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

Bài giảng Hóa công 1: Chương 1 - TS. Cao Thị Mai Duyên

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:35

Thêm vào BST
Báo xấu
17
lượt xem 2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Hóa công 1: Chương 1 - Các quá trình và thiết bị thủy lực" được biên soạn với các nội dung chính sau: Tĩnh lực học của chất lỏng; Động lực học của chất lỏng; Tính chất của chất lỏng; Điều kiện cân bằng của chất lỏng; Phương trình vi phân cân bằng của Ơ le; Phương trình cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Hóa công 1: Chương 1 - TS. Cao Thị Mai Duyên

  1. CHƯƠNG 1 – CÁC QT –TB THỦY LỰC A- Tĩnh lực học của chất lỏng TS. Cao Thị Mai Duyên Bộ môn QT-TB CN Hóa học & Thực phẩm Trường Đại học Bách khoa Hà nội
  2. Chất lỏng Thủy lực 1. Tĩnh lực học chất lỏng: (Thủy tĩnh) Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái tĩnh - Định luật cân bằng - Tác dụng của chất lỏng lên vật chứa (thành, đáy, nắp bình chứa) 2. Động lực học chất lỏng: (Thủy động) Nghiên cứu chất lỏng ở trạng thái chuyển động - Định luật chuyển động của chất lỏng - Tác dụng lên vật tiếp xúc với chất lỏng khi chuyển động - Quá trình - Thiết bị vận chuyển chất lỏng trong ống dẫn, khuấy trộn.
  3. Chất lỏng Chất lỏng 1. Khi Wcđ < Wâm thanh: chất lỏng và chất khí cùng tuân theo các quy luật chuyển động và được gọi chung là chất lỏng. 2. Khái niệm chất lỏng lý tưởng: (không có trong thực tế) Là chất lỏng hoàn toàn không bị nép ép. Cụ thể: - Khối lượng riêng không thay đổi khi áp suất thay đổi: ρ = const - Không có ma sát trong lòng chất lỏng: μ = 0 3. Chất lỏng thực: - Chất lỏng giọt: hầu như không chịu nén ép, khối lượng riêng gần như không thay đổi, phụ thuộc rất ít vào nhiệt độ, áp suất. ρ = const, μ > 0 - Chất khí (hơi): có độ chịu nén ép rất lớn, hệ số giãn nở thể tích rất cao, còn gọi là chất lỏng chịu đàn hồi ρ = var, μ = 0
  4. Chất lỏng Một số tính chất của chất lỏng 1. Khối lượng riêng của một chất lỏng được định nghĩa là khối lượng của một đơn vị thể tích chất lỏng đó. Ký hiệu  kg  Nước= 998 kgm-3 = m kgm-3 V m3 KK =1.2kgm-3 Nếu khối lượng riêng của chất lỏng không đổi, chất lỏng đó được coi là không chịu nén ép Nếu khối lượng riêng của chất lỏng có thể thay đổi (các chất khí), chất lỏng đó được coi là chịu nén ép (Mặc dù các chất khí có thể chịu nén, dòng chuyển động của nó có thể được coi là không chịu nén ép, nếu không có thay đổi nhiều)
  5. Chất lỏng Một số tính chất của chất lỏng Trọng lượng riêng của một chất lỏng là trọng lượng tính trên một đơn vị thể tích chất lỏng đó. Ký hiệu n N G n = = g Nm-3 V m3 Tỷ trọng là tỉ số giữa trọng lượng riêng của chất lỏng với trọng lượng riêng của nước ở 0oC
