intTypePromotion=1

Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí - ĐH Phạm Văn Đồng

Chia sẻ: Đồng Hoa | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:141

0
66
lượt xem
10
download

Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí - ĐH Phạm Văn Đồng

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí gồm 8 chương, nội dung trình bày về lý thuyết quy luật chuyển động của chất lỏng và chất khí, nguyên lý làm việc của các loại máy thủy khí, cách tính toán các thông số của các đường ống. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí - ĐH Phạm Văn Đồng

THỦY KHÍ VÀ MÁY THỦY KHÍ<br /> <br /> ThS Đào Minh Đức<br /> <br /> LỜI NÓI ĐẦU<br /> <br /> Thủy khí và máy thủy khí là một trong những môn học cơ sở của sinh viên<br /> chuyên ngành cơ khí. Hiện nay, trong nhiều lĩnh vực việc ứng dụng các loại máy<br /> thủy khí được sử dụng rất là rộng rãi và đóng vai trò quan trọng trong sản xuất.<br /> Chính vì vây, để giúp sinh viên nắm được các nguyên lý hoạt động và tính toán các<br /> thông số của máy thủy khí, tôi đã tập hợp nhiều tài liệu để biên tập thành bài giảng<br /> này.<br /> <br /> Bài giảng Thủy khí và máy thủy khí gồm 8 chương, nội dung trình bày về lý<br /> thuyết quy luật chuyển động của chất lỏng và chất khí, nguyên lý làm việc của các<br /> loại máy thủy khí, cách tính toán các thông số của các đường ống.<br /> <br /> Tôi hy vọng đây sẽ là tài liệu thiết thực cho các bạn sinh viên chuyên nghành<br /> Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí tại trường đại học Phạm Văn Đồng học tập và nghiên<br /> cứu môn học Thủy khí và Máy thủy khí.<br /> <br /> Trong quá trình biên soạn, chắc chắn tài liệu không tránh khỏi có những sai<br /> sót. Mọi góp ý xin gửi về địa chỉ email sau: dmd2482004@yahoo.com. Tôi xin<br /> chân thành cảm ơn.<br /> <br /> Biên soạn: ĐÀO MINH ĐỨC<br /> <br /> Trang 1<br /> <br /> THỦY KHÍ VÀ MÁY THỦY KHÍ<br /> <br /> ThS Đào Minh Đức<br /> <br /> Chương 1<br /> THỦY TĨNH<br /> <br /> 1.1 KHÁI NIỆM CHẤT LỎNG TRONG THỦY LỰC<br /> Chất lỏng và chất khí khác nhau ở chỗ mối liên kết cơ học giữa các phần tử<br /> trong chất lỏng và chất khí rất yếu nên chất lỏng và chất khí có tính di động dễ<br /> chảy. Thể hiện ở chỗ chất lỏng và chất khí không có hình dạng riêng mà lấy hình<br /> dáng theo bình chứa nó ở trạng thái đứng yên.Vì vậy chất lỏng còn được là chất<br /> chảy.<br /> Trong chất lỏng, giữa các phần tử với nhau có tính dính rất lớn, vì tính dính<br /> này mà chất lỏng giữ được thể tính của nó dù có thay đổi về nhiệt độ và áp lực. Chất<br /> lỏng còn gọi là chất chảy không nén được. Đồng thời chất lỏng cũng có tính chất<br /> không giãn ra được.<br /> Tại mặt tiếp xúc giữa chất lỏng này với chất lỏng khác, do lực hút đẩy giữa<br /> các phần tử sinhh ra sức căng mặt ngoài. Nhờ có sức căng mặt ngoài, một thể tích<br /> nhỏ của chất lỏng đặt ở trường trọng lực sẽ có dạng từng hạt. Vì vậy chất lỏng được<br /> gọi là chất chảy dạng hạt.