TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC MÔN CƠ LƯU CHẤT – LỚP NHA TRANG (ĐÔ)

D. Chương 7:

Chương này sẽ áp dụng các phương trình liên tục, năng lượng và động lượng để nghiên cứu dòng chảy đều (lưu chất không nén được), trong đường ống tròn có đường kính không đổi D.

Hình 7.17.1. Đặc trưng chung:

  • Năng lượng, động năng, thế năng: Vì D=Const → diện tích ướt A=const + lưu lượng Q=const → V = Q/A = const; → động năng = const. Vì lưu chất thực, có ma sát nên năng lượng E = thế năng + động năng  sẽ giảm dần dọc dòng chảy. Vì động năng = const → sự tổn thất năng lượng = sự giảm thế năng dọc dòng chảy → vì thế người ta có thể dùng áp kế đo chênh một hoặc hai chất lỏng (chương 2) để đo đạc tổn thất năng lượng giữa 2 mặt cắt của dòng chảy.
  • Chảy tầng, chảy rối và số Reynolds:

Công thức 7.1

Với:    V (m/s): vận tốc trung bình mặt cắt;

D (m) : đường kính ống;

ν (m2/s): hệ số nhớt động học, với nước ở 20oC → ν = 10-6 m2/s.

Re : số không thứ nguyên. Nếu Re < 2300 → chảy tầng; ngược lại là chảy rối: chảy rối thành trơn, thành nhámthành hoàn toàn nhám (khu sức cản bình phương).

 7.2 Tổn thất dọc đường trong đường ống:

  • Công thức Darcy:

Công thức 7.2

Với    hd (m): Tổn thất dọc đường;

L (m): khoảng cách giữa 2 mặt cắt;

V (m/s): vận tốc trung bình mặt cắt;

λ : hệ số tổn thất (năng lượng) dọc đường;

Công thức 7.3

Với  ε (m): độ nhám tuyệt đối của đường ống;

D (m) : đường kính ống;

Re      : số Reynolds

          – Chảy tầngλ = 64/Re ;

          – Chảy rối : Để xác định λ, dùng giản đồ Moody,  dựa trên 2 giá trị ε/D và Re.

  • Công thức Chezy:

Công thức 7.4

Công thức 7.5

Ở đây: Q (m3/s) : lưu lượng trong ống ;

hd (m): Tổn thất dọc đường;

L (m) : khoảng cách giữa 2 mặt cắt;

K (m3/s) : môđun lưu lượng;

Công thức 7.6

Công thức 7.6a

Với: n: Hệ số nhám Manning;

R (m): bán kính thủy lực;

P (m): chu vi ướt;

A (m2): diện tích ướt;

D (m): đường kính ống.

  • Liên hệ giữa n và λ:

Khi dòng chảy thuộc khu sức cản bình phương (hay khu chảy rối thành hoàn toàn nhám), công thức Chezy tính theo Manning (C=R1/6/n). Ta có công thức quy đổi λ ra n trong hệ thống đơn vị SI như sau:

Công thức 7.6b

7.3 Tổn thất cục bộ:

Công thức 7.7

với: hcb (m): tổn thất cục bộ;

ξ (hoặc k): hệ số tổn thất cục bộ;

V (m/s): vận tốc trước hoặc sau khi xảy ra tổn thất cục bộ (tùy theo chỉ dẫn của nguồn tài liệu cung cấp).

Trên đây là phần kiến thức cơ bản của dòng chảy đều trong ống tròn.

Bài viết tới sẽ tóm tắt các dạng và cách giải bài toán về đường ống.

Thân chào,

DATECHENGVN GROUP.

 

 

 

 

This entry was posted in Cơ lưu chất by Le Van Duc. Bookmark the permalink.

About Le Van Duc

Site name: Datechengvn; Organization: Datechengvn Group; Group Leader: Associate Prof. Dr. Le Van Duc Web site address: http://datechengvn.com/ ; levanduc.tk. Email : LeVanDuc@datechengvn.com; datechengvn.info@gmail.com. Office place: 544/54 Lac Long Quan Street, District 11, HCMC. Work place: The Ho Chi Minh City University of Technology, Vietnam. Business Consideration: 1. IT service fields: domain name, hosting, web design; software generation for a small or middle-scale business service centers and companies in Vietnam; 2. Technical fields: teaching on Fluid Mechanics; Hydraulic; Integrated Water Resources Management (IWRM); Decision Support System (DSS); 3. Other fields : Artificial Neural Network (ANN); Genetic Algorithm (GA); Simulated Annealing (SA); Geographic Information System (GIS) and the integration of above technologies.

2 thoughts on “TÓM TẮT CÁC CÔNG THỨC MÔN CƠ LƯU CHẤT – LỚP NHA TRANG (ĐÔ)

  1. chào thầy! Thầy có thể hướng dẫn em giải bài tập này không ạ.
    Một bình chứa nước hình trụ có đường kính là D, và đường­ kính của bình phía trên là d. Biết trọng l­ượng riêng của n­ước là g = 9810N/m3; h1 = 30.10cm; h2 = 20.10cm; h3 = 60.20cm; D = 40cm; d = 20.10cm; áp suất mặt thoáng là áp suất khí trời.
    1/ Tính áp lực d­ theo ph­ương thẳng đứng của n­ước tác dụng lên thành bình ABCD?
    2/ Tìm áp lực d­ của nước tác dụng lên đáy bình EF? Trị số áp lực này có bằng trọng l­ượng nước trong bình không? Tại sao?
    Em xin cảm ơn thầy, nhờ thầy hướng dẫn nhanh cho em với.

    • VovanThe thân,

      Vì đề bài tập của em thiếu hình, nên không rõ!
      Vậy em upload hình lên cho thầy, theo hướng dẫn ở
      trang “Diễn đàn môn Cơ Lưu chất”, phần trả lời câu hỏi
      của Thùy Giang, ngày 10/1/2013.

      Về mặt nguyên tắc, em hãy áp dụng phương trình tĩnh
      tương đối chất lỏng đặt trong bình quay tròn đều quanh trục
      thẳng đứng, mà thầy hướng dẫn ở “Trang Chủ”, “Diễn đàn Datechengvn”
      Em nhớ nhấp chuột vào “Older posts” hai lần đến mục:
      “Câu trả lời về bình chất lỏng quay đều đặt trong thang máy chuyển động thẳng đứng”

      Em áp dụng phương trình này cho hai điểm được chọn bất kỳ, tùy theo em. Nhưng thường chọn những nơi đặc biệt, ví dụ: trên mặt thóang với áp suất dư bằng 0, ở nơi biết r, biết z và ở điểm cần tìm áp suất, thì em sẽ giải được bài tóan.

      Hy vọng em sẽ giải được bài này.

      Nếu không làm được, gởi ảnh lên, thầy sẽ hướng dẫn.

      Thân chào em.

      DATECHENGVN

Gửi phản hồi