intTypePromotion=1

Bài giảng thủy lực đại cương - Chương 5

Chia sẻ: Vũ Văn Thoán | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

0
382
lượt xem
70
download

Bài giảng thủy lực đại cương - Chương 5

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

Tham khảo bài thuyết trình 'bài giảng thủy lực đại cương - chương 5', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng thủy lực đại cương - Chương 5

  1. TRƯ NG ð I H LC C ð I CƯƠNG TP. HCM TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y BÁCH KHOA Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Khoa KTXD - B môn KTTNN N I DUNG MÔN H C Chöông 1. Ñaëc tính chaát loûng. Chöông 2. Thuûy tænh hoïc. Chöông 3. Cô sôû ñoäng löïc hoïc chaát loûng. Chöông 4. Ño ñaïc doøng chaûy. Chöông 5. Toån thaát naêng löôïng. Chöông 6. Doøng chaûy coù aùp trong maïng löôùi oáng. Chöông 7. Löïc taùc duïng leân vaät caûn. Chöông 8. Doøng chaûy oån ñònh ñeàu trong keânh. Gi ng viên: PGS. TS. NGUY N TH NG Chöông 9(*). Doøng chaûy oån ñònh khoâng ñeàu trong keânh. E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr Chöông 10(*). Ñaäp traøn. Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/ PGS. TS.Tröôøng hôïp moân Thuûy löïc cô sô môû roäng (*) : Nguy n Th ng 1 2 PGS. TS. Nguy n Th ng Tél. (08) 38 640 979 - 098 99 66 719 TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y MUÏC ÑÍCH GI I THI U THI • Nghieân cöùu caùc traïng thaùi chaûy HI N TƯ NG HI (doøng chaûy taàng, doøng chaûy roái). MT • Nghieân cöùu caùc daïng maát naêng NĂNG LƯ NG NG löôïng doøng chaûy taàng vaø doøng chaûy roái. 4 3 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Ñoäng Maát naêng Ñoäng naêng hd V12/2g naêng Maát naêng V22/2g hd p 1/ ρ g V12/2g AÙp V22/2g p 1/ ρ g τ0 p 2/ ρ g L naêng p 2/ ρ g p1 z1 Theá τ0 z2 Theá θ naêng z1 naêng AÙp p2 τ0: ng su t do ma sát X z2 P naêng gi a dòng ch y và 6 5 lòng d n PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 1
  2. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y THÍ NGHIEÄM REYNOLDS Chaûy taàng Nư c màu Van ñi u ti t l/lư ng B sung Chaûy quaù ñoä ngu n nư c ðư ng Ch y t ng ng Chaûy roái Ch y quá ñ trong su t Ch y r i 7 8 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y THÀNH LÒNG D N THÀNH LÒNG D N 9 10 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅNG HÔÏP CAÙC TRAÏNG THAÙI CHAÛY PROFILE V N T C 11 12 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng 2
  3. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Tieâu chuaån xaùc ñònh traïng thaùi chaûy: T N TH T NĂNG LƯ NG Σhw • Soá Reynolds: ∑h = ∑ dh d + ∑ dh c VL Re = ν w Toån thaát naêng 2 ng su t ti p V: vaän toác trung bình ñieån hình doøng chaûy. • löôïng cuïc boä tuy n do ma sát L: chieàu daøi ñaëc tröng (baùn kính thuûy löïc, D oáng) • B Toån thaát naêng ν heä soá nhôùt ñoäng hoïc cuûa nöôùc (0,0101 cm2/s). 