Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 1: Thủy khí đại cương

Chia sẻ: Caphesuadathemmatong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:77

Thêm vào BST

Báo xấu

66
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 1: Thủy khí đại cương cung cấp cho người học những kiến thức như: Khái quát chung; Một số tính chất cơ bản của chất lỏng; Tính nén được và tính giãn nở của chất lỏng; Lực tác dụng lên chất lỏng, khái niệm về chất lỏng lý tưởng; Hai tính chất của áp suất thủy tĩnh;...Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Truyền động thủy lực và khí nén - Chương 1: Thủy khí đại cương

BÀI GIẢNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN Chương 1 THỦY KHÍ ĐẠI CƯƠNG
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
ĐỀ CƯƠNG MÔN HỌC
KIẾN THỨC CÁC MÔN HỌC CẦN THIẾT Toán học cao cấp Vật lý Hóa học Kỹ thuật Nhiệt
GIÁO TRÌNH, BÀI GIẢNG
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TRONG CÁC MÁY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG KÍCH THỦY LỰC 20T KÍCH THỦY LỰC 200T
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRONG HỆ THỐNG PHANH VÀ HỆ THỐNG LÁI CỦA Ô TÔ
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC TRONG MÁY ĐÀO
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TRONG CÁC MÁY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG MÁY ÉP THỦY LỰC 1200T MÁY ÉP CỌC THỦY LỰC ROBOT 1000T
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TRONG CÁC MÁY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG MÁY ỦI THỦY LỰC MÁY ĐÀO THỦY LỰC
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TRONG CÁC MÁY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG ROBOT CÔNG NGHIỆP VẬN HÀNH DÙNG KHÍ NÉN MÁY ĐÀO THỦY LỰC
SỬ DỤNG TRUYỀN ĐỘNG THỦY LỰC VÀ KHÍ NÉN TRONG CÁC MÁY DÙNG TRONG CÔNG NGHIỆP VÀ XÂY DỰNG MÁY CÔNG NGHIỆP DÙNG XI LANH KHÍ NÉN
DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT Ô TÔ CÓ DÙNG KHÍ NÉN
MỘT SỐ KÝ HIỆU TOÁN HỌC THƯỜNG DÙNG
MỞ ĐẦU 1.1.1.Khái quát chung Thủy khí động lực học là một trong những khối kiến thức kỹ thuật cơ sở chuyên nghiên cứu các quy luật cân bằng và chuyển động của chất lỏng cũng như các quy luật tương tác về lực đối với các vật thể chuyển động trong môi trường chất lỏng và lực tác dụng lên các thành rắn bao quanh nó, đồng thời nghiên cứu ứng dụng các quy luật đó vào các lĩnh vực của sản xuất và đời sống. Nội dung nghiên cứu cơ bản bao gồm tĩnh học, động học, động lực học chất lỏng. Chất lỏng nói chung là đối tượng nghiên cứu của môn thủy khí động lực kỹ thuật. Chất lỏng ở đây phải hiểu theo nghĩa rộng bao gồm các chất chảy được như nước, dầu v.v... và các chất ở thể hơi và thể khí.
1.1.2.Một số tính chất cơ bản của chất lỏng 1.1.2.1. Tính chất chung Chất lỏng có tính liên tục và dễ di động. Bản thân chất lỏng không có hình dạng nhất định và lấy theo hình dạng bình chứa hoặc ống dẫn. Chất lỏng hầu như không chịu được lực kéo và lực cắt. Các chất nước (nước, dầu, kim loại lỏng v.v...) là loại chất lỏng có tính chống nén cao (thể tích thay đổi không đáng kể khi áp suất thay đổi lớn). Các chất khí có thể tích phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ là loại chất lỏng nén được và chiếm hết không gian của bình chứa hoặc ống dẫn nó. 1.1.2.2. Khối lượng riêng và trọng lượng riêng Khối lượng là một thuộc tính của vật chất. Chất lỏng có khối lượng. Khối lượng của chất lỏng được đặc trưng bởi khối lượng của một đơn vị thể tích, gọi là khối lượng riêng, ký hiệu là ρ. Chất lỏng có khối lượng là M (Kg), chiếm thể tích là V (m3) thì khối lượng riêng của chất lỏng được xác định như sau: ρ = M/V , kg/m3 (1-1)