  6. Chất lỏng Khối lượng riêng của một chất khí được tính theo phương trình trạng thái của khí lý tưởng p: Áp suất khí, N/m2 m pM k = = T: Nhiệt độ tuyệt đối của khí, K V: Thể tích khí, m3 R: Hằng số khí lý tưởng M: khối lượng phân tử khí V RT Thể tích riêng của chất khí là thể tích do một đơn vị khối lượng chất khí chiếm chỗ, bằng giá trị nghịch đảo của khối lượng riêng. Ký hiệu: υ RT 1  =V = = m  pM , m3/kg
  7. Chất lỏng Một số tính chất của chất lỏng 2. Áp suất: Lực tác dụng lên một đơn vị bề mặt Thứ nguyên: N/m2 = Pa - at, mmHg,, mH2O hoặc mm H2O - atmophe vật lý atm, kilogram lực trên centimet vuông kp/cm2 1atm = 760mmHg = 10,33mH2O = 1,028.104 N/m2 1at = 735,6mmHg = 10mH2O = 1kp/cm2 = 9,81.104 N/m2 Dụng cụ đo áp suất: Áp kế, chân không kế (áp kế chất lỏng, cơ khí,…) - Áp kế đo áp suất dư: Pdư, P = Pdư + Pa - Chân không kế đo độ chân không: Pck, P = Pa – Pck - Pa = 1at: Áp suất khí quyển
  8. A - Tĩnh lực học chất lỏng Chất lỏng ở trạng thái tĩnh. - Chất lỏng đựng trong các bình chứa. - Không có ma sát, không quan tâm đến độ nhớt. - Là trường hợp riêng của thủy động lực học (chất lỏng chuyển động với w = 0) - Trạng thái tĩnh tương đối.
  9. A - Tĩnh lực học chất lỏng I. Các đại lượng đặc trưng cho tĩnh lực học chất lỏng 1. Áp suất thủy tĩnh: P, (N/m2) ΔN - Khối chất lỏng ở trạng thái tĩnh ΔF chịu tác dụng của 2 lực: Trong chất lỏng tĩnh, một nguyên + Lực khối lượng: tỷ lệ với khối tố bề mặt ΔF sẽ chịu tác dụng của lượng, tác dụng lên mọi phần tử áp lực của một cột chất lỏng chứa của khối chất lỏng. nó theo phương pháp tuyến là ΔN. + Lực bề mặt: do áp lực từ bên Khi đó, áp suất thủy tĩnh sẽ là: ngoài tác dụng lên chất lỏng, trong lòng chất lỏng phát sinh ra ứng suất của áp suất thủy tĩnh.
  10. A - Tĩnh lực học chất lỏng I. Các đại lượng đặc trưng cho tĩnh lực học chất lỏng 1. Áp suất thủy tĩnh: P, (N/m2) - Tác dụng theo phương vuông góc với bề mặt chất lỏng - Hướng từ ngoài vào trong lòng N N chất lỏng. - Tại một điểm trong lòng chất lỏng, N áp suất thủy tĩnh theo mọi phương bằng nhau. - Trong lòng chất lỏng, P là hàm của tọa độ. Khi chất lỏng là liên tục thì P là hàm liên tục. P = f(x,y,z) Vi phân toàn toàn phần của P:
  11. A - Tĩnh lực học chất lỏng Áp suất trong lòng chất lỏng P là hàm của tọa độ: P = f(x,y,z) - - Áp suất tại những điểm khác nhau trong lòng chất lỏng thì có giá trị khác nhau. - - Áp lực có độ lớn tăng theo độ sâu
  12. A - Tĩnh lực học chất lỏng I. Các đại lượng đặc trưng cho tĩnh lực học chất lỏng 2. Độ chịu nén ép: - Khối lượng riêng của chất lỏng thay đổi khi nhiệt độ, áp suất thay đổi: + Chất lỏng giọt: ρ = const khi thay đổi P: không chịu nén ép + Chất khí (hơi): ρ thay đổi nhiểu khi thay đổi P: chịu nén ép. Độ giảm thể tích khi áp suất trên bề mặt tăng 1at được gọi là hệ số nén ép.