1 • löôïng ñöôøng daøi R gh −1 ≈ 2000 Chaûy taàng: R e < R gh −1 • 2 A R e > R gh − 2 R gh − 2 ≈ 3000 − 100000 Chaûy roái: • 1 Chaûy quaù ñoä: R gh −1 < R e < R gh − 2 • LAB 13 14 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y PHƯƠNG TRÌNH ƯƠ CÔNG TH C LÝ THUY T LÝ CƠ B N XÁC ð NH M T NĂNG NH CH T L NG CH ðƯ NG DÀI CHO ðƯ NG CHO CH Y ð U CH DÒNG CH Y N ð NH DÒNG NH 15 16 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Ñoäng Maát naêng XEÙT PHÖÔNG TRÌNH LÖÏC ÑOAÏN DOØNG CHAÛY naêng hd V12/2g ÑEÀU THEO PHÖÔNG TRUÏC DOØNG CHAÛY V22/2g p1ω − p 2ω − τ 0 χL + γωL cos(θ ) = 0 p 1/ ρ g AÙp τ 0L p1 − p 2 + L cos(θ ) = 0 p 2/ ρ g − L naêng γ Rγ p1 Theá τ0 Troïng löôïng θ Aùp löïc thuûy tænh naêng Löïc ma saùt z1 baûn thaân thöôïng haï löu p2 X z2 P Chuù yù: cos(θ)=(z1-z2)/L 17 18 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 3
  4. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Töø ñoù: hd τ 0 1 τ p1 p2 = . ⇒ 0 = R.J ⇒ ( z1 + ) − (z 2 + ) L γR γ τ0 1 γ γ = . b/kính γR Vôùi J=hd/L ñoä doác thuûy löïc L th y l c Aùp duïng cho doøng chaûy troøn ñeàu, chuù yù R=d/4=r/2: Aùp duïng phöông trình Bernoulli cho ñoaïn doøng τ0 ñeàu giôùi haïn bôûi (1-1) & (2-2) [caû coù vaø khoâng τ r r0 coù aùp]: p1 p2 ( z1 + ) − ( z2 + ) = hd τ γ γ r =J ⇒ (phöông trình cô baûn doøng chaûy ñeàu) γ 2 19 20 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y • Ngoaøi ra, trong doøng chaûy chaûy ñeàu ta coøn coù quan heä: TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI τ 0 = γJR Tröôøng hôïp chaûy taàng Xeùt doøng chaûy trong oáng troøn, öùng suaát tieáp tuyeán do tính nhôùt chaát loûng (keát quaû cuoái chöông 1): • τ0 öùng suaát tieáp, R baùn kính thuûy löïc, J ñoä doác thuûy löïc. du τ = −µ • Xeùt cho tröôøng hôïp chaûy coù aùp trong oáng troøn: (1) R=r/2 dr • r τ = γJ (2) µ chæ heä soá ñoäng löïc nhôùt, u chæ vaän toác phaân töû chaát 2 loûng caùch taâm oáng khoaûng caùch r. • Vaø taïi thaønh oáng (r=D/2): D τ 0 = γJ 21 22 4 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y • Töø (1) vaø (2) ta seõ xaùc ñònh ñöôïc quy luaät phaân boá vaän Aùp duïng ñieàu kieän bieân: Taïi thaønh oáng r=r0 u=0. toác doøng chaûy taàng trong ñöôøng oáng nhö sau: γJ 2 2 γJ u= ( r0 − r ) r du du = − τ = γJ = − µ 4µ rdr 2µ umax 2 dr γJ 2 γJ 2 = r0 = umax D 4µ 16 µ γJ 2 u u=− r +C 4µ r Vôùi D chæ ñöôøng kính oáng. C haèng soá tích phaân seõ xaùc ñònh theo ñ/k bieân. Phaân boá vaän toác trong oáng troøn chaûy taàng 23 24 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 4
  5. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y • Töø ñoù phaân boá vaän toác taïi maët caét oáng troøn coù theå dS =2πr.dr vieát:  r  2 u = umax 1 −    dQ =2πrdr.u dr    r0     r Q Ñaây laø phöông trình cuûa moät paraboloide troøn xoay. O Baøi taäp: Tính Q töø phaân boá vaän toác u noùi treân vaø tính vaän toác trung bình V theo umax. Ñaùp soá: r0 πγ u V = max Q= 4 Jd 128µ 2 25 26 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI Töø ñoù ta coù theå xaùc ñònh toån thaát naêng löôïng ñöôøng Tröôøng hôïp chaûy roái – Coâng thöùc Darcy daøi trong chaûy taàng nhö sau (J=hd/l): ÖÙng suaát tieáp treân thaønh: 32 µl D ng CT phô τ 0 = f (V , D, ∆, ρ , µ ) h= bi n xác ñ nh TT V ρgD năng lư ng d 2 Phöông phaùp phaân tích thöù nguyeân: ñư ng dài τ 