Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 4 - TS. Lê Thị Hồng Hiếu

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

328
lượt xem 48
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Cơ lưu chất - Chương 4: Động lực học lưu chất giới thiệu cơ sở lý thuyết thiết lập các phương trình vi phân mô tả chuyển động của lưu chất, định luật II Newton, nguyên lý bảo toàn động lượng, phương trình động lượng, nguyên lý bảo toàn năng lượng, phương trình năng lượng, ứng dụng các phương trình cơ bản cho dòng chuyển động ổn định, không nén được, dưới tác động trọng lực.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 4 - TS. Lê Thị Hồng Hiếu

Chương 4: Động lực học lưu chất • Cơ sở lý thuyết thiết lập các phương trình vi phân mô tả chuyển động của lưu chất • Định luật II Newton nguyên lý bảo toàn động lượng: phương trình động lượng • Nguyên lý bảo toàn năng lượng: phương trình năng lượng • Ứng dụng các phương trình cơ bản (pt liên tục, pt động lượng và pt năng lượng) cho dòng chuyển động ổn định, không nén được, dưới tác động trọng lực
Tổng quan • Phương pháp thể tích kiểm soát • Các phương trình cơ bản của trường lưu chất chuyển động:  Phương trình liên tục: bảo toàn khối lượng dm/dt=0  Phương trình động lượng (định luật II Newton): lực tác động =biến thiên động lượng  Phương trình năng lượng
Phương pháp thể tích kiểm soát • Đạo hàm toàn phần của tích phân khối biến thiên của một đại lượng của dòng chuyển động trong thể tích kiểm soát theo thời gian • Lý thuyết vận chuyển – Transport Theory dX d X   dt dt  C.V  dW   t CV   S  u .ndS Biến thiên của X Lưu lượng của X Biến thiên của X trong thể tích qua bề mặt S của theo thời gian kiểm soát theo thể tích kiểm thời gian sóat
Phương trình liên tục Dạng tổng quát, cho   mọi dòng chuyển động  div  u   0 t Dòng chuyển động ổn định Q m1  Q m2 2  1 V1 A 1   2 V 2 A 2  Const A2 u2 1 Dòng không nén được u1 A1 2 V1A1  V2A 2  Const 1 Sb HÉnh 3.9
Phương trình động lượng • Phương trình Euler: lưu chất lý tưởng • Phương trình Navier-Stokes: lưu chất thực  Động lượng -Momentum quantity: K  VdW W Newton’s second law: biến thiên động lượng bằng tổng lực tác dụng  d   F  dt  VdW u W W n      t  udW   u (un )dA   F w A   Phương trình  ( u )   động lượng  t dW  A u (un )dA   F w
Ứng dụng phương trình động lượng A1 Xét dòng chuyển động ổn định, A2 V1 C.V không nén được, thể tích kiểm V2 soát là một phần của dòng chuyển động    Sb  u (un )dA   F A         u (un )dA   u (un)dA   u (un )dA   F A1   A2 Sb     u (un)dA   u (un )dA   F Quy về vận  1  A A2    tốc trung bình  o1V1  (un )dA  o 2V2  (un )dA   F A1 A2  u 2 dA  u 2 dA Hệ số hiệu chỉnh động lượng A A Chuyển động tầng trong ống:αo=4/3 o   Chuyển động rối trong ống: αo=1.02-1.05 V 2 A V 2A
Ứng dụng phương trình động lượng       o1V1  (un )dA  o 2V2  (un )dA   F A1 A2   o1V1 (Q1 )   o 2V2 (Q2 )   F     o 2 Q2V2   o1Q1V1   F Ngoại lực= Động Động lực khối + lực mặt lượng ra lượng vào    Fm   F S  Phương trình động lượng cho chuyển động ổn định và không nén được
Ứng dụng phương trình động lượng Hệ số hiệu chỉnh động lượng
Ứng dụng phương trình động lượng Hệ số hiệu chỉnh động lượng
Ý nghĩa vật lý phương trình động lượng
Ví dụ 1: ứng dụng phương trình động lượng tính lực tác dụng lên tấm chắn
Ví dụ 1: ứng dụng phương trình động lượng tính lực tác dụng lên tấm chắn
Ví dụ 1: ứng dụng phương trình động lượng tính lực tác dụng lên tấm chắn
Ví dụ 2: ứng dụng phương trình động lượng tính lực tác dụng lên tấm chắn
Ví dụ 3: ứng dụng phương trình động lượng
Ví dụ 3: ứng dụng phương trình động lượng