Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Chương 4: DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG ỐNG 4.1 Phương trình bản: EN H.4.1 G VN + Xét đoạn dòng chảy đường ống có tiết diện A, giới hạn mặt cắt 1-1 2-2, cách đoạn L, gọi O-O mặt chuẩn cao độ (Hình H.4.1) H + Áp dụng phương trình lượng hai mặt cắt 1-1 2-2: EC V12 p1 V 22 p α1 + +z1 = α + +z2 + hw 1-2 2g γ 2g γ (4.1) D AT hw 1-2 : tổn thất lượng dòng chảy từ mặt cắt 1-1 đến 2-2: V1 , V2: vận tốc mặt cắt 1-1 2-2 p1 , p2 : áp suất mặt cắt 1-1 2-2 z1 , z2 : cao độ trọng tâm hai mặt cắt 1-1 2-2 Vì dòng chảy đều, nên V1 = V2 = V; ta giả thiết α1 =α2 ⇒ hw 1-2 = ( với p* γ = p1* γ p γ - p 2* γ ) (4.2) +z + Sự cân lực: - Lực khối: trọng lượng khối chất lỏng W = γ.A.L (4.3) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 102 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực - Lực mặt: • Áp lực mặt cắt 1-1: p1A • Áp lực mặt cắt 2-2: p2.A - Lực ma sát với thành rắn: τo.χ.L Với χ: chu vi ướt ⇒ Tổng lực chiếu lên phương dòng chảy: -γ.A.Lsin(α)+p1A-p2.A-τo.χ.L = (4.4) p1 ⇒ -Lsin(α) + ( p2 - γ γ )= τo χ τ L L = o γ A γ Ro p1* γ - p 2* γ γ p2 - γ )= ) = hw 1-2 = τo L γ Ro τo L γ Ro EN ( p1 H z1 - z2 + ( G mà -Lsin(α) = z1 - z2 ⇒ VN Chia vế cho γ.A xếp lại, ta → Với: Ro = J = hw 1− L = γ.Ro.J (4.5) D AT τo = γ.Ro EC Ta suy phương trình dòng chảy ống là: A χ h w 1− L τo : bán kính thủy lực : độ dốc đường : ứng suất ma sát chất lỏng thành rắn 4.2 Phân bố vận tốc: 4.2.1 Chảy tầng: + Đặc điểm dòng chảy tầng ống tròn có bán kính ro: - Sự phân bố áp suất vận tốc đối xứng qua trục ống - Vận tốc thành ống không www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 103 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực - Ứng suất ma sát tuân theo định luật ma sát nhớt Newton: du du = -μ dr dy H.4.2 Ta có: r J A χ = r ⇒ H τ = γ mà R = EC τ = γ.R.J EN + Sự phân bố vận tốc: VN (4.6) G τ = -μ (4.7) D AT So sánh (4.6) (4.7) du r γ .J = -μ dr ⇒ γ J du = - r dr 2μ u=- γ J r γ J r +C +C=2μ 4μ γ J ro2 r = ro ⇒ u = ⇒ C = 4μ u=- (4.8) ⇒ γ J (r – ro2) 4μ r = ⇒ (4.9) Umax = γ J ro 4μ www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 (4.10) 104 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Phương trình (4.9) viết: ⎛ r u = Umax ⎜⎜1 − ( ro ⎝ ⎞ )2 ⎟⎟ (4.11) ⎠ + Lưu lượng: ro Q= ∫ u.(2.π.r).dr = ro ∫ 2.π.Umax (r - r3 ).dr ro2 ro ⎡r ro2 r4 ⎤ = π U = 2.π Umax ⎢ − max ⎥ ⎣ 4.ro ⎦ γ J ro 8μ (4.12b) G ω = (4.12a) U max (4.13) H V= Q EN V= VN γ J ro2 πγ J ro ) ro = Q = π ( 4μ 8μ (4.12b) ⇒ J = EC + Tổn thất dọc đường chảy tầng: hd 8μV = L γ ro2 D AT 8μV 64 L V hd = L = VD D g γ ro2 (4.14) ν Vớ́i: Re = λ= V D ν ⇒ 64 Re (4.15) ⇒ Công thức Darcy-Weisbach: hd =λ L V2 D 2g (4.16) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 105 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực 4.2.2 Chảy rối: H.4.3 + Ứng suất ma sát rối theo Prandtl: VN ⎛ du ⎞ τ = ρ.K y ⎜⎜ ⎟⎟ ⎝ dy ⎠ 2 G ρ: Khối