0 = CV a D b ρ c µ d ∆e 2 2 64 l V lV = λ. . hd = .. Giaûi ra ta coù: a=2-d; c=1-d; b=-d-e Re D 2 g D 2g Vôùi Re=Vd/ν 27 28 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI Tröôøng hôïp chaûy roái – Coâng thöùc Darcy Tröôøng hôïp chaûy roái – Coâng thöùc Darcy Löu yù vôùi J=hd/l ta coù : Töø ñoù: ∆ V2 ∆ τ 0 = f1 (Re, )ρ 2 lV λ = f (Re, hd = λ. ) D 2 (1) . D τ 0 = γRJ D 2g Keát hôïp vôùi keát quaû doøng chaûy ñeàu: Coâng thöùc (1) goïi laø coâng thöùc Darcy (1856) ∆ V2 τ 0 = γRJ = f1 (Re, )ρ OÂn: Neáu chaûy taàng 64 λ= D 2 Re 29 30 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 5
  6. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y ÑOÀ THÒ XAÙC ÑÒNH λ THEO NICURASTE lg(100λ) XAÙC ÑÒNH λ BAÈNG THÖÏC NGHIEÄM Chaûy taàng • Theo Nicuraste Chaûy quaù ñoä • Theo Moody Chaûy roái • Hai taùc giaû duøng phöông phaùp thí τ0/∆ nghieäm ñeå xaùc ñònh λ theo quy luaät ñònh nghóa trong phöông trình Darcy. lg(Re) 31 32 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y λ TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG ÑÖÔØNG DAØI • ÑOÀ THÒ XAÙC ÑÒNH λ THEO MOODY ∆/D Theo Hazen–Williams (phoå bieán doøng chaûy coù aùp) • Coâng thöùc thöïc nghieäm tính toån thaát naêng löôïng ñöôøng daøi cho doøng chaûy roái theo Hazen-Williams: 1,85 10,68.L  Q  dh =  (m)  D 4 ,87  C HW    • Trong ñoù CHW=90 140 laø heä soá phuï thuoäc tình traïng oáng. OÁng caøng “toát” giaù trò CHW lôùn. L: chieàu daøi, d: ñöôøng kính, Q l/löôïng Re 33 34 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ Xaûy ra khi coù söï thay ñoåi “ñoät ngoät” veà keát MT caáu doøng chaûy taïi vò trí cuïc boä treân doøng chaûy: NĂNG LƯ NG taïo doøng chaûy “xaùo troän” cuïc boä ma saùt cuïc boä cuûa caùc phaân töû chaát loûng C CB toån thaát naêng löôïng cuïc boä.. 35 36 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 6
  7. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Σhc TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ T N TH T NĂNG LƯ NG C C B V2 d dhc = ς ( m) D 2g A A ζ : goïi laø heä soá toån thaát naêng löôïng cuïc boä, ñöôïc xaùc ñònh töø thöïc nghieäm (xem sau). V(m/s) vaän toác trung bình. Doøng chaûy xoaùy cuïc boä 37 38 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ 1. Tröôøng hôïp co heïp ñoät ngoät: 2. Mieäng vaøo oáng: ω V Ω Saéc meùp: ζc=0,5 Meùp troøn, thuaän: ζc=0,2 ω ς c = 0,5(1 − Meùp raát thuaän: ζc=0,05 ) Ω 39 40 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ 3. Mieäng ra cuûa oáng (Coâng thöùc Borda): 4. OÁng uoáng cong “ñoät ngoät” vôùiø d
  8. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ 4. OÁng uoáng cong 900 vôùi vaø d>200mm: 4. OÁng baùn kính r uoán cong daàn 900 vôùi baùn kính cong R: R d 200 250 340 390 490 r/R 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1.0 1,7 1,3 1,1 1,0 0,83 ζ 0,13 0,14 0,16 0,21 0,29 0,44 0,66 0,98 1.4 1,98 ζ 43 44 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ 5. Cöûa van phaúng trong oáng troøn: 6. Van 1 chieàu trong bôm vaø coù löôùi chaén raùc: OÁng huùt d h Tröôøng hôïp chæ coù löôùi: ζ=5-6 (d-h)/d 0 1/8 2/8 