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

Bài giảng Thủy lực đại cương - Chương 3: Cơ sở động lực học chất lỏng và các phương trình (TS. Mai Quang Huy)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:39

Thêm vào BST
Báo xấu
68
lượt xem 10
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Thủy lực đại cương - Chương 3: Cơ sở động lực học chất lỏng và các phương trình. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: những khái niệm cần thiết cho việc phân tích chuyển động của chất lỏng; xây dựng các phương trình cho phép ta dự đoán được dòng chảy;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Thủy lực đại cương - Chương 3: Cơ sở động lực học chất lỏng và các phương trình (TS. Mai Quang Huy)

  1. Chƣơng 3: CƠ SỞ ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT LỎNG VÀ CÁC PHƢƠNG TRÌNH TS. MAI Quang Huy Bộ môn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Công trình Trường Đại học Giao thông Vận tải Hà nội 2013 Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 1
  2. Mở đầu Tổng quan về động lực học chất lỏng: Động lực học chất lỏng nghiên cứu những quy luật chung về chyển động của chất lỏng, cụ thể là chất lỏng thực (chất lỏng nhớt), nguyên nhân sinh ra tổn thất năng lượng (do tính nhớt của chất lỏng) => quy luật đông lực là khác biệt giữa chất lỏng thực và chất lỏng lý tƣởng Động học chất lỏng nghiên cứu chuyển động của chất lỏng mà không xét đến các lực tác dụng => Phƣơng trình tìm đƣợc là đúng với cả chất lỏng lý tƣởng và chất lỏng thực; Chƣơng này tập trung vào các vấn đề:  Những khái niệm cần thiết cho việc phân tích chuyển động của chất lỏng;  Xây dựng các phương trìnhg cho phép ta dự đoán được dòng chảy, đó là: Phương trình liên tục; Phương trình chuyển động; Phương trình liên tục; Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 2
  3. I.Hai phương pháp nghiên cứu 1. Phƣơng pháp Lagrange (nhà toán học ngƣời Pháp 1736-1883) Theo dõi quá trình chuyển động của những phần tử chất lỏng và diễn biến của chúng theo thời gian Theo phƣơng pháp Lagrange , các yếu tố chuyển động chỉ phụ thuộc vào thời gian; ví dụ: u = at3 +bt + c 3 Chương III- Cơ sở động lực học và các PT
  4. I.Hai phương pháp nghiên cứu 2. Phƣơng pháp Euler (nhà toán học ngƣời Thụy sỹ 1707-1783) Mô tả các yếu tố của dòng chảy tại từng điểm trong không gian theo thời gian, do đó: Phƣơng pháp Euler thường được sử dụng rộng rãi trong thủy lực 4 Chương III- Cơ sở động lực học và các PT
  5. II.Các khái niệm thường dùng 2.1. Quỹ đạo: là quỹ tích chuyển động của một phần tử chất lỏng trong một khoảng thời gian nào đấy; t3 t2 t4 t1 M t5 M M M M t6 M Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 5
  6. II.Các khái niệm thường dùng 2.2. Đường dòng: đường cong (C) tại một thời điểm cho trước, đi qua các phần tử chất lỏng có vectơ lưu tốc là những tiếp tuyến của đường ấy; Tính chất : Hai đường dòng không giao nhau hoặc tiếp xúc nhau. Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 6
  7. II.Các khái niệm thường dùng 2.3. Dòng nguyên tố : dòng chất lỏng được giới hạn bởi ống dòng gọi là dòng nguyên tố; -Dòng nguyên tố có kích thước ngang rất bé; -Mặt bên là không thể xuyên thủng; -Trong chuyển ổn định thì kích thước dòng nguyên tố không thay đổi * Dòng chảy: trong ống, kênh, sông… coi như là một môi trường liên tục, tập hợp của vô số dòng nguyên tố xếp cạnh nhau. Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 7
