Bài giảng Nghiên cứu thực nghiệm thủy lực

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:140

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Nghiên cứu thực nghiệm thủy lực gồm các nội dung chính sau: Lý thuyết tương tự các hiện tượng thủy động lực học; Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm mô hình Thủy lực; Mô hình hóa các hiện tượng thủy lực; Thực nghiệm mô hình tương tự; Nghiên cứu trong thực tế.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nghiên cứu thực nghiệm thủy lực

BÀI GIẢNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC BỘ MÔN THỦY CÔNG
1. Tên môn học: NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC * Chuyên ngành đào tạo: Xây dựng công trình thủy * Mã số: 60-58-40 * Khối lượng: 2 tín chỉ (30 tiết) * Bộ môn phụ trách: Thủy công- Khoa công trình * Cán bộ giảng dạy PGS.TS Lê Xuân Khâm - BM Thủy công TS Phạm Thị Hương - BM Thủy lực BỘ MÔN THỦY CÔNG
2. Mục tiêu và yêu cầu của môn học: * Những kiến thức cần đạt được khi học xong môn học: - Những khái niệm cơ bản về nghiên cứu thực nghiệm mô hình thủy lực - Lý thuyết tương tự các hiện tượng thủy động lực học - Mô hình hóa một số hiện tượng thủy lực cơ bản. - Nắm được một số thiết bị đo chủ yếu và cách đo. * Mối quan hệ với các môn học khác: Cần có kiến thức của các môn: Toán ứng dụng, tin học, thủy lực, thủy công, công trình tháo. 3. Phương pháp đánh giá: - Có một bài tập nộp. - Có tìm hiểu thực tế ở phòng thí nghiệm thủy lực và thực hành đo một vài đại lượng cơ bản. - Thi viết hoặc viết chuyên đề (học online) - Điểm quá trình (chuyên cần, bài tập nộp, thực hành): 30% BỘ MÔN THỦY CÔNG
4. Tài liệu giảng dạy chính thức: Bài giảng môn Nghiên cứu thực nghiệm thủy lực. 5. Nội dung bài giảng: Chương 1: Mở đầu Chương 2: Lý thuyết tương tự các hiện tượng thủy động lực học. Chương 3: Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm mô hình Thủy lực. Chương 4: Mô hình hóa các hiện tượng thủy lực. Chương 5: Thực nghiệm mô hình tương tự. Chương 6: Nghiên cứu trong thực tế. BỘ MÔN THỦY CÔNG
CHƯƠNG: MỞ ĐẦU - Thủy động lực học là một trong những vấn đề cơ bản của thủy lực công trình. - Thủy lực động học là khoa học về những quy luật chuyển động của chất lỏng thực cũng như tác động tương hỗ giữa nó với môi trường xung quanh. - Những định luật cơ bản do D.Bernoulli; L.Euler đưa ra giữa thể kỷ 18. - Đến thế kỷ 19 nhiều nhà khoa học đã có thành công: Saintvenant, Giukovsky, Boussines. - Thế kỷ 20 phát triển rầm rộ. - Thực tế đã chỉ ra rằng: Thực nghiệm mô hình thủy lực ngày càng phát triển và không thể thiếu trong nghiên cứu thủy động lực học. BỘ MÔN THỦY CÔNG
CHƯƠNG: MỞ ĐẦU - Thủy động lực học là một trong những vấn đề cơ bản của thủy lực công trình. - Thủy lực động học là khoa học về những quy luật chuyển động của chất lỏng thực cũng như tác động tương hỗ giữa nó với môi trường xung quanh. - Những định luật cơ bản do D.Bernoulli; L.Euler đưa ra giữa thể kỷ 18. - Đến thế kỷ 19 nhiều nhà khoa học đã có thành công: Saintvenant, Giukovsky, Boussines. - Thế kỷ 20 phát triển rầm rộ. - Thực tế đã chỉ ra rằng: Thực nghiệm mô hình thủy lực ngày càng phát triển và không thể thiếu trong nghiên cứu thủy động lực học. BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.1. PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỦY ĐỘNG LỰC HỌC 1. Các phương pháp được sử dụng: - Phương pháp lý luận. - Phương pháp đồ giải. - Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp kết hợp 2. Phát triển theo hai hướng: - Các phương pháp cổ điển có sự hỗ trợ của tin học - Tìm kiếm phương pháp mới (phải nhanh, chính xác hơn đáp ứng được yêu cầu) Có ý kiến cho rằng: Trong nghiên cứu thủy lực, mô hình toán cho kết quả chính xác hơn, tiện hơn. Song nghiên cứu mô hình vẫn phát triển bởi nó có thế mạnh riêng. BỘ MÔN THỦY CÔNG
BỘ MÔN THỦY CÔNG
BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH THỦY LỰC 1. Các loại nghiên cứu thực nghiệm: a) Nghiên cứu cơ bản: Giải quyết vấn đề chung, phạm vi rộng , ví dụ: nghiên cứu dạng đường mặt nước của dòng chảy không ổn định ba chiều, nghiên cứu quy luật chuyển động của bùn cát… b) Nghiên cứu ứng dụng: Giải quyết những vấn đề cụ thể (công trình cụ thể). Không có ranh giới giữa hai loại (nghiên cứu cơ bản và nghiên cứu ứng dụng). Ngày càng đan xen vào nhau. BỘ MÔN THỦY CÔNG
BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH THỦY LỰC 2. Nội dung thực hiện mô hình thuỷ lực Hiện tượngTĐLH Nghiên Phân tích toán học Phân tích thứ nguyên cứu trong thực tế Mô hình vật lý Mô hình toán học Tính toán Tính toán Tính toán phối MH thủy lực MH khí MHt ương tự bằng số tương tự hợp tự BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.2. NỘI DUNG CỦA THỰC NGHIỆM MÔ HÌNH THỦY LỰC 3. Các bước tiến hành nghiên cứu thực nghiệm một vấn đề thủy đông lực học - Xác định mục tiêu, nội dung và phương pháp nghiên cứu - Xác định các đại lượng ảnh hưởng đến hiện tượng nghiên cứu, lập phương trình chung nhất thể hiện sự liên hệ giữa các đại lượng (có sử dụng PP Buckingham-PP Phân tích thứ nguyên) - Xác định loại mô hình, vị trí đạt mô hình, tỷ lệ mô hình, sêry thí nghiệm, thiết bị và phương pháp đo, phương pháp đánh giá kết quả - Thiết kế, chế tạo, lắp đặt mô hình - Tiến hành thực nghiệm - Đánh giá kết quả thí nghiệm - Kết luận, viết báo cáo và kết thúc công việc BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.3. MÔ HÌNH VẬT LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN 1. Mô hình là gì ? * Là hình ảnh của tư duy hoặc là sản phẩm vật chất được tạo ra bằng các vật liệu khác nhau; nhằm phản ảnh hoặc đồng dạng với đối tượng nghiên cứu ; những kết quả nghiên cứu trên đó đem đến những thông tin chính xác về đối tượng cần nghiên cứu trong thực tế. * Mô hình chia ra: - Cụ thể và trìu tượng - Mô hình toán và mô hình lý - Mô hình giải tích và mô hình số - Mô hình động và mô hình tĩnh - Mô hình tất định và mô hình bất định BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.3. MÔ HÌNH VẬT LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN 2. Mô hình hoá Là sự biểu thị bằng hình ảnh các công trình hoặc hiện tượng bằng công cụ vật lý và toán học hợp lý để nghiên cứu nó hiệu quả. 3. Mô hình vật lý - Là sự tương tự giữa hai thực thể. - Mô hình thủy lực là một loại của mô hình vật lý. - Vật liệu giống trong thực tế. - Mô hình hóa hiện tượng thủy lực dựa trên lý thuyết tương tự. - Tiêu chuẩn tương tự, giúp thiết kế mô hình và chuyển đổi kết quả từ mô hình ra thực tiễn. BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.3. MÔ HÌNH VẬT LÝ VÀ MÔ HÌNH TOÁN 4. Mô hình toán - Dựa trên sự tương tự giữa thực thể và tư duy - Tiện cho nghiên cứu hiện tượng vật lý phức tạp có thể toán học hoá được. - Mô hình toán một hiện tượng vật lý được tạo thành: + Từ một mô hình thực. + Từ sự biểu thị bằng toán học các mối quan hệ vật lý. + Từ các phương pháp giải được bằng toán học. BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.4. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ VÀ TIỆN ÍCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC 1. Mục đích: - Khảo sát những quy luật của dòng chảy, tác động của nước. - Kiến nghị những giải pháp. 2. Nhiệm vụ: - Giải quyết những vấn đề thực tế mà không được giải quyết thỏa đáng bằng con đường lý luận. - Phát hiện ra quy luật của các hiện tượng và định nghĩa. - Kiểm tra, bổ sung, chính xác hóa các công thức lý thuyết. - Thiết lập quan hệ thực nghiệm. - Kiểm tra các kết quả tính toán theo lý thuyết. BỘ MÔN THỦY CÔNG
§1.4. MỤC ĐÍCH, NHIỆM VỤ VÀ TIỆN ÍCH NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC 3. Tiện ích: - Kích thước bé hơn so với thực tế. - Đo các đại lượng chính xác, nhanh và tiện lợi. - Đo đạc mang tính hệ thống cao. - Có thể đến được bất kỳ vị trí nào để đo đạc - Có thể quan sát và nghiên cứu lâu một hiện tượng hoặc đồng thời các yếu tố. Cống Hồ Xuân Mương Hương – Chuối - Đà Lạt TPHCM BỘ MÔN THỦY CÔNG
BÀI GIẢNG NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM THỦY LỰC BỘ MÔN THỦY CÔNG
CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT TƯƠNG TỰ CÁC HIỆN TƯỢNG THỦY ĐỘNG LỰC HỌC NỘI DUNG CHÍNH - Khái niệm chung - Phân tích thứ nguyên và ứng dụng - Những khái niệm cơ bản về lý thuyết tương tự - Những quy luật chung của tương tự cơ học - Tương tự theo tiêu chuẩn Froud - Tương tự theo tiêu chuẩn Raynold - Tương tự theo tiêu chuẩn Weber - Tương tự theo tiêu chuẩn Caushyh BỘ MÔN THỦY CÔNG