Chương 4: SỨC CẢN THỦY LỰC
– TỔN THẤT CỘT NƯỚC
MAI Quang Huy
Bộ môn Thủy lực – Thủy văn, Khoa Công trình
Hà nội 2013
1. NHỮNG DẠNG TỔN THẤT
Khi chất lỏng đứng yên: các ống đo áp bằng nhau => không có
tổn thất;
Khi chất lỏng chuyển động: mực nước trong các ống đo áp hạ
thấp dần và hạ đột ngột tại khóa K => có tổn thất năng lượng hw
2 Chương IV- Sức cản thủy lực - Tổn thất cột nước
2. THÍ NGHIỆM REYNOLDS. HAI CHẾ ĐỘ CHẢY
Sơ đồ thí nghiệm: hình bên;
Tiến hành thí nghiệm: SGK
Nhận xét: Tồn tại 2 trang thái chảy:
● Chảy tầng: các phần tử chất lỏng
chảy thành tầng lớp, không xáo trộn,
không trao đổi động lượng giữa các
phần tử chất lỏng (a);
● Chảy rối: các phần tử chất lỏng chuyển
động hỗn loạn, xáo trộn với nhau có trao đổi
động lượng giữa các phần tử chất lỏng (c);
Số Reynolds: là tiêu chuẩn không thứ
nguyên để phân biệt hai trạng thái chảy
Re < 2000: chảy tầng;
Re > 2000: chảy rối;
Chú ý: với tiết diện không
tròn bán
kính
Chú ý: với tiết diện không
tròn thay d = 4R (R: bán
kính thủy lực)
3
Chương IV- Sức cản thủy lực - Tổn thất cột nước
3. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA DÒNG ĐỀU
Chuyển động đều: là dòng ổn định, dọc theo chiều dài
dòng chảy:
● Lưu lượng không đổi Q = const;
● Diện tích mặt cắt ướt không đổi (hình dạng và mc);
● Hệ số nhám không đổi (n = const);
=> Tổn thất cục bộ không có hc = 0; và hw = hd
Mục đích: Tìm quan hệ (phương trình) liên hệ giữa tổn
thất cột nước (năng lượng) dọc đường hd và sức ma sát
trong dòng chảy đều (đặc trưng bởi ứng suất tiếp t0).
Xây dựng phương trình: Dựa vào 2 phương trình:
▪ phương trình cân bằng lực
▪ phương trình Bec-nu-ly (pt năng lượng).
4
Chương IV- Sức cản thủy lực - Tổn thất cột nước
3. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA DÒNG ĐỀU
Xét đoạn dòng chảy như hình vẽ; t0 là ứng suất tiếp lớn
nhất tại thành ống;
5 Chương IV- Sức cản thủy lực - Tổn thất cột nước