  8. II.Các khái niệm thường dùng 2.4. Các yếu tố thủy lực của mặt cắt ướt; a. Mặt cắt ướt (w hoặc A) – là mặt cắt ngang của dòng chảy vuông góc với các đường dòng; b. Chu vi ướt (c hoặc P) – là chiều dài phần chu vi mặt cắt ướt tại đó chất lỏng tiếp xúc với thành rắn; c. Bán kính thủy lực(R) – là tỷ số giữa diện tích mặt cắt ướt và chu vi ướt R = w/c ( hoặc R = A/P); Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 8
  9. II.Các khái niệm thường dùng 2.5. Lưu lượng (Q); a. Lưu lượng thể tích (Q); - thể tích chất lỏng chuyển qua mặt cắt ướt trong một đơn vị thời gian (m3/s); b. Lưu lượng khối lượng; lưu lượng tính theo khối lượng (kg/s); VD: một ống bán kính r0 có phân bố tốc độ dạng parabol, biết tốc độ cực đại tại tâm ống là u0. Xác định lưu lượng trong ống Q? Đáp số Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 9
  10. II.Các khái niệm thường dùng 2.6. Vận tốc trung bình (V) m/s; Là một tốc độ giả định (không có thực), được coi là phân bố đều trên toàn mặt cắt ướt, sao cho v.w = Q Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 10
  11. III.Phân loại chuyển động 3.1. Phân loại theo ma sát 3.2. Phân loại theo thời gian 3.3. Phân loại theo không gian Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 11
  12. IV.Chuyển động có thế, chuyển động xoáy, thế vận tốc Phân tích chuyển động của một phần tử chất lỏng: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 12
  13. IV.Chuyển động có thế, chuyển động xoáy, thế vận tốc Chuyển động quay của một phần tử chất lỏng: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 13
  14. IV. Chuyển động thế. Hàm thế vận tốc. Hàm số dòng  Chuyển động thế;  Hàm dòng chỉ được định nghĩa cho dòng chảy 02 chiều;  Trong dòng chảy phẳng (2 chiều), hàm dòng và hàm thế vận tốc trực giao nhau: Trong tọa độ Đecac: Hàm thế tốc độ F và Hàm dòng Y đều thỏa mãn phương trình Laplace: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 14
  15. IV. Hàm dòng và hàm thế tốc độ trong dòng chảy 2 chiều Ví dụ một số dòng chảy mẫu - Dòng đều: - Nguồn (điểm tụ): - Xoáy: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 15
  16. V. Phương trình liên tục 5.1. Phương trình vi phân liên tục của chuyển động chất lỏng không nén được Lưu tôc tại mặt ADHE và BCGF: Trong thời gian dt, k/l c/l qua 2 măt: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 16
  17. V. Phương trình liên tục 5.1. Phương trình vi phân liên tục của chuyển động chất lỏng không nén được Làm tương tự theo phương oy và oz: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 17
  18. V. Phương trình liên tục 5.1. Phương trình vi phân liên tục của chuyển động chất lỏng không nén được Làm tương tự theo phương oy và oz: Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 18
  19. V. Phương trình liên tục 5.1. Phương trình vi phân liên tục của chuyển động chất lỏng không nén được Chất lỏng không nén được, chảy liên tục => dM = 0: ux u y uz   0 (5.1) x y z Đây là PTVP liên tục của chất lỏng không nén được. Chương III- Cơ sở động lực học và các PT 19
  20. V. Phương trình liên tục 5.2. Phương trình liên tục đối với dòng nguyên tố Xét đoạn dòng nguyên tố chảy ổn định, giới hạn bởi mc (1-1) và (2-2); Sau thời gian dt, thể tích chất lỏng chuyển qua dw1 và dw2 là: Dòng chảy ổn định, cl không nén, nên: dW1 = dW2 => u1dw1 = u2dw2 hay dQ1 = dQ2 = dQ Đây là phương trình liên tục đối với dòng nguyên tô 20 Chương III- Cơ sở động lực học và các PT
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