intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo trinh Kỹ thuật thuỷ khí part 5

Chia sẻ: Awtaf Csdhhs | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

224
lượt xem
81
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đó chính là độ cao lý thuyết của dòng tia thẳng đứng. Nhưng do ảnh hưởng của sức cản không khí, của sức cản trong nội bộ dòng tia và cửa trọng lực nên độ cao toàn bộ của dòng tia phun thẳng đứng Hdt luôn luôn nhỏ hơn H, và được xác định theo công thức: Hdt = H 1+ ψH

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trinh Kỹ thuật thuỷ khí part 5

  1. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- v2 sÏ cã ®éng n¨ng lµ . Khi vËn tèc cña phÇn tö chÊt láng gi¶m ®Õn 2g b»ng kh«ng, ®éng n¨ng biÕn hoµn toµn thµnh thÕ n¨ng, th× ®é cao nã ®¹t ® −îc tÝnh tõ miÖng vßi lµ: v2 H= . (4-26) 2g §ã chÝnh lµ ®é cao lý thuyÕt cña dßng tia th¼ng ®øng. Nh −ng do ¶nh h−ëng cña søc c¶n kh«ng khÝ, cña søc c¶n trong néi bé dßng tia vµ cöa träng lùc nªn ®é cao toµn bé cña dßng tia phun th¼ng ®øng Hdt lu«n lu«n nhá h¬n H, vµ ® −îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: H Hdt = ( 4-27) 1+ ψH Trong ®ã ψ l µ mét hÖ sè, chñ yÕu phô thuéc ®−êng kÝnh d cña miÖng vßi phun, ψ th −êng ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: 0,00025 ψ= (4-28) d +1000d 2 d = tÝnh b»ng mÐt. B¶ng (4-2) sau ®©y cho mét sè gi¸ trÞ hÖ sè ψ tÝnh theo c«ng thøc (4- 28) B¶ng 4-2 G i¸ trÞ hÖ sè ψ cña vßi phun d(mm) 10 15 20 25 30 ψ 0,0228 0,0136 0,009 0,0061 0,0044 §é cao phÇn tËp trung Httr t Ýnh theo c«ng thøc sau: Httr = β Hdt (4-29) Chương4-Động lực học chất lỏng 63
  2. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Trong ®ã β l µ mét hÖ sè phô thuéc ®é phun cao cña dßng tia. B¶ng (4-3) sau ®©y cho mét sè gi¸ trÞ β r ót tõ thùc nghiÖm vµ th−êng ® −îc dïng trong thùc tÕ: B¶ng 4-3 G i¸ trÞ hÖ sè β d ïng tÝnh ®é cao phÇn tËp trung Httr cña dßng tia Hdt(m) 7 9,5 12 14,5 17,2 20 22,9 24,5 30,5 β 0,840 0,840 0,835 0,825 0,815 0,805 0,790 0,785 0,725 2-4.Dßng tia nghiªng: C¸c tia phun nghiªng, vÒ mÆt lý thuyÕt cho ®Õn nay vÉn ch− a ® −îc nghiªn cøu mét c¸ch ®Çy ®ñ. ThÝ nghiÖm chøng tá r»ng nÕu nghiªng tõ tõ tia phãng ë vßi ra (H.4-15) th× ®iÓm cuèi phÇn tËp trung cña tia sÏ vÏ nªn quü ®¹o a, b, c, cßn phÇn rêi vµ tan r· sÏ t−íi −ít diÖn tÝch trong giíi h¹n cña ®− êng abc vµ a’b’c’. §− êng cong abc gÇn nh− mét cung trßn mµ b¸n kÝnh b»ng Httr cßn kho¶ng c¸ch tõ miÖng vßi ®Õn ®−êng cong a’b’c’ ®− îc x¸c ®Þnh ganµ ®óng theo c«ng thøc: Rdt = k. H dt (4-30) k: HÖ sè phô thuéc gãc nghiªng θ cña dßng tia khi ra khái miÖng vßi gi¸ trÞ cña nã cho trong B¶ng 4-4. B¶ng 4-4 Gi¸ trÞ hÖ sè k dïng tÝnh giíi h¹n cña tia phung nghiªng θ0 900 750 600 450 300 150 00 k 1,00 1,03 1,07 1,12 1,20 1,30 1,40 Chương4-Động lực học chất lỏng 64
