BÀI GIẢNG
CƠ LƯU CHẤT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HCM
BỘ MÔN CƠ LƯU CHẤT
CBGD: TS. TRẦN THÀNH LONG
Email:ttlong@hcmut.edu.vn
I. ÁP SUẤT (PRESSURE)
I.1. Khái niệm
I.2. Tính chất
I.3. Áp suất tuyện đối (Absolute Pressure), áp suất dư (Gage Pressure), và áp suất chân không (Vacuum)
II. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CƠ BẢN CỦA LƯU CHẤT TĨNH
II.1 Phương trình vi phân cơ bản của lưu chất tĩnh
II.2. Phương trình cơ bản thủy tĩnh
II.3 Phương trình khí tĩnh
II.4. Ứng dụng phương trình thủy tĩnh
II.5. Áp lực thủy tĩnh trên diện tích phẳng
III. SỰ CÂN BẰNG LỰC TRONG LƯU CHẤT
IV. TĨNH HỌC TƯƠNG ĐỐI
IV.1. Xe chứa nước chạy theo phương x nhanh dần đều
IV.2. Bình trụ đựng nước quay quanh trục thẳng đứng
IV.3. Nguyên lý lắng ly tâm
CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT
I.1. Khái niệm
I. ÁP SUẤT THỦY TĨNH (PRESSURE)
Trạng thái tĩnh là trạng thái khi lưu chất không chuyển động
- Tĩnh tuyệt đối: cân bằng bởi duy nhất là trọng lực
- Tĩnh tương đối: cân bằng bởi nhiều lực (trọng lực, lực quán tính, lực ly tâm…)
zz
yy
xx
00
00
00
nzzyyxx
và
I.2 Tính chất
• Áp suất thủy tĩnh tác dụng thẳng góc và hướng vào bên trong bề mặt chịu lực.
• Giá trị của áp suất thủy tĩnh không phụ thuộc vào hướng của bề mặt chịu lực.
=> Chỉ cần 1 giá trị + quy tắc dùng p thay cho tensor ứng suất là đủ. p
được gọi là áp suất thủy tĩnh.
ii
p
=> Định nghĩa: Áp suất thủy tĩnh tại một điểm là module của ứng suất pháp trên bề mặt bất kỳ đi ngang qua điểm
đó
CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT
I. ÁP SUẤT THỦY TĨNH (PRESSURE)
I.2. Áp suất tuyện đối (Absolute Pressure), áp suất dư (Gage Pressure), và áp suất chân không
(Vacuum)
Áp suất tuyệt đối là áp suất thực tế tại một vị trí nhất định, và nó
được đo so với áp suất chân không tuyệt đối.
Áp suất khí quyển là áp suất đo được từ áp kế bên trong bầu
khí quyển trái đất (101.325KPa=1.013bar=760mmHg=14.6psi)
Áp suất dư là áp suất chênh lệch giữa áp suất khí quyển và áp
suất tuyệt đối. Áp suất dư <0 được gọi là áp suất chân không.
Áp kế
ÁP SUẤT DƯ
(GAGE PRESSURE: - psig, -bar) (+)
ÁP SUẤT DƯ ÂM / ÁP SUẤT CHÂN KHÔNG
(GAGE PRESSURE / VACUUM: - psig, -bar) (-)
ÁP SUẤT TUYỆT ĐỐI
(ABSOLUTE PRESSURE: - psig, -bar) (+)
ÁP SUẤT TUYỆT ĐỐI
(ABSOLUTE PRESSURE: - psig, -bar) (+)
ÁP SUẤT KHÍ QUYỂN
(ATMOSPHERIC PRESSURE)
(Hg =760 mmHg =101.3 kPa = 1.013 bar=14.696 psi)
APSOLUTE ZERO PRESSURE
Pdư= Ptuyệt đối - Pkhí quyển
CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT
II. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CƠ BẢN CỦA LƯU CHẤT TĨNH
II.1 Phươngtrìnhvi phâncơbảncủa lưuchấttĩnh(The Hydrostatic Equation)
Chất lỏng vi phân cạnh dx,dy,dz cân bằng, khối lượng riêng ,F (Fx,Fy,Fz) là lực khối đơn vị
Ngoài lực tác dụng lên khối hình hộp theo phương X là:
- Lực khối: dxdydzFx
- Lực mặt: p − 


− p 


dydz
𝑝 − 𝛿𝑝
𝛿𝑥
𝑑𝑥
2
𝑝 + 𝛿𝑝
𝛿𝑥
𝑑𝑥
2
,p
y
x
z
dz
F
𝐹
Không có ma sát nên chỉ có áp lực
Tổng lực phương x:
ρdxdydz𝐹
−
 dxdydz = 0
𝐹
−
 = 0 Fx-

 = 0
Phương y Fy-

 = 0
Phương z Fz-

 = 0
Do vật tĩnh
CHƯƠNG 2: TĨNH HỌC LƯU CHẤT