lượng riêng chất lỏng (4.17) EN y: Khoảng cách từ điểm tính toán đến thành ống K: Hệ số Kapa (K=0.4) τ ρ ⇒ D AT Đặt U* = EC du τ = ρ K y dy H Từ (4.17), ta suy ra: du U * U * dy = ⇒ du = ⇒ dy K y K y u= U* ln(y) + C K tâm ống y=ro , u = Umax ⇒ C = Umax - (4.18) U* ln(ro) K Thế vào (4.18) u= U* U* ln(y) ln(ro) + Umax K K U max − u y = - ln( ) U* K ro (4.19) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 106 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực + Kết luận: Sự phân bố lưu tốc trường hợp chảy rối có dạng logarithm, có dạng tương đối đồng so với chảy tầng VN H.4.4 4.3 Tổn thất dọc đường ống: EN G Sự tổn thất lượng ma sát chất lỏng thành ống, phần tử chất lỏng với luôn xảy dòng lưu chất chuyển động đường ống Tổn thất lớn khoảng di chuyển dài Sự tiêu hao lượng gọi tổn thất lượng dọc đường, ký hiệu hd L V2 D 2g Với: 64 Re : chảy tầng, λ xác định thông qua lý thuyết D AT λ= (4.20a) EC hd =λ H 4.3.1 Công thức Darcy: λ=f( ε D , Re) : chảy rối, λ xác định thông qua thực nghiệm phân tích thứ nguyên ε : độ nhám tuyệt đối (hoặc Δ, e ) D : đường kính ống ε : độ nhám tương đối D Re = V V D ν : số Reynolds : lưu tốc trung bình mặt cắt (= Q 4Q = ) A πD www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 107 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực hd = 8λL Q2 π gD (4.20b) 4.3.2 Hệ số tổn thất λ: Viêc xác định λ, chủ yếu dựa vào thực nghiệm, trừ trường hợp chảy tầng + Thí nghiệm Nikuradse: Ông Nikuradse làm thí nghiệm với loại ống có đường kính độ nhám nhân tạo khác vẽ quan hệ log(λ) theo log(Re) độ nhám tương tối D ( tỉ số bán kính D ) hình H.4.5 2k s D AT EC H EN G VN độ nhám ε H.4.5 + Kết luận: Có thể chia đồ thị làm khu vực: AB, BC, CD, CD → EF ,và sau EF - Khu AB (chảy tầng): λ phụ vào số Reynolds Re, không phụ thuộc vào λ = f (Re) = ε D 64 Re : (4.21) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 108 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực - Khu BC (quá độ từ tầng sang rối): Sự thay đổi λ không theo quy luật - Khu CD (rối thành trơn): ) Hệ số λ khu vực xảy dài hay ngắn tùy theo độ nhám tương đối ε ống, D lớn đoạn xảy ngắn ngược lại ) Đoạn CD tuân theo quy luật: λ = f (Re): a) Nikuradse: (3000 < Re < 100.000) λ = log( Re λ ) − 0,8 (4.22) VN b) Blasius: c) Cônacôp (Re > 100.000) (1,8 log( R e ) − 1,5) (4.24) H λ= (4.23) G 0,316 R e1 / EN λ= EC - Khu vực từ CD đến EF (chảy rối thành nhám): λ phụ thuộc số Reynolds độ nhám tương đối ống, λ = f ( ε ε 68 100 0, 25 ) ≅ 0,11( + ) 0, 25 D Re D Re D AT λ = 0,1(1,46 + ε D , Re), theo Antersun (4.25) - Khu từ EF trở (chảy rối thành hoàn toàn nhám): λ phụ thuộc vào độ nhám tương đối ống, λ = f ( ε D ) a) Prandtle – Nikuradse: λ D D = log( ) + 1,14 ≅ log(3,71 ) ε ε (4.26) b) Antersun: λ = 0,114 ε (4.27) D www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 109 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực + Biểu đồ Moody: D AT EC H EN G VN