intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Cơ học chất lưu: Chương 5 - Dòng chảy đều trong ống

Chia sẻ: TDM University | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:14

141
lượt xem
15
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các khái niệm dòng chảy đều trong ống, phương trình cơ bản của dòng chảy đều, tổn thất cột áp dọc đường, tổn thất cột áp cục bộ,... là những nội dung chính của chương 5 "Dòng chảy đều trong ống" thuộc bài giảng Cơ học chất lưu. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ học chất lưu: Chương 5 - Dòng chảy đều trong ống

  1. CHÖÔNG V: DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG  ỐNG I. Caùc khaùi nieäm II. Phöông trình cô baûn cuûa doøng chaûy ñeàu III. Toån thaát coät aùp doïc ñöôøng IV. Toån thaát coät aùp cuïc boä V. Tính toaùn thuûy löïc ñöôøng oáng
  2. I. Hai trạng thái chảy 1. Hai traïng thaùi chaûy. u u u u u ° Chaûy taàng: ReD 2300 ° Chaûy roái: ReD > 2300 2. Moâ hình Boussinesq (Chaûy  (Chaûy roái) taàng) ° Phaân tích Reynolds: u = u + u t t ( u      - vaän toác trung bình thôøi gian; u’ – vaän toác maïch ñoäng) ° Moâ hình Boussinesq: ° Vaän toác tính toaùn laø vaän toác trung bình thôøi gian. μ = μ+μ t ( t – ñoä nhôùt ° Löu chaát trongeff chuyeån ñoäng roái coù ñoä nhôùt laø ñoä nhôùt hieäu 2 du duïng: roái) μ t = ρl l y  ­ chieàu daøi  xaùo troän dy        
  3. I. Hai trạng thái chảy 3. Lôùp moûng chaûy taàng. (Loõi roái) (Lôùp moûng chaûy  taàng) > -> cheá ñoä chaûy thaønh trôn thuûy löïc -> cheá ñoä chaûy thaønh nhaùm thuûy löïc
  4. II. Phöông trình cô baûn cuûa doøng chaûy ñeàu: 1 1. Phöông trình cô baûn. 0 V1 ° Ngoaïi löïc taùc duïng treân phöôngP1 2 chuyeån ñoäng: lsin Gs ° Gs = lAsin - troïng löïc V2 P2 ° P1 - P2 = (p1- p2)A – aùp löïc z1 1 l s z2 ° Fms = 0 lP – löïc msaùt treân voû oáng 2 G ° Ptrình bthieân ñlöôïng treân phöông s: 0 0 G s + P1 − P2 − Fms = ρQ ( β2 V2 − β1 V1 ) � p1 �� p 2 � τ0 �z1 + �� ­ z2 + = � l          (1) � γ �� γ � γR ° Ptrình Bernoulli 2 cho ñoaïn 2 doøng chaûy töø m/c 1-1 -> m/c p αV p α V 2-2: z + 1 + 1 = z + 2 + 2 +h � p1 �� p 2 � 1 2 f �z1 + �� ­ z2 + �= h f      (2) γ 2g γ 2g � γ �� γ� τ0 = γRJ J h f l    ñoä  doác thuûy löïc ° Töø (1) vaø (2) =>
  5. II. Phöông trình cô baûn cuûa doøng chaûy ñeàu: 2. Lôøi giaûi. Xeùt maët truï baùn kính r, ptrình cô baûn cuûa doøng ñeàu: r r τ= γ J ( R= r 2 ) 2 a) Chaûy taàng. R0 du r γJ 2 2 y τ = − μ du dr � −μ dr = γ J � u = 2 4μ ( R0 − r ) b) Chaûy roái. ° Xeùt maët truï baùn kính r saùt thaønh oáng, r   R0: 2 μ
