Ống có đường kính d = 150mm. Cột nước Hl = 3,5m. Tổn thất từ bể vào ống là hvô = 0,5m cột nước. Bỏ qua tổn thất dọc đường và các chỗ uốn. Cột nước H2 bằng:
Trả lời:
Đáp án đúng: C
Để giải bài toán này, ta áp dụng phương trình Bernoulli giữa mặt thoáng bể và đầu ra của ống. Vì bỏ qua tổn thất dọc đường và các chỗ uốn, ta chỉ xét tổn thất cục bộ tại lối vào ống.
Phương trình Bernoulli có dạng:
P1/γ + V1^2/2g + z1 = P2/γ + V2^2/2g + z2 + hvô
Trong đó:
- P1: Áp suất tại mặt thoáng bể (P1 = 0, áp suất khí quyển).
- V1: Vận tốc tại mặt thoáng bể (V1 ≈ 0, do diện tích mặt thoáng lớn).
- z1: Cao độ mặt thoáng bể.
- P2: Áp suất tại đầu ra của ống (P2 = 0, áp suất khí quyển).
- V2: Vận tốc tại đầu ra của ống (V2 = Q/A, với Q là lưu lượng và A là diện tích mặt cắt ngang của ống).
- z2: Cao độ đầu ra của ống.
- hvô: Tổn thất cục bộ tại lối vào ống.
Ta có:
- H1 = z1 - z2 (cột nước ban đầu) = 3.5 m.
- hvô = 0.5 m.
Thay vào phương trình Bernoulli:
0 + 0 + z1 = 0 + V2^2/2g + z2 + 0.5
z1 - z2 = V2^2/2g + 0.5
H1 = V2^2/2g + 0.5
3. 5 = V2^2/2g + 0.5
V2^2/2g = 3.5 - 0.5 = 3 m
Vậy H2 (cột nước tương ứng với vận tốc V2) = V2^2/2g = 3 m.
