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

Bài giảng thủy lực đại cương - Chương 7

Chia sẻ: Vũ Văn Thoán | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST
Báo xấu
337
lượt xem 50
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo bài thuyết trình 'bài giảng thủy lực đại cương - chương 7', kỹ thuật - công nghệ, kiến trúc - xây dựng phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng thủy lực đại cương - Chương 7

  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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n 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(*). Ñaäp traøn. Chöông 10(*). Traïm thuûy ñieän. E-mail: nguyenthong@hcmut.edu.vn or nthong56@yahoo.fr (*) : Thuûy löïc cô sôû môû roäng Web: http://www4.hcmut.edu.vn/~nguyenthong/ 1 2 PGS. TS. Nguy n Th ng 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n NOÄI DUNG GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG Tính toaùn löïc taùc duïng ng cuûa chaát loûng ng V chuyeån ñoäng khi ng V t c n ñáy gaëp vaät caûn coá ñònh. F= ? L c T do ma sát gi a ñáy sông & v t c n 3 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n OÂN GIÔÙI THIEÄU HIEÄN TÖÔÏNG - Xeùt khoái chaát ñieåm m coù vaän toác rV. Ñoäng d=0.2m löôïng cuûa noù ñöôïc ñònh nghóa : m V V2 V=10m/s ÑÒNH LYÙ ÑOÄNG LÖÔÏNG Vaät caûn - Ñoä bieán thieân ñoäng löôïng cuûa 1 heä thoáng seõ coá ñònh baèng xung löôïng nhaän ñöôïc trong cuøng thôøi F r r gian: d (mV ) = F .∆t V { { Tia nöôùc troøn V2 Bieán thieân ñoäng löôïng Xung löôïng r Löïc F=??? löïc tia nöôù5c F Toång ngoaïi löïc taùc duïng leân h/thoáng 6 Taùc duïng leân vaät caûn 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n 2’ Xeùt doøng nguyeân toá sau: 2 1’ u 2 1 THI T L P u 1 dω2 dl2 2’ 2 Y PHƯƠNG TRÌNH 1’(t+dt) dl1 X 1(t) ð NG LƯ NG NG NG AÙp d ng phương trình ñoäng löôïng cho doøng nguyeân toá: r r r (ρdω2 .dl 2 )u 2 − (ρdω1.dl1 )u1 = dF.dt m Chuù yù: Ñoaïn doøng chaûy giôùi haïn 1’-1’ vaø 2-2 coù ñoäng löôïng gioáng nhau. 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n r r r (ρdω2 . u 2 dt )u 2 − (ρdω1. u1 dt ) u1 = dF.dt Gi i thích: Giá tr v n t c trung bình r r r V (ρdQdt )u2 − (ρdQdt )u1 = dF .dt dQ u r ρdQ[u 2 − u1 ] = dF (1) rr ∆u r r r u = V ±∆u Chuù yù: Xác ñ nh các s h ng trong phương trình như sau: 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n ρ∫ udQ =ρ∫ u 2 dω = ρ∫ (V ± ∆u ) dω ∫ (∆u ) dω  Ta coù: Ta coù:  2 2   ω ω ω ρ∫ udQ =ρV 2 ω1 + ω 2 Vω  = ρV 2 ∫ dω + 2ρV ∫ ± ∆u.dω + ρ ∫ (∆u ) dω 2   ω   ω ω ω ⇒ ρ ∫ udQ =αρV 2 ω = αρVQ Q = ∫ udω = ∫ (V ± ∆u )dω = Q ± ∫ ∆u.dω Vì: ω ω ω ω α ∈ [1,02 ÷ 1,05] ⇒ ∫ ∆udω = 0 α H s s a ch a ñ ng lư ng. 12 ω 11 n u không ñ c p thư ng l y b ng 1. PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng 2