  6. III. Toån thaát coät aùp doïc ñöôøng: 1. Coâng thöùc Darcy. ° Töø phöông trình cô baûn cuûa doøng ñeàu ruùt ra: τ0 hl = l (1) γR ° ÖÙng suaát ma saùt ñöôïc xaùc ñònh baèng thöùc nghieäm: τ0 τ0 = f ( D,Δ,V,ρ,μ ) ρV 2 ( = fΔ,Re D ) (2) ° Thay 0 töø (2) vaøo (1), ruùt ra: l V2 l V2 h l =λ hoaëc cho oáng troønh l =λ 4R 2g D 2g - heä soá toån thaát coät aùp doïc ñöôøng hoaëc heä soá ma saùt ñöôøng oáng ñöôïc xaùc ñònh baèng thöïc nghieäm vôùi: λ = f ( Δ,ReD )
  7. III. Toån thaát coät aùp doïc ñöôøng  ° Thí nghieäm Nikurade (1933): ° Caùc coâng thöùc thöïc nghieäm - Chaûy taàng (ReD < 2300): 64 Re D - Chaûy roái (ReD > 4000): 1 2.51 2 log (Colebrook­1939) 3,71 Re D 0.25 100 0.1 1.46 (Altsun­?) Re D
  8. III. Toån thaát coät aùp doïc ñöôøng (tt) ­ Ñoà thò Moody (1944):
  9. III. Toån thaát coät aùp doïc ñöôøng 2. Coâng thöùc Chezy. ° Coâng thöùc Chezy: V= C RJ (C ­ Soá Chezy) ° So saùnh vôùi coâng thöùc Darcy: 8g C ° Soá Chezy thöôøng ñöôïc tính theo coâng thöùc Manning: 1 (n ­ heä soá nhaùm Manning) C= R1/6 n ° Caùc coâng thöùc suy dieãn töø Chezy: Q=AC RJ =K J K=AC R (K – module löu löôïng) Q2 V2 h l = 2 l= 2 l K CR
  10. IV. Toån thaát coät aùp cuïc boä: 1. Khaùi nieäm. E hcb P E P lm   (20 50)D ° Trong ñoaïn lm: du        du dy eff     h f     dy    t       ° 2. Coâng thöùc Darcy - Weisbach V2 hcb (  ­ heä soá toån thaát coät aùp cuïc boä) 2g
  11. V. Tính toaùn thuyû löïc ñöôøng oáng: 1. Giôùi thieäu. ° Caùc phöông trình, coâng thöùc cô baûn: ° Ptrình Bernoulli cho doøng chaûy ° Ptrình lieân tuïc ° Caùc coâng thöùc tính toån thaát coät aùp (toån thaát coät aùp doïc ñöôøøng vaø cuïc boä) ° Caùc giaû thieát: ° lm
  12. V. Tính toaùn thuyû löïc ñöôøng oáng 2. Caùc baøi toaùn. a. Ñöôøng oáng ngaén veà maët thuûy löïc. Q d1, l1,  1 ° Chæ xeùt ñöôøng oáng ñôn giaûn ° Xem baøi toaùn toång quaùt. Ptrình Bernoulli 1 1  (Vd2) 2 töø mcaét 1­1 tôùi mcaét 2­2: p1αV 12 p 2αV 22 z1 + + =z 2 + + +h f H d2, l2,  2 γ 2g γ 2g 1 ñöa tôùi: 2 2 Vd22 0 0 H=k 2g V2 vôùi 4 � l1 � �d 2 � � l2 � k=λ�1 +ξ 1� � + � λ� 2 +ξ 2 +1 � � d1 �d1 � � � d2 � ° Töø ptrình treân neáu cho Q seõ tính ñöôïc H, hoaëc ngöôïc laïi neáu cho H  seõ tính ñöôïc Q
  13. V. Tính toaùn thuyû löïc ñöôøng oáng b. Ñöôøng oáng daøi veà maët thuûy löïc. b1. Ñöôøng oáng ñôn giaûn 2 V2 ° Xem baøi toaùn toång quaùt. Ptrình 2 Bernoulli töø mcaét 1-1 tôùi mcaét 2-2: p1αV 12 p 2αV 22 H Q z1 + + = z2 + + +h f ­ H B d2, l2, n2 γ 2g γ 2g 1 1 B ñöa tôùi: d1, l1, n1 2�l1 l2 � H B = H+Q � 2 + 2 � �K1 K 2 � ° Töø ptrình treân neáu cho tröôùc 2 trong soá 3 thoâng soá Q, H vaø HB, seõ tính ñöôïc thoâng soá coøn laïi.
  14. V. Tính toaùn thuyû löïc ñöôøng oáng b2. Ñöôøng oáng gaén noái tieáp 1 2 3 TÑ A Q B A B Q Trong tính toaùn ñöôïc thay theá baèng 1 oáng töông ñöông vôùi: lTÑ li 2 = 2 K TÑ i Ki b3. Ñöôøng oáng gaén 1 song song 2 TÑ Q Q A 3 B A B Trong tính K TÑ toaùnK iñöôïc thay theá baèng 1 oáng töông ñöông vôùi: = lTÑ i li
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2