<br /> Chất lỏng còn được coi như môi trường liên tục tức là những phần tử chất<br /> lỏng chiếm đầy không gian mà không có khoảng trống rỗng.<br /> Tóm lại chất lỏng là chất chảy không nén được và có tính liên tục.<br /> 1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CƠ BẢN CỦA CHẤT LỎNG<br /> 1.2.1.Khối lượng riêng:<br /> Là khối lượng của chất lỏng trên 1 đơn vị thể tích.<br /> ρ=<br /> <br /> M<br /> W<br /> <br /> (1.1)<br /> <br /> Trong đó:<br /> M - Khối lượng chất lỏng có trong thể tích W (đơn vị Kg)<br /> W - Thể tích chất lỏng có khối lượng M( đơn vị m3)<br /> 1.2.2. Trọng lượng riêng:<br /> Là trọng lượng của chất lỏng trên 1 đơn vị thể tích.<br /> <br /> Biên soạn: ĐÀO MINH ĐỨC<br /> <br /> Trang 2<br /> <br /> THỦY KHÍ VÀ MÁY THỦY KHÍ<br /> <br /> γ=<br /> <br /> ThS Đào Minh Đức<br /> <br /> G<br /> W<br /> <br /> (1.2)<br /> <br /> Trong đó:<br /> G - Trọng lượng chất lỏng có trong thể tích W(đơn vị N)<br /> W - Thể tích chất lỏng có trọng lượng G (đơn vị m3)<br /> Và ta có công thức liên hệ giữa khối lượng và trọng lượng :<br /> <br /> γ = ρ .g<br /> <br /> (1.3)<br /> <br /> Trong đó:<br /> g - Gia tốc trọng trường thường lấy giá trị là : g = 9,81 (m/s2).<br /> Trọng lượng riêng của 1 số loại chất lỏng được trình bày ở bảng 1.1<br /> Bảng 1.1: Trọng lượng riêng của một số loại chất lỏng<br /> Tên chất lỏng<br /> <br /> Trọng lượng riêng N/m3<br /> <br /> Nhiệt độ<br /> <br /> Nước cất<br /> <br /> 9810<br /> <br /> 4<br /> <br /> Nước biển<br /> <br /> 10000*10100<br /> <br /> 4<br /> <br /> Dầu hỏa<br /> <br /> 7750*8040<br /> <br /> 15<br /> <br /> Xăng máy bay<br /> <br /> 6380<br /> <br /> 15<br /> <br /> Xăng thường<br /> <br /> 6870*7360<br /> <br /> 15<br /> <br /> Dầu nhớt<br /> <br /> 8730*9030<br /> <br /> 15<br /> <br /> Thủy ngân<br /> <br /> 132890<br /> <br /> 20<br /> <br /> Cồn công nghiệp<br /> <br /> 7750*7850<br /> <br /> 15<br /> <br /> Diezen<br /> <br /> 8730*9220<br /> <br /> 15<br /> <br /> 1.2.3. Giãn nở vì nhiệt của chất lỏng<br /> Biểu thị tính giãn nở vì nhiệt của chât lỏng bằng hệ số giăn nở vì nhiệt βt với<br /> :<br /> βt =<br /> <br /> 1 dW<br /> .<br /> W<br /> dt<br /> <br /> (1.4)<br /> <br /> Chất lỏng có đặc tính không thay đổi thể tích khi nhiệt độ và áp suất thay<br /> đổi. Như vậy chất lỏng coi như không nén được và không giãn ra dưới tác dụng của<br /> nhiệt độ. Nên giá trị βt rất nhỏ nên trong tính toán có thể bỏ qua.<br /> <br /> Biên soạn: ĐÀO MINH ĐỨC<br /> <br /> Trang 3<br /> <br /> THỦY KHÍ VÀ MÁY THỦY KHÍ<br /> <br /> ThS Đào Minh Đức<br /> <br /> 1.2.4. Sức căng mặt ngoài của chất lỏng<br /> Để cân bằng với sức hút phân tử của chất lỏng tại vùng lân cận mặt tự do, vì<br /> ở vùng này sức hút phân tử của chất lỏng không cân bằng như vùng xa mặt tự do.<br /> Do đó có khuynh hướng giảm nhỏ diện tích mặt tự do và làm cho mặt tự do có độ<br /> cong nhất định. Do có sức căng mặt ngoài mà giọt nước có dạng hình cầu.