  13. A - Tĩnh lực học chất lỏng II. Phương trình vi phân cân bằng của Ơ le 1. Giả thiết: P P+ dz - Khối chất lỏng giọt ở trạng thái z z P tĩnh, đồng nhất. ρ = const. P - P là hàm liên tục, khả vi P P+ dx x M P - Trong khối chất lỏng, xét phân P P+ dy gdm tố thể tích dV(dx, dy, dz). y O P x - Gắn hệ trục tọa độ Oxyz vào y phân tố này sao cho điểm gốc dV = dx.dy.dz của phân tố cos tọa độ M(x, y, z)
  14. A - Tĩnh lực học chất lỏng 2. Chứng minh: Thể hiện các lực tác dụng lên dV theo các phương:
  15. A - Tĩnh lực học chất lỏng Điều kiện để khối chất lỏng ở trạng thái tĩnh: ∑Nx = 0 và ∑Ny = 0 và ∑Nz = 0 Theo Oz: 𝜕𝑃 𝜕𝑃 ෍ 𝑁𝑧 = 𝑃𝑑𝑥𝑑𝑦 − 𝑃 + 𝑑𝑧 𝑑𝑥𝑑𝑦 − ρ𝑔𝑑𝑉 = 0 − . 𝑑𝑉 − ρ𝑔𝑑𝑉 = 0 𝜕𝑧 𝜕𝑧
  16. Tĩnh lực học chất lỏng Hệ phương trình vi phân cân bằng của Ơ le 𝝏𝑷 − . 𝒅𝑽 = 𝟎 𝝏𝒙 𝝏𝑷 − . 𝒅𝑽 = 𝟎 𝝏𝒚 𝝏𝑷 −𝝆𝒈𝒅𝑽 − . 𝒅𝑽 = 𝟎 𝝏𝒛 3. Nhận xét: Ý nghĩa của hệ ptvpcb Ơ le: - Dấu (-) trong hệ ptvpcb Ơ le thể hiện bản chất vật lý. - Hệ PT cho biết điều kiện để chất lỏng ở trạng thái tĩnh, tuy nhiên chưa có ứng dụng thực tế.
  17. A - Tĩnh lực học chất lỏng III. Phương trình Cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng: Phương trình này nhận được từ hệ PTVPCB Ơle (sử dụng các giả thiết của hệ PTVPCB Ơle): P  P P P  =0 gdz +  dx + dy + dz  = 0 x  x y z  P =0 dP y 1  P  P dP + dz = 0 d  z +  = 0 g + =0 g  g  z P z+ =C g
  18. A - Tĩnh lực học chất lỏng III. Phương trình Cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng p0 p p0 z0 + =C z+ = z0 + g g g Trong đó: - z: chiều cao hình học, (m) - p/ρg: chiều cao áp suất thủy tĩnh (m), chiều cao pezomet Theo dạng bảo toàn năng lượng: - z: thế năng hình học, (m) - p/ρg: thế năng áp suất thủy tĩnh (m)
  19. A - Tĩnh lực học chất lỏng III. Phương trình Cơ bản của tĩnh lực học chất lỏng Ý nghĩa của phương trình Cơ bản của thủy tĩnh học - Có hai cách phát biểu: 1. Tổng chiều cao hình học và chiều cao áp suất thủy tĩnh cho tất cả các điểm trong lòng chất lỏng đều bằng nhau. 2. Tổng thế năng hình học và thế năng áp suất thủy tĩnh cho tất cả các điểm trong lòng chất lỏng đều bằng nhau. - Được dùng để xác định áp suất thủy tĩnh tại những điểm khác nhau trong khối chất lỏng - Trong một khối chất lỏng đồng nhất ở trạng thái tĩnh thì mọi điểm cùng nằm trên một mặt phẳng nằm ngang đều có cùng áp suất thủy tĩnh.
  20. A - Tĩnh lực học chất lỏng Ví dụ: - Áp dụng PTCB của tĩnh lực học chất lỏng. PA - Chọn mặt chuẩn O-O, zA, zB A A PB zA B zB zA > zB nên PA < PB O O - Càng lặn sâu thì vật sẽ càng phải chịu một áp suất lớn.
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2