01
02
03
03
CHƯƠNG 7. TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG
CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN
THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG
BỐN BÀI TOÁN CƠ BẢN
VỀ ĐƯỜNG ỐNG ĐƠN GIẢN
TÍNH TOÁN
ĐƯỜNG ỐNG PHỨC TẠP
7 BÀI TẬP 8(8,12,16,37,39,40,53)
TÍNH TOÁN
THỦY LỰC
ĐƯỜNG ỐNG
KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐƯỜNG ỐNG
✓Dẫn-vận chuyển chất lỏng/khí
(nước,dầu mỏ,khí đốt tự nhiên,hơi ..)
✓Truyền cơ năng của chất lỏng (từ
bơm qua van phân phối đến xi lanh
trong hệ thống truyền động, truyền
lực đến các ổ trục cần bôi trơn …)
✓Mục đích tính thủy lực đường ống:
thiết kế/kiểm tra/ sửa chữa/điều
chỉnh hệ thống đường ống để đảm
bảo yêu cầu về cột áp/lưu lượng
sao cho tổn thất năng lượng ít nhất.
2
PHÂN LOẠI ĐƯỜNG ỐNG
01
02
01
02
03
04
THEO TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG
THEO KẾT CẤU
✓Ống dài: hC< 5% hd; l > 103d
✓Ống ngắn: hC> 5% hd
THÔNG SỐ THỦY LỰC CỦA DÒNG CHẢY
LƯU LƯỢNG
CÔNG SUẤT TIÊU HAO
7.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG
✓Ống đơn giản: (d, Q) = const
✓Ống phức tạp: (d, Q)
const
ĐỘ CHÊNH CỘT ÁP
21
2
2
2
2
1
1
21
2121 w
h
g2 vαvα
γpp
zzHHH −
=
−
+
−
+−=−=
g2
v
α
γ
p
zH 2
1
1
1
11 ++=
g2
v
α
γ
p
zH 2
2
2
2
22 ++=
TỔN THẤT NĂNG LƯỢNG
g2
v
R41
λ
g2
v
d
1
λh;
g2
v
d
1
λh222
tl
dd ===
2g
v
ξh; 2
c=
ωvQ=
( )
wHQγN=
THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CHO CHẤT LỎNG ()
THÔNG SỐ HÌNH HỌC CỦA ĐƯỜNG ỐNG
✓Chiều dài, đường kính ống: l(m), d(m)
✓Hệ số nhám: (n-độ nhám tuyệt đối)
Chiều dày lớp chảy rối
Re d
t30
=
7.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐƯỜNG ỐNG ĐƠN GIẢN
7.2.1 SƠ ĐỒ THỦY LỰC THƯỜNG GẶP – BÀI TOÁN TỔNG QUÁT
21w
2
2
21
2d1d
h
g2
v
zzH
0pp
−
=−−=
==
21w
21
21 h
pp
zzH −
=
−
+−=
21w
21
2121 hzzH
0vv;0pp
−
=−=
====
d1,l1,1
d2,l2,2
H
1
2(Vd2)
1 1
2 200
V2
Q
ỐNG NGẮN
21w
2
22
2
2
11
1h
g2
αV
γ
p
z
g2
αV
γ
p
z−
+++=++
g2
V
kH 22d
=
1
d
l
d
d
d
l
k2
2
2
2
4
1
2
1
1
1
1+
++
+=
d1,l1,n
1
d2,l2,n
2
11
V2
Q
H
B
2
2
ỐNG DÀI
21W
2
22
2B
2
11
1h
g2
αV
γ
p
zH
g2
αV
γ
p
z−
+++=+++
++= 2
2
2
2
1
1
2
BK
l
K
l
QHH
Phương pháp tổng quát
✓Ống dài, ống ngắn
✓Trạng thái chảy tầng, rối
I
II
III
IV
1
2
03
3
7.2.2 BỐN BÀI TOÁN CƠ BẢN – PHƯƠNG PHÁP TÍNH ĐƯỜNG ỐNG ĐƠN GIẢN
BỐN
BÀI TOÁN
CƠ BẢN
TÍNH ỐNG
ĐƠN GIẢN
?]
1
H[***]
2
H,Q,Δn,d,[l =
?]Q[***]
2
H,
1
H,Δn,d,[l =
?]d[***]
2
H,
1
H,Δn,Q,[l =
?]
1
H,d[***]
2
H,Q,Δn,[l =
Phương pháp đặc trưng lưu lượng (K)
d
h
w
h=
✓Ống dài
✓Trạng thái rối thành hoàn toàn nhám
Phương pháp biểu đồ
✓Ống dài, ống ngắn
✓Biểu diễn hàm
0H,Q,Δn,d,lf =
trên biểu đồ
()
d,QfH=
Phương pháp cột áp giới hạn 4
d
h
w
h=
✓Ống dài
5
0,2 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
α1,41 1,20 1,15
1,115
1,085
1,06 1,04 1,03
1,015
1,0
Với ống gang, thép dẫn nước
( )
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ s/m2,1v
l
2
K2
Q
d
hH ==
( )
n,Df
4
D
y
4
D
n
1
42
dπ
RCωK===
K -Lưu lượng qua mặt cắt ướt của dòng chảy khi độ đôc thủy lực J=1
-Hệ thống ống dẫn kích thước lớn
-Ống dài, dòng có áp, chảy đều rối trong khu vực bình
phương sức cản
2
K
1
,K
PP đặc trưng lưu lượng K
II
l
H
KJKJRCωvωQ====
y
4
D
n
1
C
=
)/( smv
Dùng bảng tính sẵn
( )
⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ s/m2,1v
2
Q
H h l Jl
d2
K
= = =
Điều chỉnh kết quả ở khu vực khác