  3. TH Y L C ð I CƯƠNG TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n - Phöông trình ñoäng löôïng theo phöông X: Tích phân (1) lên toàn bô dòng ch y Phương trình α 2ρ QV2 X − α1ρ QV1X = ∑ FX ,i (1) ñ ng lư ng (dư i d ng i vectơ): - Phöông trình ñoäng löôïng theo phöông Y: r r r α 2ρQV2 − α1ρQV1 = ∑ Fi α 2ρQV2 Y − α1ρ QV1Y = ∑ FY ,i (2) i i ð ng lư ng dòng ch y ra kh i m/c ư t 2-2 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n V1, V2: vaän toác trung bình cuûa doøng chaûy taïi CÁC BƯ C ÁP D NG PHƯƠNG TRÌNH m/caét öôùt 1-1 vaø 2-2. ð NG LƯ NG V1x, V2x: hình chieáu leân phöông X cuûa vaän 1. Ch n 2 m t c t ư t (1-1) & (2-2) & h tr c toác V1 vaø V2. to ñ XOY. V1y, V2y: hình chieáu leân phöông Y cuûa vaän 2. L n lư t áp d ng phương trình ñ ng toác V1 vaø V2. lư ng HÌNH CHI U lên phương X (khi ∑ ∑ : toång hình chieáu leân Fx ,i , Fy,i c n xác ñ nh l c tác d ng lên phương X) i phöông X, Y cuûa taát caû ngoaïi löïc taùc duïng i và tương t cho phương Y. leân khoái chaát loûng giôùi haïn bôûi 1-1 vaø 2-2. 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Phương X: 4. Gi i phương trình thu g n n u nó α 2ρ QV2 X − α1ρ QV1X = ∑ FX ,i (1) còn 1 n s . i Chú ý: N u còn 2 n s có th xem Phương Y: xét b sung phương trình liên α 2ρQV2 Y − α1ρ QV1Y = ∑ FY ,i ( 2) t c. i 5. Áp d ng nguyên lý l c & ph n 3. Xác ñ nh các giá tr trong phương l c ñ xác ñ nh l c c a nư c tác trình nh vào các s li u & gi thi t d ng lên v t c n c ñ nh. (n u có). 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Ví duï: Cho moät hieän töôïng nhö hình sau. Tính löïc CHÚ Ý taùc duïng cuûa doøng nöôùc leân vaät caûn ABCD. Cho Trong bư c 3, “TƯ NG bieát H1=3.2m, H2=3.0m. Löu löôïng qua keânh Y Q=15m /s. Keânh chöõ nhaät roäng b=3m. 2 3 TƯ NG” CÔ L P KH I CH T 1 L NG GI I H N B I (1-1) & (2- XEM XÉT T T C CÁC 2) H1 Q V2 V2 H V1 2 NGO I L C TÁC D NG LÊN NÓ G P1 C D P2 XEM XÉT HÌNH CHI U LÊN ! X&Y TX N u không có ghi chu, l y α=1. A B X 19 20 1 2 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Böôùc 3: Xaùc ñònh caùc giaù trò trong pt: Böôùc 1: Choïn 2 maët caét öôùt & heä Ta coù: V1 =Q/(b*H1) truïc XOY nhö hình. V2 =Q/(b*H2) Böôùc 2: AÙp duïng phöông trình ñoäng löôïng theo phöông X: Löïc töông ñöông taùc duïng leân caùc maët caét öôùt (aùp löïc thuûy tænh, Ch.2): ρ Q(V2x − V1x ) = ∑ Fx,i (3) 2 H2 H1 P1 = ρ g b P2 = ρ g 2 b i 2 2 21 22 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Böôùc 4: Thay taát caû vaøo (3): Ta coù: V1x =V1 ; V2x =V2 (doøng chaûy naèm P − P2 + Tx = ρQ (V2 − V1 ) ngang) 1 ∑ Xeùt hình chieáu löïc: FX ,i = P1 − P2 + Tx H 12 H2 Tx = ρQ (V2 − V1 ) − ρg b + ρg 2 b i vôùi Tx laø hình chieáu leân phöông X cuûa löïc 2 2 AÙp duïng baèng soá ta coù: Tx = - 17037,5 N do khoái ABCD taùc duïng leân khoái nöôùc Vì Tx < 0 löïc cuûa khoái coá ñònh taùc duïng leân g/h bôûi 1-1 vaø 2-2. khoái nöôùc NGÖÔÏC chieàu X. 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Böôùc 5: AÙp duïng nguyeân lyù löïc & Baøi taäp 1: Xaùc ñònh vaø veõ löïc F(FX,FY) cuûa tia nöôùc AB coù tieát dieän S taùc duïng leân goái coá ñònh naèm phaûn löïc, löïc cuûa khoái nöôùc taùc ngang. Hieän töôïng xaûy ra trong khoâng khí: duïng leân vaät caûn chieáu leân phöông Goái coá ñònh S=0.005m2 Y X: 1 2 Q=40 l/s Tx = −Tx = 17037.5 N * B Chuù yù: Tia nöôùc B Tx* CÙNG chieàu v i X vaø coù giaù coù tieát dieän khoâng 300 ñoåi. trò laø + 17037,5N. X Q A A AÙp duïng töông töï cho phöông Y 2 Ty* =0. 