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

Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 5 - TS. Nguyễn Quốc Ý

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

47
lượt xem
6
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Cơ lưu chất - Chương 5: Động lực học lưu chất" cung cấp cho người học các kiến thức: Phương trình bảo toàn năng lượng; ứng dụng phương trình bảo toàn năng lượng; phương trình bảo toàn động lượng, ứng dụng phương trình bảo toàn động lượng. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 5 - TS. Nguyễn Quốc Ý

  1. Chương 5: Động LỰC học lưu chất Bài giảng của TS. Nguyễn Quốc Ý nguyenquocy@hcmut.edu.vn Ngày 10 tháng 3 năm 2013 Nội dung cần nắm PT bảo toàn năng lượng: PT năng lượng, PT Bernoulli Ứng dụng: đo vận tốc/lưu lượng, lỗ vòi... PT bảo toàn động lượng Ứng dụng PT bảo toàn động lượng: tương tác dòng lưu chất- vật rắn ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 1 / 13
  2. Bảo toàn năng lượng PT năng lượng tổng quát ĐL NĐLH thứ nhất: Năng lượng của một hệ được bảo toàn trong 1 tgđv, ∆pnăng lượngq  ∆pnhiệtq ∆pcôngq V eu ˇ gz: NL trên 1 đv khối lượng (nội năng+ động năng+ g thế năng) Bàn luận: bảo toàn năng lượng cho khối nước qua turbine, khối nước trong ấm kín ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 2 / 13
  3. Bảo toàn năng lượng PT năng lượng tổng quát dùng Reynolds transport theorem: » B » ¸ ¸ eρ d–V  eout ρout Aout Vout  ein ρin Ain Vin D Dt sys Bt cv eρ d–V 9 công suất trao đổi= từ trục (bơm, quạt. turbine...): W shaft + từ áp suất hai đầu cv : p A V , nên ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 3 / 13
  4. Bảo toàn năng lượng PT năng lượng tổng quát Xét dòng: B không nén được ρ  const ổn định Bt  0 9  ρAV m Vin2 2   uˇin  Qmg pin W9 pout Vout 9 shaft, net, in net, in zin zout uˇout loooooooomoooooooon ρg 2g loooooomoooooon mg 9 loooooooooomoooooooooon ρg 2g looooooooooomooooooooooon 9 cơ năng vào H cơ năng ra hl Bàn ng.com luận: đơn vị của cáchttps://fb.com/tailieudientucntt số hạng trong PT trên? 4 / 13
  5. Bảo toàn năng lượng :PT Bernoulli dọc theo đường dòng Xét trường hợp dòng lý tưởng, không qua máy thủy lực, dọc theo đường dòng từ 1 đến 2: V12 V loozmo 1 on p1  z p cột áp thế năng loomo γ on loo2g moon γ g looooooooooooooomooooooooooooooon c.a. áp suất loooomoooon c.a. vận tốc cột áp tĩnh cột áp động PT Bernoulli Bàn luận: ĐK để sd PT Bernoulli?, p: dư hay tuyệt đối, nếu lưu chất tĩnh? ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 5 / 13
  6. Bảo toàn năng lượng: PT Bernoulli K đường dòng không có thành phần V 2 {2g có thêm as do lực li tâm ví dụ: Bàn luận: khi R=0? z Free surface (4) g (p = 0) (3) h4-3 (2) ^ n h2-1 C D (1) ng.com https://fb.com/tailieudientucntt A B 6 / 13
  7. PT Bernoulli: một số khái niệm liên quan- ứng dụng ™ Điểm dừng và áp suất dừng ™ Đường đo áp, đường năng lượng Ÿ Đo vận tốc điểm: ống Pito Ÿ Đo lưu lượng: ống Ventury, cống, đập tràn Ÿ Dòng qua lỗ, vòi ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 7 / 13
  8. PT năng lượng: 2 mặt cắt ướt dọc theo dòng lưu chất thực z, p: tính theo giá trị trung bình V : lấy theo giá trị trung bình, để đảm bảo động năng giống nhau, cần hệ số hiệu chỉnh động năng α V » »  v  ρV A g  α g ρ v v dA ñ α    A V dA A A thông thường, trong kỹ thuật, có thể lấy α  1 Phương trình năng lượng: V V H  z p p z α  α  hl ng.com γ https://fb.com/tailieudientucntt g γ g 8 / 13
  9. PT năng lượng: qua máy thủy lực (bơm, quạt, turbine. . . )  Wshafmg  WshafγQ 9 9 t, net, in t, net, in H 9 Bơm/quạt: H  Hb ¡ 0, cột áp Turbine: H  Ht   0, cột áp bơm/quạt turbine Công suất trục bơm/quạt: Công suất trục Turbine: shaft, net, in  Nb  γQ Hb shaft, net, in  Nt  γQ Ht W9 9 W Hiệu suất bơm: ηb  Nb Nđộng cơ Nđộng cơ Hiệu suất turbine: ηt  # Nt V  z p α  Hb  z pγ α Vg hl γ g Ht ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 9 / 13
  10. Bảo toàn động lượng cho một sys: » ¸~ D Dt ~ ρ d–V V  Fsys sys sys  cv : ¸~ ¸~ Fsys  Fcv Reynolds transport theorem: » B » ¸~ ¸~ D Dt ~ ρ d–V V  Bt V~ ρ d–V Vout ρout Qout  V in ρin Qin sys cv Dòng ổn định: ¸~ ¸~ ¸~ Vout ρout Qout  Vin ρin Qin  Fcv ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 / 13
  11. Bảo toàn động lượng   ¸  ¸  cv  cs cs   out out  vận tốc phân bố đều:   ¸~ ¸ ~  ¸ ~  Fcv  ρQ V   ρQ V  CS out CS in  vận tốc phân bố không đều:   ¸~ ¸ ~av  ¸ ~av  Fcv  αo ρQ V   αo ρQ V  CS out CS out ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 11 / 13
  12. Bảo toàn động lượng αo : hệ số hiệu chỉnh động lượng, »   αo   A v Vav dA A dòng tầng trong ống: αo  1.33  1.04 dòng rối trong ống: αo Trong tính toán kỹ thuật, αo  1.0: OK! Bàn luận: so sánh αo và α, chiếu thành phần nào theo các phương x, y? viết PT BTĐL theo hai phương x, y ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 12 / 13
  13. Cách áp dụng PTBTĐL: Lực tương tác dòng lưu chất- vật rắn * Bước 1, xác định: thể tích kiểm soát cv , vẽ lên hình chọn hệ trục tọa độ Oxy , Oxyz. . . , vẽ lên hình * Bước 2, Phân tích lực và vận tốc Xác định các ngoại lực tác dụng lên cv: lực khối (trọng lực, lực từ. . . ) lực mặt (áp suất, ma sát. . . ) phản lực: từ vật rắn-> cv Xác định vận tốc vào và ra, vẽ lên hình * Bước 3, Viết PTBTĐL theo các phương nếu cần tìm vận tốc: PT liên tục, PT năng lượng nếu cần tìm áp suất: PT năng lượng * Bước 4, tìm ra phản lực ñ lực, hay các đại lượng khác ng.com https://fb.com/tailieudientucntt 13 / 13
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
4=>1