Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 6 - TS. Dương Thanh Nga

Chương này giới thiệu khái niệm dòng chảy đều trong kênh hở, bao gồm các định nghĩa cơ bản, thông số đặc trưng và các chế độ chảy. Đồng thời, nó cũng trình bày các phương pháp chính để tính toán dòng chảy đều.

Tài liệu này dành cho sinh viên, kỹ sư và các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực kỹ thuật thủy lợi, kỹ thuật xây dựng và các ngành liên quan, những người cần hiểu và áp dụng các nguyên lý về dòng chảy đều trong kênh hở.

Chương "Dòng chảy đều trong kênh hở" cung cấp một cái nhìn toàn diện về các nguyên lý và phương pháp tính toán liên quan đến dòng chảy đều trong kênh hở. Chương bắt đầu bằng việc định nghĩa dòng chảy đều, trình bày chi tiết các thông số chính như độ sâu dòng chảy và độ dốc đáy, đồng thời phân biệt giữa các chế độ chảy khác nhau (chảy tầng và chảy rối). Trọng tâm của chương là các phương pháp tính toán, chủ yếu giới thiệu công thức Chezy và Manning, cùng với việc giải thích ứng dụng của chúng thông qua các thông số liên quan như diện tích mặt cắt ướt, chu vi ướt và bán kính thủy lực. Nhiều bài toán thực tế được trình bày, bao gồm việc xác định lưu lượng khi biết hình dạng kênh và độ dốc, hoặc tìm kích thước kênh khi biết lưu lượng. Chương cũng đi sâu vào khái niệm mặt cắt lợi nhất về mặt thủy lực, định nghĩa đây là hình dạng mặt cắt giúp tối đa hóa vận tốc dòng chảy với lưu lượng cho trước hoặc tối thiểu hóa diện tích mặt cắt ướt, đặc biệt tập trung vào kênh hình thang. Cuối cùng, chương đề cập đến các phương pháp xác định hệ số nhám (n), một thông số thiết yếu trong tính toán dòng chảy. Các phương pháp này bao gồm các cách tiếp cận thực nghiệm như phương pháp SCS, sử dụng bảng tra và so sánh hình ảnh cho kênh đơn giản, đến các công thức phức tạp hơn cho kênh có độ nhám thay đổi, như của Horton, Einstein, Bank và Cox. Nội dung được minh họa bằng các ví dụ cụ thể và giải pháp đồ thị.