3/8 4/8 5/8 6/8 7/8 d 50 75 100 125 150 200 250 300 400 ζ 0 0,07 0,26 0,81 2,06 5,52 17 97,8 10 8 7 6,5 6 5 4,5 4 3 ζ 45 46 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TOÅN THAÁT NAÊNG LÖÔÏNG CUÏC BOÄ VAN BƯ M (BUTTERFLY)-Xem sau 7. Khoaù nöôùc: α0 10° 10° 20° 20° 30° 30° 40° 40° 50° 50° α ζ 670 145 47 18 7 α0 5 10 20 30 40 50 60 70 80 60° 60° 70° 70° 80° 80° 90° 90° α0 >> 0,05 0,29 1,56 5,47 17,3 52,6 206 486 ζ ζ 3 1,4 0,7 0,36 47 48 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 8
  9. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y VAN C A (GATE VALVE)-Xem sau Closed p/D 1/8 2/8 3/8 4/8 ζ 0,07 0,26 0,81 2,1 p/D 5/8 6/8 7/8 VAN BƯ M ζ 5,5 17 98 (Butterfly Valve ) 49 50 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TÓM T T V M T NĂNG LƯ NG DÒNG CH Y M t năng ñư ng dài theo Manning: L V2 dh d = λ (mH 2 O) d 2g Ho c theo Hazen-Williams cho dòng ch y có áp: 1.85 10.68L  Q  dh d = 4.87  C  ( mH 2O)  d  HW  VAN C A (Gate Valve) 51 52 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y TÓM T T V M T NĂNG LƯ NG TÓM T T V M T NĂNG LƯ NG DÒNG CH Y DÒNG CH Y λ h s m t năng ñư ng dài M t năng c c b : L chi u dài d ñư ng kính V2 dh c = ζ ( mH 2 O) CHW h s ph thu c tình tr ng ng 2g V v n t c trung bình ζ hê sô m t năng c c bô. Q lưu lư ng 53 54 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 9
  10. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 2: Gioáng soá lieäu treân, bieát raèng toån thaát Baøi taäp 1: Tính aùp suaát taïi B (N/m2, at) cuûa ñöôøng oáng ñöôøng daøi dh theo Hazen-Williams nhö sau: sau. Bieát taïi A coù pA=0,5at. OÁng coù ñöôøng kính taïi A & B laø DA=0,2m, DB=0,25m vaø daãn löu löôïng nư c 1, 85 50l/s.Toån thaát naêng löôïng ñöôøng daøi laáy theo 10,68L  Q  dh(m ) = 4 ,87   Manning coù λ=0,04; dtb=0,22m vaø LAB=20m.  100  d 2 B VB Vôùi L(m) chieàu daøi oáng, d(m) ñöôøng kính oáng, Q Q(m3/s) löu löôïng qua oáng. 1 Cho bieát LAB=20m. Laáy d=dtb=0.22m khi tính h=3m VA maát naêng löôïng ñöôøng daøi trong AB. Tính pB. A (Chuù yù: 1at =1kgf/cm2 =9,81(N/cm2)=9,81.104 (N/m2) 55 56 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 3: Bi t ng troøn AB coù L=10m, d=0,05m. Toån Bài t p 4: Tính lưu lư ng nư c t bình 1 thaát naêng löôïng ñöôøng daøi theo Manning coù λ=8*10-2. sang bình 2. M t năng ñư ng dài theo a. Tính V vaø töø ñoù suy ra Q qua oáng (boû qua t/t cuïc boä). Manning có λ=4.10-2. M t năng c c b b ng b. Toång toån thaát cuïc boä taïi A & B coù ζC=1,2. Tính Q 50% t ng m t năng ñư ng dài. Các bình có trong tröôøng hôïp naøy. ti t di n r t l n so v i ti t di n ng. Giaû thieát bình coù tieát dieän raát lôùn so vôùi tieát dieän oáng AB. H=4m H= 1 L1=10m L2=10m V 5m 2 D1=0.1m D2=0.2m Truïc oáng AB 57 58 PGS. TS. Nguy n Th ngA B C PGS. TS. Nguy n Th ng A B TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 5: Bôm X coù coät nöôùc bôm Hb=15m. OÁng AB coù Baøi taäp 6: Bôm X coù Hb=15m. OÁng AB coù L=30m, L=30m, d=60mm. Toån thaát naêng löôïng ñöôøng daøi theo d=60mm. Toån thaát ñöôøng daøi theo Manning coù HW coù CHW=100. Boû qua toån thaát cuïc boä. Tính Q töø λ=10-2. Toån thaát cuïc boä coù ζc=1,5. Tính Q töø bình bình 1 leân bình 2. Cho bieát 2 bình coù tieát dieän raát lôùn chöùa 1 leân bình chöùa 2. Cho bieát 2 bình coù tieát dieän so vôùi tieát dieän oáng AB. raát lôùn so vôùi tieát dieän oáng AB. 2 2 H =12m H= B B 12m Q Q 1 1 59 60 A X A X PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 10