Vì chất lỏng ta khảo sát thường ở trong không gian trái đất nghĩa là chịu ảnh hưởng của trường trọng lực nên chất lỏng có trọng lượng. Trọng lượng của chất lỏng được đặc trưng bởi trọng lượng của một đơn vị thể tích hay gọi là trọng lượng riêng, ký hiệu là ɤ. Chất lỏng có khối lượng M chiếm một thể tích V, chịu sức hút trái đất với gia tốc trọng trường g thì sẽ có trọng lượng: G = M.g , N (1-2) Trọng lượng riêng của chất lỏng được xác định như sau: ɤ = G/V , N/m3 (1-3) Từ các biểu thức (1-1) đến (1-3) ta suy ra liên hệ giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng như sau: ɤ = ρ.g (1-4) Trong thực thế người ta còn hay dùng khái niệm tỷ trọng, chẳng hạn đối với chất lỏng là tỷ số giữa trọng lượng riêng của chất lỏng và trọng lượng riêng của nước thường ở nhiệt độ 4 độ C và ký hiệu là δ: δ = ɤ/ ɤnước (1-5) Cần chú ý rằng, nói chung khối lượng riêng ρ và trọng lượng riêng ɤ của chất lỏng phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ. Riêng đối với chất lỏng không nén được (các chất nước) thì có thể xem ρ và ɤ không phụ thuộc vào áp suất mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ (xem bảng 1.1)
Bảng 1.1. Khối lượng riêng và trọng lượng riêng của một số chất lỏng Nhiệt độ Khối lượng riêng Trọng lượng Chất lỏng t, oC , kg/m3 riêng , N/m3 Áp suất p, at Không khí -3 1 1,33 13,08 -3 10 13,30 131,5 27 1 1,127 11,77 27 10 11,27 118,0 27 100 112,7 118,15 100 1 0,916 0,94 Nước thường 4 - 1020 9810 20 - 1018 9780 60 - 1002 9650 100 - 997 9390
1.1.2.3. Tính nén được và tính giãn nở của chất lỏng Tính nén được là tính làm giảm thể tích của chất lỏng khi thay đổi áp suất. Tính nén được đặc trưng bởi hệ số nén βp, là sự thay đổi thể tích tương đối khi áp suất thay đổi đi một đơn vị. Theo định nghĩa đó ta có biểu thức xác định hệ số nén như sau: 1 𝛥𝑉 𝛽𝑝 = − ; 𝑚 ⁄𝑁 (1-6) 𝛥𝑝 𝑉 Trong đó: Dấu trừ (-) chỉ ra rằng sự thay đổi về thể tích và áp suất luôn luôn ngược nhau Vo – thể tích ban đầu của chất lỏng; ΔV = (V – Vo) – lượng thay đổi thể tích của chất lỏng; Δ p = (p – po) – lượng thay đổi của áp suất. Từ công thức (1-6) ta suy ra thể tích của chất lỏng ở áp suất p: V = Vo(1 – βp. Δp) (1-7) ρ Kết hợp với (1-1), ta có thể viết: ρ= βp. Δp (1-8) trong đó ρ và ρ0 lần lượt là khối lượng riêng của chất lỏng tương ứng với áp suất p và po.
Thường trong kỹ thuật hay dùng đại lượng nghịch đảo của hệ số nén, gọi là môđun đàn hồi của chất lỏng, ký hiệu là E: E Hệ số nén của chất lỏng nói chung phụ thuộc vào áp suất và nhiệt độ. Chẳng hạn, tính trung bình đối với nước ở nhiệt độ và áp suất thường thì: E = 2. N/m2. Do đó khi áp suất tăng lên 1 N/m2 hay 1 Pa (Pascal) thì thể tích của nước chỉ giảm đi 1/(2. ) lần. Từ đó có thể suy ra rằng khi áp suất tăng đến 4000 at thì khối lượng riêng chỉ tăng lên 2%. Vì vậy, trong thực tế có thể xem nước là loại chất lỏng không nén được. Một khái niệm ngược lại với tính nén được là tính giãn nở của chất lỏng. Sự giãn nở là tính chất của chất lỏng thay đổi thể tích khi nhiệt độ thay đổi. Sự giãn nở về nhiệt được đặc trưng bởi hệ số giãn nở nhiệt βt, là sự thay đổi tương đối của thể tích khi nhiệt độ thay đổi đi 1 độ. Theo định nghĩa đó, ta có biểu thức xác định hệ số dãn nở của chất lỏng: