về hình dạng dòng chảy, ví dụ như van, cút nối) và tổn thất do ma sát (do sự tương tác giữa chất lỏng và thành ống dẫn). Do đó, đáp án đúng là khi tổn thất năng lượng cục bộ và tổn thất do ma sát của dòng chất lỏng giảm.

Các đáp án khác không đúng vì:

* A. Độ nhớt tăng: Độ nhớt tăng làm tăng ma sát và do đó làm giảm hiệu suất.
* B. Lưu lượng tăng: Lưu lượng tăng có thể làm tăng tổn thất ma sát nếu không có biện pháp kiểm soát phù hợp.
* D. Độ chênh áp suất buồng đẩy và buồng hút tăng: Độ chênh áp suất lớn hơn có thể dẫn đến rò rỉ và tổn thất năng lượng khác, làm giảm hiệu suất nếu không được thiết kế tối ưu.