  11. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 7: Bôm X coù Hb=14m. OÁng AB coù L=30m, Bài t p 8: Ngư i ta mu n bơm nư c t b d=60mm. Toån thaát ñöôøng daøi theo Manning coù ch a 1 lên b ch a 2 có chênh l ch cao ñ λ=0.2.10-2. Toån thaát cuïc boä coù ζc=0.5. Tính Q töø bình 2 m t thoáng là 20m. Lưu lư ng bơm là chöùa 1 leân bình chöùa 2. Cho bieát bình 1 coù tieát dieän 3l/s. ðư ng ng 34mm, dài 30m. M t năng 0.4m2 vaø bình 2 coù tieát dieän raát lôùn so vôùi tieát dieän ñư ng dài theo HW có CHW=120. M t năng oáng AB. c c b b ng 25% t ng m t năng ñư ng 2 dài. B có ti t di n r t l n so v i ti t di n H =12m ng. B 1. Tính c t nư c bơm. 2. Tính công su t bơm (kw). Bơm có hi u Q 1 su t η=0.85 61 62 A X PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài t p 9: Cho h th ng như sau. M t B năng ñư ng dài theo Manning có H1 =4m LBC=20m, dBC=90mm λ=6.10-2. M t năng c c b b ng 50% t ng m t năng ñư ng dài. Các bình A H=10m có ti t di n r t l n so v i ti t di n 1 ng. C 1. Tính lưu lư ng nư c t bình 1 sang bình 2. 2 LAB=5m, dAB=90mm 2. Tính áp su t t i B. Nh n xét ? 63 64 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 10: Cho moät heä thoáng bôm nöôùc nhö hình veõ sau. Bôm X coù coät nöôùc bôm B laø 17m. Cho bieát hoà A coù tieát dieän raát lôùn. Ñöôøng oáng coù d=60mm vaø coù chieàu daøi L=30m. Toån thaát ñöôøng daøi theo H=15m Manning coù λ=10-2. Toån thaát cuïc boä laáy d baèng 40% toån thaát ñöôøng daøi. A ∼ • Xaùc ñònh löu löôïng nöôùc chaûy ra ôû B (khoâng khí). Bôm X 65 66 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 11
  12. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Bài t p 11: M t bơm ly tâm ho t ñ ng v i lưu lư ng thi t k là 36l/s. ðư ng ng hút Q dài L=12m, d=120mm. Bi t r ng t n th t p2 ñư ng dài dhL theo Manning có λ=1.5.10-2 và ~ t n th t c c b do van 1 chi u có ζc=1.5. 6m Bơm Cao trình ñ t bơm so v i m c nư c b hút Hb=20m p1=pa là 6m. Tính áp su t chân không t i mi ng vào c a bơm (xem sơ ñ sau). L V2 V2 dh L = λ. . dh C = ζ C d 2g 2g 67 68 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 12: Bôm X bôm nöôùc töø hoà A leân hoà B Coâng suaát bôm: P=ρgQHb/η (watt) vôùi löu löôïng laø 20 l/s. Cho bieát hoà A vaø B coù tieát dieän raát lôùn. Ñöôøng oáng coù d=150mm vaø chieàu daøi L=50m. Toån thaát ñöôøng daøi theo B Hazen-Williams coù CHW=100. Toån thaát cuïc boä H=25m baèng 40% toån thaát ñöôøng daøi. • Xaùc ñònh coät nöôùc bôm Hb (m). d • Cho bieát bôm coù hieäu suaát η=0.9, tính coâng A suaát bôm N (kW) [N=ρgQHb/ η (watt)]. Bôm X 69 70 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 14: Ngöôøi ta muoán bôm 1,2 m3 nöôùc leân Bài t p 13: M t nha máy th y ñi n có sơ ñô làm beå chöùa 1 