  3. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- §èi víi c¸c tia phun n −íc ®µo ®Êt ë c¸c sóng phun thñy lùc (®Ó khai th¸c than ®¸, n¹o vÐt lßng s«ng…) tÇm xa c«ng ph¸ cña dßng tia cã thÓ x¸c ®Þnh gÇn ®óng theo c«ng thøc thùc nghiÖm cña N. P. Gav −rin. L = 0,415 3 θ .d 0 .H (4-31) Víi: L – TÇm xa c«ng ph¸ cña dßng tia tÝnh b»ng mÐt. θ - G ãc nghiªng cña dßng tia tÝnh b»ng ®é, d 0 - §−êng kÝnh miÖng vßi phun, tÝnh b»ng mm. H - §é cao dßng tia, tÝnh b»ng mÐt. C«ng thøc (4-31) ¸p dông ®óng víi θ = 50 ÷ 320 d 0 = 5 ÷ 50mm H = 30 ÷ 8 0m 3 . §éng lùc häc cña dßng tia Nghiªn cøu tÝnh chÊt ®éng lùc cña dßng tia lµ nghiªn cøu t¸c dông xung kÝch cña dßng tia vµo mét vËt ch¾n. VÊn ®Ò ®ã cã rÊt nhiÒu øng dông trong thùc tÕ kü thuËt. 3 .1 TÝnh ¸p lùc cña dßng tia lªn vËt ch¾n Gi¶ thiÕt cã dßng tia tõ mét vßi h×nh trô trßn phun vµo vËt ch¾n r¾n cè ®Þnh (H.4-16). Khi gÆp vËt ch¾n th× dßng tia ph©n ra hai nh¸nh ch¶y däc theo vËt ch¾n. Dßng tia t¸c dông lªn chç ch¹m vµo mÆt ch¾n mét lùc P, ng− îc l¹i dßng tia chÞu mét ph¶n lùc R H.4-16 Chương4-Động lực học chất lỏng 65
  4. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- cña vËt ch¾n. Ta x¸c ®Þnh ph¶n lùc R, tõ ®ã sÏ t×m ®− îc lùc P, v× P vµ R trùc ®èi nhau. Ta viÕt h×nh chiÕu cña ph − ¬ng tr×nh ®éng l− îng(®Þnh lý ¥le I) lªn ph−¬ng n – n cho khèi chÊt láng gi÷a c¸c mÆt c¾t 0 – 0, 1 – 1 vµ 2 – 2 (chó ý r»ng ta bá qua ¶nh h−ëng cña trong lùc): -(m1 v1 cosα 1 + m2 v2cos α 2) + m0 v0 = Rcos β (4- 32) Trong ®ã: m0, m1, m2 lµ khèi l−îng chÊt láng ®i qua mÆt c¾t 0 – 0, 1 – 1 vµ 2- 2 trong mét ®¬n vÞ thêi gian. Tõ ph −¬ng tr×nh (4-32) ta rót ra: − (m1v1 cos α 1 + m 2 v 2 cos α 2 ) + m0 v 0 R= (4-33) cos β − ( ρ .Q1v1 cos α 1 + ρ .Q2 v 2 cos α 2 ) + ρ .Q0 v0 Hay lµ: R= (4-34) cos β (Nhí r»ng Q = Q 1 + Q2 ) 2 .2 øng dông tÝnh lùc t¸c dông cña dßng tia trong mét sè tr−êng hîp ®¬n gi¶n. a ) VËt ch¾n lµ mét mÆt ph¼ng ®Æt vu«ng gãc víi dßng tia (H.4-17) Tr −êng hîp nµy ta cã α 1 = α2 = 90 0; β = 180 0 v1 = v2 = v0 Q Q1 = Q2 = 2 Thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo (4-34), cã: R = ρ .Q.v 0 VËy, lùc t¸c ®éng lªn tÊm ch¾n sÏ lµ: P=- ρ Qv0 (4-35) Chương4-Động lực học chất lỏng 66
