Bài giảng cơ chất lỏng - Chương 11

Chia sẻ: Phạm Ngọc Toàn | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Lực gây ra bởi chất lỏng chuyển động được ứng dụng trong phân tích và thiết kế các loại thiết bị như: bơm, tourbine, tàu thuỷ, và nhiều thiết bị thuỷ lực khác. Nếu chỉ sử dụng nguyên lý động năng sẽ không giải quyết được phần lớn các dạng bài toán nêu trên.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng cơ chất lỏng - Chương 11

09/14/2012 KHOA XÂY DỰNG & ĐIỆN CƠ CHẤT LỎNG CHƯƠNG11: LỰC GÂY RA BỞI CHUYỂN ĐỘNG 1 Tháng 06/2012 Th.S BÙI ANH KIỆT N I DUNG 1. Gi i thi u phương pháp nghiên c u 2. Nguyên lý xung – đ ng lư ng 3. Phương trình đ ng lư ng 4. H s s a ch a đ ng lư ng 5. Nư c va 2 Th.S Bùi Anh Kiệt 1
09/14/2012 1. Gi I THI U PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C U Lực gây ra bởi chất lỏng chuyển động được ứng dụng trong phân tích và thiết kế các loại thiết bị như: bơm, tourbine, tàu thuỷ, và nhiều thiết bị thuỷ lực khác. Nếu chỉ sử dụng nguyên lý động năng sẽ không giải quyết được phần lớn các dạng bài toán nêu trên. Sự bổ sung phương trình động lượng vào nghiên cứu để giải giải quyết loại các bài toán dạng này là rất cần thiết. 3 Th.S Bùi Anh Kiệt 2. NGUYÊN LÝ XUNG – Đ NG LƯ NG Định luật động lượng: Đạo hàm động lượng của một vật thể đối với thời gian bằng tổng ngoại lực tác dụng lên vật. d K d ( mu ) = = ∑F dt dt Trong đó: K - Vectơ động lượng m - Khối lượng u - Vận tốc vật thể t - Thời gian 4 Th.S Bùi Anh Kiệt 2
09/14/2012 3. PHƯƠNG TRÌNH Đ NG LƯ NG Xét thể tích kiểm soát là một đoạn dòng chảy, chuyển động ổn định: ρα 02 Q 2 V2 − ρα 01Q1 V1 = ∑ F Lực khối: trọng lượng,.. Động lượng Động lượng Tổng lực Lực mặt: lực ma sát ra vào (Fms); phản lực (N) vuông góc, từ thành rắn 5 t/d vào đoạn dòng chảy,.. Th.S Bùi Anh Kiệt 3. PHƯƠNG TRÌNH Đ NG LƯ NG Chất lỏng không nén được Q1 = Q2 = Q ρQ(α 02 V2 − α 01 V1 ) = ∑ F Chú ý: - Hai lực Fms và N thông thường gom chung thành một lực R gọi là phản lực của thành rắn tác dụng vào đoạn dòng chảy. - Theo phương nằm ngang, lực trọng trường G bị triệt tiêu. 6 Th.S Bùi Anh Kiệt 3
09/14/2012 4. H S S A CH A Đ NG LƯ NG α 01 , α 02 : là hệ số sửa chữa động lượng 2 1 u α 0 = ∫∫   dA A A V  Với chuyển động tầng trong ống: α 0 = 1.33 và với chuyển động rối: α 0 = (1.01 ÷ 1.07) 7 Th.S Bùi Anh Kiệt ÁP D NG P.T Đ NG LƯ NG CHO ĐO N DÒNG CH Y CÓ NHI U M/C RA VÀ M/C VÀO Chú ý: Áp lực pi luôn hướng vào m/c Ai) α 02ρQ ra Vra − α 02ρQ vào Vvào = ∑ F = (∑ F m + ∑ Fs ) 8 Sự biến thiên động lượng Lực khối Lực mặt Th.S Bùi Anh Kiệt 4
09/14/2012 ÁP D NG P.T Đ NG LƯ NG CHO ĐO N DÒNG CH Y CÓ NHI U M/C RA VÀ M/C VÀO (α )(  )  4 01 ρQ1 V1 + α 02ρQ 2 V2 − α 03ρQ 3 V3 + α 04ρQ 4 V4 =  G + ∑ P i . Ai + R   i =1  Chiếu lên phương trục Ox: 2 4 ∑ α 0iρQi Vi cos(Vi , Ox) − ∑ α 0iρQi Vi cos(Vi , Ox) = i =1 i =3 4 = 0 + ∑ Pi . Ai cos( Pi , Ox) + Rx i =1 Chiếu lên phương trục Ox: 2 4 ∑ α 0iρQi Vi cos(Vi , Oy) − ∑ α 0iρQi Vi cos(Vi , Oy) = i =1 i =3 4 = G + ∑ Pi . Ai cos( Pi , Oy) + R y i =1 9 Th.S Bùi Anh Kiệt 5. NƯ C VA Khi vận tốc (cũng là lưu lượng) trong đường ống có áp thay đổi đột ngột (đóng nhanh hoặc mở van đột ngột) sẽ dẫn đến áp lực nước trong đường ống đột ngột tăng lên hoặc giảm đi và lan truyền trong đường ống. Hiện tượng nước va Nguyên nhân vật lý của hiện tượng nước va: lực quán tính của khối nước chuyển động trong ống. 10 Th.S Bùi Anh Kiệt 5
09/14/2012 5. NƯ C VA Pha nước va: thời gian để sóng áp suất truyền đi và phản xạ trở lại T= 2L (s ) c Với: L: chiều dài đường ống (m) c: vận tốc truyền sóng (m/s) Sự gia tăng áp suất của nước va: cdV dp = ρcdV Hoặc dh = g 11 dh: sự thay đổi áp suất, đo bằng cột chất lỏng (m) Th.S Bùi Anh Kiệt 5. NƯ C VA Vận tốc truyền sóng nước va: c= EB (m s )       ( ) ρ 1 +  E B E  D t    Với: EB, E: module đàn hồi của chất lỏng, của đường ống (N/m2) D: đường kính trong của đường ống (m) t: chiều dày của ống (m) ρ: khối lượng riêng chất lỏng (kg/m3) Nếu đường ống tuyệt đối cứng: c = EB ρ (m s ) 12 Th.S Bùi Anh Kiệt 6
09/14/2012 13 Th.S Bùi Anh Kiệt 7