Trong thực tế việc xử dụng công thức để tính λ, người ta dùng biểu đồ Moody để tra giá trị (Xem hình H.4.6; Phụ lục 4.1) H.4.6 4.3.3 Công thức Chezy: + Công thức Chezy để tính lưu tốc dòng đều: V = C RJ (4.28) Với: J : độ dốc thủy lực R: bán kính thủy lực C: hệ số Chezy V: vận tốc trung bình mặt cắt dòng chảy www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 110 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực + Mối quan hệ hệ số Chezy C hệ số tổn thất chiều dài λ: Ta có: L V2 , đó: D = 4R (R: bán kính thủy lực) ⇒ hd =λ D 2g V2 = 8g hd ⇒ R L λ V= 8g λ R.J ⇒ 8g C= (4.29) λ + Công thức Manning: Khi dòng chảy trạng thái hoàn toàn nhám, dựa theo thực nghiệm, Manning đề nghị: VN 1/6 R n C= (4.30) G Với n hệ số nhám ống, phụ thuộc vào vật liệu Ví dụ: o Ống gang n = 0,015 EN o Ống thép n = 0,012 o Ống bêtông (đổ cốt pha gỗ) n = 0,014 Ta có: Q = V.A = C.A Với: R.J D AT ⇒ Q=K J EC H + Công thức tính tổn thất dọc đường: (4.31a) (4.31b) K = A.C R (4.32a) AR / K= n (4.32b) K gọi mô đuyn lưu lượng ống K = f (D, n) ⇒ Q2 hd Q = ⇒ J = hay L K2 K hd = Q2 L K2 (4.33) + Kết luận: Để tính tổn thất dọc đường, có hai công thức áp dụng: - Công thức Darcy (4.20a) (4.20b) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 111 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực - Công thức tính theo môđuyn lưu lượng K dựa theo hệ số Chezy (4.33) Việc lựa chọn công thức tính toán thích hợp tùy thuộc vào toán cụ thể 4.3.4 Phân biệt trạng thái chảy ống: Trạng thái chảy ống dựa vào tiêu chuẩn sau đây: Re < 2320 : chảy tầng ⎛D⎞ 24 ⎜ ⎟ ⎝ε ⎠ 191 8/7 8/7 < Re 5% -10%), tính toán phải đưa tổn thất cục vào 4.5.1 Đường ống đơn giản: Tổn thất đường ống đơn giản có đường kính không thay đổi: hf = hd + ∑hcb L V2 + D 2g k ∑ξ j j =1 V2 2g Trong đó: EN G hf : tổng tổn thất đường ống hd : tổn thất dọc đường (4.37) VN hf = λ (4.36) hcb : tổn thất cục H λ : hệ số tổn thất dọc đường EC ξj : hệ số tổn thất cục vị trí j k : tổng số vị trí xảy tổn thất cục 4.5.2 Đường ống nối tiếp: D AT + Khi nhiều đường ống có đường kính độ nhám khác nối lại với gọi đường ống nối tiếp (xem hình H.4.6) Duong cot nuoc nang luong 1 V2 2g Duong cot nuoc ap Z1 A D1,L1,λ D2,L2,λ2 D3,L3, λ3 B Z2 mat chuan H.7.6 H.4.9a H.4.9b www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 114 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực + Đặc điểm: - Lưu lượng Q ống - Tổng tổn thất toàn đường ống tổng tổn thất đoạn ống ⇒ Giả sử có n đường ống nối tiếp k vị trí xảy tổn thất cục Viết phương trình Bernoulli hai mặt cắt 1-1 2-2: H1 = H2 + ∑h d + d ∑h + cb ∑h cb VN k Vj' L V2 ΔH = ∑ λi i i + ∑ ξ j Di g j =1 g i =1 n Từ phương trình liên tục ta có: Q = V1.A1 = Ai.Vi ; với i = 1, 2,… n (4.38a) (4.38b) EN Vi ⎛ A1 ⎞ V12 ⎛ D1 ⎞ V12 Suy ra: =⎜ ⎟ =⎜ ⎟ ; g ⎜⎝ Ai ⎟⎠ g ⎜⎝ Di ⎟⎠ g G ΔH = ∑h D AT Với: 4 k ⎛ D1 ⎞ V12 ⎛ D1 ⎞ ⎟ ) ⎜⎜ ⎟⎟ + ∑ ξ j ⎜ ⎜ ⎟ 2g D D ⎝ i ⎠ j =1 ⎝ j ' ⎠ EC L ΔH = ( ∑ λi i Di i =1 n H Thế vào