  5. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- Qua thùc nghiÖm thÊy r»ng trÞ sè P nhá h¬n trÞ sè tÝnh theo (4- 35), cô thÓ: P =(0,92 – 0,95) ρQv 0 . (4-36) b) VËt ch¾n lµ mét mÆt cong ®èi xøng (H.4-17) H.4-17 H.4-18 T rong tr−êng hîp nµy: α1 = α2 = α; β = 1800 Q Q1 = Q2 = 2 v1 = v2 = v0. Sau khi thay c¸c gi¸ trÞ trªn vµo (4-34) th× cã: R = ρ Qv 0 (1-cos α) α = 180 0 §Æc biÖt khi: R = 2 ρ Qv0 (4-35) th× c) VËt ch¾n lµ mét mÆt ph¼ng ®Æt vu«ng gãc víi dßng tia nh−ng di ®éng theo chiÒu H.4-19 dßng tia víi vËn tèc u (H.4-19) Chương4-Động lực học chất lỏng 67
  6. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- T rong tr−êng hîp nµy cã sù chuyÓn ®éng t−¬ng ®èi cña dßng tia ®èi víi mÆt ch¾n, víi vËn tèc t−¬ng ®èi lµ w = v 0 – u . V× vËy lùc t¸c dông cña dßng tia trong tr− êng hîp nµy vÉn ® −îc tÝnh theo (4-34) nh−ng thay vËn tèc tuyÖt ®èi v0 b »ng vËn tèc t−¬ng ®èi w = v 0 – u. Ta cã: R’ = ρ Q’(v 0 – u ) (4-36) víi Q’-l−u l−îng va ®Ëp vµo tÊm ch¾n: Q’=ω0 .(v 0 -u) V× vËt ch¾n vu«ng gãc víi dßng tia nªn c«ng suÊt cña dßng tia cung cÊp cho vËt ch¾n sÏ lµ: N’ =R’.u = ρ . ω0 .(v 0 – u) 2u (4-37) C«ng suÊt cùc trÞ cña dßng tia cung cÊp cho vËt ch¾n sÏ x¶y ra khi: dN ' = 0 k hi u=o vµ u=v 0/3 du v0 C«ng suÊt lín nhÊt khi u= 3 v3 4 γ .ω 0 . 0 N’ max = = Vµ 27 g C«ng suÊt cña b¶n th©n dßng tia vèn cã lµ: 3 v0 N 1 = γ ω0 =γ .Q.H (4-38) 2g NÕu vËt ch¾n kh«ng ph¶i ®¬n chiÕc mµ lµ hÖ nhiÒu v« cïng c¸c c¸nh(vÝ dô nh − b¸nh c«ng t¸c cña tua bin) th× lùc t¸c dông cña dßng tia lªn tÊm ch¾n sÏ lµ: P = ρ Q(v0 – u )=ρω0 .v 0 . (v0 – u ) v0 C«ng suÊt lín nhÊt khi u= 2 Chương4-Động lực học chất lỏng 68
  7. Kỹ thuật thuỷ khí ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 v0 1 = = γ .ω 0 . D o ®ã: Nmax (4-39) 2 2g So s¸nh (4-39) vµ (4-38) ta thÊy: khi vËt ch¾n lµ mét mÆt ph¼ng th¼ng gãc víi dßng tia vµ di ®éng theo chiÒu dßng tia, ta chØ lîi dông ® −îc nhiÒu nhÊt lµ 1/2 c«ng suÊt cña b¶n th©n dßng tia. Chương4-Động lực học chất lỏng 69
  8. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ch−¬ng V chuyÓn ®éng mét chiÒu cña chÊt láng kh«ng nÐn ®−îc Trong ch−¬ng IV ta ®· thµnh lËp ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh vi ph©n chuyÓn ®éng cña chÊt láng. Ch−¬ng nµy xÐt cô thÓ mét sè d¹ng chuyÓn ®éng mét chiÒu cña chÊt láng kh«ng nÐn ®−îc nh− n−íc ch¶y trong èng, dÇu trong c¸c khe hÑp ..v..v...Tõ ®ã rót ra nh÷ng øng dông vµo kü thuËt. § 5.1. Tæn thÊt n¨ng l−îng trong dßng