1 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Baøi taäp 3: Tia nöôùc naèm ngang coù ñöôøng kính Baøi taäp 2: Laáy laïi ví duï tröôùc nhung baây giôø doøng d. Xaùc ñònh löïc F cuûa tia nöôùc taùc duïng leân chaûy AB laø coù aùp vaø aùp suaát dö taïi A&B laø 0.5at. vaät caûn coá ñònh ñaët thaúng goùc tia nöôùc ñeán. Goái coá ñònh V Boû qua troïng löôïng nöôùc: 2 SAB=0.005m2 Y 1 2 Q=40 l/s B d=0.1m Vaät caûn B Chuù yù: Tia nöôùc V=10m/s coá ñònh coù tieát dieän khoâng F ñoåi. X Q V A 300 A Tia nöôùc Y 2 troøn X V2 1 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Höôùng daãn: Choïn caùc maët caét öôùt nhö sau: Baøi taäp 4: Tia nöôùc ch nh t r ng b=1m, daøy e=0.25m taùc duïng leân taám nghieâng coá ñònh (Chuù yù: Maët 2-2 laø moät maët cong theo “chu vi” vaät caûn coá ñònh). nhö hình. Xaùc ñònh löïc tia nöôùc taùc duïng leân 2 V2 taám nghieâng. Boû qua troïng löôïngV c: nöôù 2 1 V=8m/s Vaät caûn coá ñònh e=0,25m α=300 V Lôùp nöôùc Tia nöôùc 1 Y Y X troøn X Vaät caûn coá ñònh V2 2 2 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Baøi taäp 5: Moät voøi nöôùc chöõa chaùy AB ñaët 1. Gi thi t b qua t n th t naèm ngang coù d1=16cm vaø d2=4cm nhö năng lư ng trong vòi, tính hình veõ. AÙp suaát dö cuûa nöôùc trong oáng laø lưu lư ng Q qua vòi. p=4at. G ic ñ nh 2. Tính l c c a nư c tác OÁng meàm d1 d2 Q d ng lên vòi (g i c ñ nh). p daãn nöôùc B k/khí A Ñaàu voøi nöôùc Y X chöõa chaùy 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Sô ñoà: Baøi taäp 6: Cho sô ñoà nhö hình veõ. Tia nöôùc ra khoûi oáng laø thaúng ñöùng. Cho bieát taám AB coù khoái löôïng m=3kg vaø naèm ngang. Hoà chöùa nöôùc coù tieát dieän raát lôùn so vôùi tieát dieän oáng. Laáy g=10m/s2. Toån thaát naêng löôïng trong ñöôøng oáng h theo Manning coù λ=8*10-3. Ñöôøng oáng coù L=40m, Taám AB caân baèng D=40mm. a. Tính vaän toác V tia nöôùc ra khoûi oáng vaø taùc duïng g vaøo AB ñeå AB caân baèng döôùi taùc duïng cuûa troïng V V B A löôïng baûn thaân vaø löïc taùc duïng cuûa tia nöôùc. b. Tính h ñeå coù ñöôïc vaän toác V yeâu caàu noùi treân. V 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Höôùng daãn a (aùp duïng p/t ñoäng löôïng ph. Y): Höôùng daãn b (aùp duïng p/t Bernoulli): 1 1 h h Taám AB Taám AB caân baèng caân baèng 2 2 V V V V Y Y 21 V1 2 2 V 2 X X 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 7: L c tác d ng lên v t c n Chương 7: L c tác d ng lên v t c n Baøi taäp 7: Tia nöôùc troøn taùc duïng leân cung troøn AB, coù Höôùng daãn: Choïn caùc maët caét öôùt nhö hình veõ: vaän toác V=60m/s, d=10cm. Taám coá ñònh Taám coá ñònh 1 A A α0 α0 V 1V Y Y 2 X X V V B B 2 a. Xaùc ñònh löïc F cuûa tia nöôùc taùc duïng leân AB theo α. Goïi FX, FY laø hình chieáu laàn löôït leân phöông X b. Daïng cuûa AB (goùc α) ñeå F cöïc ñaïi (Tuabin Pelton). vaø Y cuûa löïc F, laø löïc taám AB taùc duïng leân khoái chaát loûng g/h bôûi (1-1) & (2-2). 37 38 PGS. TS. Nguy n Th ng PGS. TS. Nguy n Th ng TH Y L C ð I CƯƠNG Chương 7: L c tác d ng lên v t c n HEÁT CHÖÔNG 39 PGS. TS. Nguy n Th ng 7
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
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
5=>2