<br /> 1.2.5. Tính nhớt<br /> Khi các lớp chất lỏng chuyển động, giữa chúng có sự chuyển động tương đối<br /> và nảy sinh ra tác dụng lôi đi kéo lại. Hay nói cách khác giữa chúng sinh ra lực ma<br /> sát, tạo nên sự chuyển biến một phần cơ năng của chất lỏng thành nhiệt năng và<br /> biến đi. Lực ma sát này gọi là lực ma sát trong. Tính chất nảy sinh ra lực ma sát<br /> trong giữa các lớp chất lỏng chuyển động gọi là tính nhớt của chất lỏng. Tính nhớt<br /> biểu hiện tính sức dính của phân tử chất lỏng, mọi chất lỏng đều có tính nhớt. Biểu<br /> thức tính lực ma sát trong:<br /> T = μ .S .<br /> <br /> dv<br /> dy<br /> <br /> (1.5)<br /> <br /> Trong đó:<br /> T – Lực ma sát trong.(N)<br /> S – diện tích tiếp xúc giữa 2 lớp chất lỏng.(m2)<br /> μ – hệ số nhớt động lực. (N.s/m2) hay gọi là poazơ (P) với<br /> 1P=0.1N.s/m2<br /> dv<br /> dy – grandien vận tốc theo phương y vuông góc với dòng chảy.<br /> <br /> Từ công thức 1.5 ta rút ra được công thức tính hệ số độ nhớt :<br /> <br /> μ=<br /> <br /> T<br /> dv<br /> S.<br /> dy<br /> <br /> (1.6)<br /> <br /> 1.3. LỰC TÁC DỤNG LÊN CHẤT LỎNG<br /> 1.3.1. Nội lực<br /> Là tất cả những lực tác dụng lẫn nhau giữa các phân tử của một thể tích chất<br /> lỏng nhất định, những lực đó xuất hiện từng đôi một và cân bằng nhau.<br /> 1.3.2. Ngoại lực<br /> <br /> Biên soạn: ĐÀO MINH ĐỨC<br /> <br /> Trang 4<br /> <br /> THỦY KHÍ VÀ MÁY THỦY KHÍ<br /> <br /> ThS Đào Minh Đức<br /> <br /> Là những lực tác dụng lẫn nhau giữa khối chất lỏng cho trước và những vật<br /> thể tiếp xúc hoặc không tiếp xúc với khối chất lỏng đó. Trọng lượng và lực quán<br /> tính là những ngoại lực, chúng được chia ra làm hai loại sau đây.<br /> 1.3.2.1. Lực thể tích<br /> Đây là lực tác dụng lên tất cả các phân tử chất lỏng trong khối chất lỏng đang<br /> xét, lực này tỉ lệ thuận với thể tích của vật thể, khối chất lỏng.<br /> 1.3.2.2. Lực mặt<br /> Là lực tác dụng lên mặt giới hạn của khối chất lỏng hoặc lên mặt đặt trong<br /> khối chất lỏng. Lực này tỉ lệ với diện tích mặt chịu lực của chất lỏng.<br /> 1.4. KHÁI NIỆM VỀ THỦY TĨNH<br /> Thủy tĩnh học nghiên cứu những vấn đề về chất lỏng ở trạng thái cân bằng,<br /> tức là trạng thái không có sự chuyển động tương đối giữa các phân tử chất lỏng.<br /> Yếu tố thủy lực cơ bản của chất lỏng ở trạng thái cân bằng là áp suất thủy tĩnh.<br /> Chất lỏng có hai trạng thái tĩnh: tĩnh tương đối và tĩnh tuyệt đối.<br /> Trạng thái tĩnh tuyệt đối: là trạng thái mà các phân tử chất lỏng không có sự<br /> chuyển động tương đối với nhau cũng như không có sự chuyển động tương đối với<br /> quả đất.<br /> Trạng thái tĩnh tương đối: là trạng thái mà các phân tử chất lỏng không có sự<br /> chuyển động tương đối với nhau nhưng có sự chuyển động tương đối với quả đất.<br /> 1.5. ÁP SUẤT THỦY TĨNH – ÁP LỰC VÀ MẶT ĐẲNG ÁP<br /> 1.5.1. Áp suất thủy tĩnh và áp lực<br /> 1.5.1.1. Áp suất thủy tĩnh<br /> a) Định nghĩa:<br /> Áp suất thủy tĩnh là những ứng suất gây ra bởi những lực khối và lực bề mặt.<br /> <br /> Hình 1.1: Biểu diễn áp suất thủy tĩnh.<br /> <br /> Biên soạn: ĐÀO MINH ĐỨC<br /> <br /> Trang 5<br /> <br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2