ch¶y. 1.Hai tr¹ng th¸i ch¶y. O.Reynolds lµm thÝ nghiÖm vµo n¨m 1883 vµ nhËn thÊy cã hai tr¹ng th¸i ch¶y kh¸c biÖt nhau râ rÖt. ThÝ nghiÖm gåm mét b×nh n−íc lín A vµ mét bÇu nhá n−íc mµu C – mµu ®á. Mét èng thuû tinh trong suèt ®Ó tr«ng thÊy n−íc ch¶y (h.5-1). §iÒu chØnh kho¸ ®Ó n−íc mµu ®á ch¶y thµnh mét sîi chØ ®á c¨ng xuyªn suèt èng thuû tinh, nghÜa lµ c¸c líp chÊt láng kh«ng trén lÉn vµo nhau, ch¶y thµnh tÇng líp. §ã lµ tr¹ng th¸i ch¶y tÇng (h.5-1b- ch¶y qu¸ ®é) sau ®ã ch¶y hçn lo¹n hoµ vµo n−íc (h.5-1c) - §Êy lµ ch¶y rèi. Nh− vËy tr¹ng th¸i dßng ch¶y phô thuéc vµo vËn tèc v, ®é nhít v vµ ®−êng kÝnh èng d. Reynolds ®· t×m ra tæ hîp 3 ®¹i l−îng Êy lµ mét sè kh«ng vd thø nguyªn mang tªn «ng: Sè R©y- n«n: Re = vµ t×m ®−îc trÞ sè trung v b×nh cña sè Re h¹n t−¬ng øng víi tr¹ng th¸i ch¶y qu¸ ®é: Re0 = 2320. VËy : Re < 2320 : ch¶y tÇng Re > 2320 : ch¶y rèi vR §èi víi kªnh hë,tiÕt diÖn trßn hay kh«ng trßn: Re = sè Reynolds v giíi h¹n thÊp h¬n: Re0 = 580., thËm chÝ cã thÓ Re0 = 380. chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 70 -
  9. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Re < 2320 : ch¶y tÇng Re0 = 2320 Re > 2320 : ch¶y rèi 2. Quy luËt tæn thÊt n¨ng l−îng trong dßng ch¶y. Nguyªn nh©n cña tæn thÊt n¨ng l−îng cã nhiÒu: tÝnh nhít cña chÊt láng (v), ®o¹n ®−êng ®i dµi hay ng¾n (l), tiÕt diÖn dßng ch¶y (ω), tr¹ng th¸i ch¶y.v .v... §Ó tiÖn tÝnh to¸n, ng−êi ta quy −íc chia thµnh hai d¹ng tæn thÊt: tæn thÊt däc ®−êng: hd vµ tæn thÊt côc bé: hc :hw = ∑hd + hc a.Tæn thÊt däc ®−êng. §¾c xi nhËn thÊy: ë ch¶y tÇng hd = k1v hd = k2v2 ë ch¶y rèi vµ «ng ®−a ra c«ng thøc chung vµo n¨m 1856, gäi lµ c«ng thøc Darcy: lv 2 lv 2 hd = λ hay hd = λ , ®èi víi ®−êng èng 4R2 g d 2g cã ¸p Trong ®ã: l- chiÒu dµi, d- ®−êng kÝnh èng, v - vËn tèc trung b×nh. λ - hÖ sè tû lÖ, gäi lµ hÖ sè ma s¸t. Nã phô thuéc vµo sè Re vµ ®é nh¸m thµnh èng n: λ(Re,n) ViÖc tÝnh λ kh¸ phøc t¹p. Cã nhiÒu c«ng thøc b¸n thùc nghiÖm. Ng−êi ta hay dïng ®å thÞ Ni cu r¸t ze (h.5-2). chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 71 -
  10. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- Cã 5 khu vùc: A 1- Ch¶y tÇng λ = Re 2- Ch¶y qu¸ ®é tõ tÇng sang rèi: ch−a cã quy luËt vµo. 3- Ch¶y rèi thµnh tr¬n: λ = f(Re) 4- Ch¶y qu¸ ®é tõ thµnh tr¬n sang thµnh nh¸m: λ = f(Re,n), 5- Ch¶y rèi thµnh nh¸m: λ = f(n), ∇ - ®é bãng t−¬ng ®èi,∇- ®é nh©p nh«,d- ®−êng kÝnh danh nghÜa n= d Trong tõng khu vùc cã c«ng thøc tÝnh λ t−¬ng øng ( Xem trong sæ tay thuû lùc) b.Tæn thÊt côc bé. Th−êng dïng c«ng thøc Vai z¬ b¾c v2 hc = ς 2g chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 72 -
  11. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ς hÖ sè tû lÖ, gäi lµ hÖ sè tæn thÊt côc bé, th−êng ®−îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. Nã phô thuéc vµo hÖ sè Re vµ ®Æc tr−ng h×nh häc vËt c¶n. VÝ dô xÐt hai tr−êng hîp (h×nh 5-3a vµ 5-3b) §ét më (h.5-3a) ⎛ ω⎞ 2 v2 hc = ς 1 1 ; ς 1 = ⎜1 − ⎟ ; ⎝ Ω⎠ 2g ⎛Ω ⎞ 2 2 v2 ' hc = ς 1' ; ς 1 = ⎜ − 1⎟ ⎝ω ⎠ 2g §ét thu (h.5-3b) ⎛ ω⎞ 2 2 v2 hc = ς 2 ; ς 1 = 0,5⎜1 − ⎟ ; ⎝ Ω⎠ 2g Ω⎛Ω ⎞ v12 ' hc = ς 2 ;ς 2 = 0,5 ⎜ − 1⎟ ' ω ⎝ω ⎠ 2g § 5.2 dßng ch¶y rèi trong èng 1. cÊu tróc dßng rèi trong èng. Thùc nghiÖm chøng tá dßng ch¶y rèi trong èng gåm hai phÇn chÝnh (h.5-4a): lâi rèi vµ líp ch¶y tÇng s¸t thµnh cã chiÒu dµy. 30d δT = Re λ Trong lâi rèi, vËn tèc ®iÓm thay ®æi vÒ trÞ sè vµ c¶ h−íng theo thêi gian. NÕu xÐt trong mét kho¶ng thêi gian t−¬ng ®èi dµi T, th× thÊy u giao ®éng xung quanh mét trÞ sè kh«ng ®æi u (h.5-4b) gäi lµ vËn tèc trung b×nh thêi gian: chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 73 -
  12. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- T 1 T∫ u= udt 0 Lóc ®ã vËn tèc tøc thêi u = u + u ' , u’ gäi lµ vËn tèc m¹ch ®éng. T−¬ng tù cã: p = p + p ' ; ρ = ρ + ρ ' 2. Ph©n bè vËn tèc trong èng. du ë tr¹ng th¸i ch¶y tÇng, theo Newton τ = η . dy ë tr¹ng th¸i ch¶y rèi, ng−êi ta ®−a vµo hÖ sè nhít rèi bæ sung τ r = (ε + η ) du dy du nh−ng ε >> μ, nªn τ r = τ = ε dy Gi¶ thuyÕt vÒ ε cã nhiÒu, nh−ng theo Prandtl du ε = ρl 2 dy Trong ®ã l = ky, chiÒu dµi x¸o trén, ®Æc tr−ng cho sù chuyÓn ®éng theo ph−¬ng ngang cña c¸c phÇn tö chÊt láng; k = 0,4; du -gradient vËn tèc trung b×nh thêi gian dy Do ®ã: 2 ⎛ du ⎞ du = ρl 2 ⎜ ⎟ τ =ε ⎜ dy ⎟ ⎝ ⎠ dy τ1 τ du 1 = = u• Víi u • ≡ vËn tèc ®éng lùc ρl ρ dy l u• u dy du = dy = • l ky u• u= ln y + C T¹i trôc èng: y=r; u = u max k chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 74 -
  13. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- u• u• → C = u max − → C = u max − ln r k k u• r VËy : u = u max − nghÜa lµ vËn tèc biÕn thiªn theo luËt l«garit ln k y (h.5-4a) cßn v = Q/ω = 0,825 umax. § 5.3 dßng ch¶y tÇng trong èng – dßng hagen – poad¬i 1. ph−¬ng tr×nh vi ph©n chuyÓn ®éng. XÐt chuyÓn ®éng mét chiÒu (u ≠ 0) trong èng n»m ngang do ®é chªnh ¸p (p1 >p2) cña chÊt láng kh«ng nÐn ®−îc (ρ = const) chuyÓn ®éng ( ) ∂ = 0 ), bá qua lùc khèi F = 0 (h5-5). Víi nh÷ng ®iÒu kiÖn ®ã, xuÊt dõng( ∂t ph¸t tõ ph−¬ng tr×nh liªn tôc: div u = 0 vµ ph−¬ng tr×nh Navie – Stèc: 1 du − gradp + vΔu = , ρ dt u max r0 r0 dr u ⎛ ∂ 2u ∂ 2u ⎞ 1 dp + v⎜ 2 + 2 ⎟ = 0 − suy ra ρ dx ⎜ ∂y ∂z ⎟ ⎝ ⎠ ∂ 2 u ∂ 2 u 1 dp → + = = const = C (5-1) ∂y 2 ∂z 2 μ dx chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 75 -