nhaø cao taàng (H=50m keå töø maët vi c như hình ve. ðư ng ng có D=1m, ñaát) trong thôøi gian 5phuùt (beå chöùa coù tieát L=400m. M t năng ñư ng dài theo HW có CHW dieän lôùn). Bôm coù coät nöôùc bôm Hb vaø ñöôøng =100, t n th t c c b có ζ=5. Lưu lư ng oáng coù d=60mm, daøi 75m. Toån thaát naêng Q=4.5m3/s. Tính công su t (MW) c a NM. Bi t hi u su t NM là η=0,8. L y g=10m/s2. löôïng ñöôøng daøi theo Manning coù λ=1.10-2. Zhô=125m Toån thaát cuïc boä baèng 40% toån thaát ñöôøng daøi. Q Tuabin X a. Tính coät nöôùc bôm Hb (mH2O) . Hô ch a ZNM=25m b. Tính coâng suaát N (kw) bôm bieát raèng hieäu ∼ suaát bôm η=0,9 [N=ρgQHb/ η (watt)]. NM 71 72 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 12
  13. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 15: Cho moät heä thoáng bôm nöôùc nhö Coâng suaát bôm: P=ρgQHb/η (watt) hình veõ sau. Bôm X bôm nöôùc töø hoà A leân hoà B vôùi löu löôïng laø 12 l/s. Cho bieát hoà A vaø B coù tieát dieän raát lôùn. Ñöôøng oáng coù D=100mm B vaø coù chieàu daøi L=50m. Toån thaát ñöôøng daøi H=15m theo Hazen-Williams coù CHW=100. Toån thaát cuïc boä trong ñöôøng oáng laáy sô boä baèng 40% d toån thaát ñöôøng daøi. A • Xaùc ñònh coät nöôùc bôm Hb (m). • Cho bieát bôm coù hieäu suaát η=0.9, tính coâng Bôm X suaát caàn coù cuûa bôm X (kW). 73 74 PGS. Dr. Nguy n n Thng g PGS. TS. Nguy Th n PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp 16: Cho moät heä thoáng 2 bình nhö hình veõ sau. Cho bieát bình A vaø B coù tieát dieän raát lôùn. Ñöôøng oáng coù D=100mm vaø coù chieàu daøi L=50m. H=3m A Toån thaát ñöôøng daøi theo Manning B Q coù λ=10-2. Toån thaát cuïc boä trong Q ñöôøng oáng laáy sô boä baèng 40% toån thaát ñöôøng daøi. V Ñöôøng oáng Xaùc ñònh löu löôïng nöôùc chaûy töø A PGS.B. Nguy n Th ng 75 76 TS. PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp naâng cao 1: Cho heä thoáng sau. Bình laø Bài t p 17: Cho h th ng sau. T n th t năng hình vuoâng coù caïnh a=2m vaø ñöôøng oáng daãn lư ng ñư ng dài theo Manning có λ=5.10-2. coù d=0,05m. Taïi thôøi ñieåm t=0 möïc nöôùc bình Gi thi t bình có ti t di n l n so v i các ng. laø H=3m. Toån thaát ñöôøng daøi theo Manning Tính lưu lư ng ch y ra kh i BC & BD. coù λ=5.10-2. Toån thaát cuïc boä baèng 40% toån Z1=15m thaát ñöôøng daøi. Tính thôøi gian caàn thieát ñeå 1 A ZB=10m nöôùc chaûy caïn bình. ZA=12m L=10m, d=90mm H=3m L=20m, d=120mm B ZC=4m DC L=10m, d=60mm ZD=2m 77 L=5m 78 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 13
  14. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Chương 5: T n th t năng lư ng dòng ch y Baøi taäp naâng cao 2: Laáy heä thoáng nhö HEÁT CHÖÔNG baøi taäp treân. Tuy nhieân tieát dieän bình A vaø B laø baèng nhau vaø laø hình vuoâng coù caïnh a=1m vaø ñöôøng oáng daãn laø hình vuoâng coù caïnh b=0,1m. Taïi thôøi ñieåm t=0, cheânh leäch möïc nöôùc 2 bình nhö hình veõ (H=3m). Tính thôøi gian caàn thieát ñeå möïc nöôùc trong 2 bình A vaø B laø ngang nhau ? 80 79 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 14
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2