  14. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ë ®©y cho hai vÕ b»ng const, v× vÕ tr¸i phô thuéc vµo y, z, cßn vÕ ph¶i kh«ng phô thuéc vµo chóng. γh Δp dp = − w = −γJ =− (5-2) dx l l J: ®é dèc thuû lùc §Ó dÔ tÝch ph©n ph−¬ng tr×nh (5-1), ta viÕt d−íi d¹ng to¹ ®é trô víi gi¶ thiÕt dßng ch¶y ®èi xøng trôc: 1 Δp 1 d ⎛ du ⎞ ⎜r ⎟ = − (5-3) μl r dr ⎝ dr ⎠ víi ®iÒu kiÖn r = 0 :u h÷u h¹n r = R0 :u = 0 2.Ph©n bè vËn tèc. TÝch ph©n ph−¬ng tr×nh (5-3) víi c¸c ®iÒu kiÖn biªn ta sÏ t×m ®−îc ph©n bè vËn tèc cã d¹ng parab«n. Δp 2 (R0 − r 2 ) u= 4 μl Δp 2 u max = VËn tèc max t¹i trôc èng: R0 4μl π R0 R0 Q = ∫ dQ = ∫ 2πdr = R02 u max Ta tÝnh ®−îc l−u l−îng: 2 0 0 u max Q v= = VËn tèc trung b×nh: ω 2 8μlv 8μlQ Δp = = §é chªnh ¸p: (5-4) πR04 R02 §ã lµ ®Þnh luËt Hagen – Poad¬i, ®−îc øng dông ®Ó tÝnh ®é nhít (xem [4]) HÖ sè hiÖu chØnh ®éng n¨ng: chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 76 -
  15. Kỹ thuật thuỷ khí --------------------------------------------------------------------------------------------------------- ∫u dω 3 α= ω =2 v 3Q Ph©n bè øng suÊt tiÕp trong dßng ch¶y: du Δp r r τ =μ =τ0 = dy l2 R Δp R0 víi τ 0 (r = R0 ) = = γJR , R – b¸n kÝnh thuû lùc. l2 3. Tæn thÊt däc ®−êng cña èng. Δp ( theo (5-2)) hw ≅ hd = γ 128μlQ 32 Thay Δp b»ng (5-4) lμv = hd = (5-5) γd πγd 4 2 Tõ (5-5) ta cã hai nhËn xÐt sau ®©y: Thø nhÊt, hd ≈ v, nghÜa lµ nh− ®· nªu ë § 5-1: trong ch¶y tÇng: hd = k1v; Thø hai, víi Q = const, d = const, khi μ gi¶m (do nhiÖt ®é t¨ng) th× hd gi¶m, nghÜa lµ muèn tæn thÊt hd Ýt th× h©m nãng chÊt láng (h©m cã møc ®é) 2v TiÕp tôc biÕn ®æi (5-5) b»ng c¸ch thay γ = ρg vµ nh©n víi ta ®−îc 2v 64 l v 2 l v2 =λ hd = Re d 2 g d 2g chÝnh lµ c«ng thøc Darcy ®· nªu víi hÖ sè ma s¸t trong ch¶y tÇng vdρ 64 λ= ; Re = μ Re § 5.4 dßng ch¶y tÇng cã ¸p trong c¸c khe hÑp Trong kü thuËt, gi÷a c¸c chi tiÕt m¸y cã nh÷ng khe hë nªn cã sù rß rØ cña chÊt láng (x¨ng, dÇu...) do chÊt láng lµm viÖc d−íi ¸p suÊt cao. Nªn cÇn tÝnh to¸n ®é khÝt cÇn thiÕt cña nh÷ng khe hë ®ã, h¹n chÕ l−u l−îng rß rØ, v.v... chuong5-84:Chuyển động một chiều của chất lỏng không nén được - 77 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2