phương trình (4.38a), ta được: ΔH = H1 - H2 (4.39a) (4.39b) Ở đây, H1 H2 lần chiều cao lượng (gồm vị năng, áp động năng) mặt cắt đầu ống cuối ống n, so với mặt chuẩn cao độ O-O Trong trường hợp bồn chứa ta lấy gần H cao trình mặt thoáng Z bồn chứa i số đường ống; j số vị trí xảy tổn thất cục j’ số đường ống mà vận tốc Vj’ dùng để tính tổn thất cục vị trí j, ξj hệ số tổn thất cục vị trí j + Loại toán: - Loại 1: Nếu cho đường kính ống Di, chiều dài ống Li độ nhám εi, với i=1-:-n, hệ số tổn thất cục ξj với j=1 -:- k cho biết lưu lượng Q, tìm ΔZ www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 115 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực # Ta xác định Ai → Vi ⇒ (Re)i # Tính V1 = Q A1 # Dựa vào (Re)i (εi/Di), dùng giản đồ Moody ⇒ xác định λi.; với i=1 -:- n # Tính ΔZ (=ΔH) theo (4.39a) - Loại 2: Nếu cho biết kích thước đường ống, độ nhám (n) ΔZ, tìm lưu lượng Q: a) Phương pháp tính dần: # Giả sử Qo tính ΔZtính toán loại VN ΔZ tính − ΔZ G < 5% ⇒ đạt kết quả, ngừng tính Nếu khác đi, ta giả thiết lại Q, ΔZ tính lại thỏa mãn điều kiện # Nếu: Giả sử bỏ qua tổn thất cục ⇒ Qi2 ΔH = ΔZ = ∑ Li i =1 K i n i =1 ΔZ Li ∑ i =1 K i i D AT Q = Li ∑K EC ΔZ = Q2 H n EN b) Phương pháp tính trực tiếp: n (4.40) (4.41) 4.5.3 Đường ống song song: + Hai hay nhiều đường ống nối với qua nút gọi đường ống song song (Hình H.4.7) Giả sử có n đường ống nối song song: www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 116 EN G VN Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực H.4.10 + Đặc điểm: H - Lưu lượng đường ống tổng lưu lượng ống nhánh: n ∑Q i =1 EC Q= (4.42) với i=1 -:- n (4.43) ; với i=1 -:- n (4.44) i D AT - Nếu bỏ qua tổn thất cục bộ: tổn thất dọc đường ống nhánh hai nút hdi = EA - EB = ΔH; Qi2 ΔH = Li Ki Qi = K i ΔH Li (4.45) n n i =1 i =1 Q = ∑ Qi = ΔH ∑ ΔH = Ki (4.46) Li Q2 ⎡ n Ki ⎤ ⎢∑ ⎥ ⎢⎣ i =1 Li ⎥⎦ (4.47) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 117 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Trong đó, K môđun lưu lượng: K = AR / n + Loại toán: - Loại 1: Nếu cho biết Q, Di, Li, ni (i=1 -:- n) ta dùng phương trình (4.47) để tìm ΔH, sau áp dụng phương trình (4.45) để tìm Q1 , Q2 , Q3, Qn - Loại 2: Nếu cho biết tổn thất ΔH hai nút, tìm Q VN Ta áp dụng phương trình (4.45) để tính lưu lượng nhánh Q1 , Q2,… Qn, từ suy Q = Q1 + Q2 +…+ Qn 4.5.4 Đường ống phân nhánh nối bồn chứa: G + Phát biểu toán: H EN Cho ba bồn chứa A, B C, cao độ mực nước bồn Z1 , Z2 Z3, ba đoạn ống nối vào bồn giao I Cho đặc tính đường ống l1 , d1 , n1; l2 , d2 , n2; l3 , d3 , n3 Xác định lưu lượng đường ống Q1 , Q2 Q3 EC EI A Q1 Z1 D AT B Q2 I Z2 Q3 C Z3 H.7.8 H.4.11 + Phương pháp giải toán: Xác định chiều dòng chảy ống 2: • Giả sử Q2 = → EI = Z2; • Tính Q1 Q3 → Q1 = K1 Z1 − Z ; l1 www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 118 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Q3 = K3 Z2 − Z3 ; l3 • Biện luận: a) Nếu Q1 = Q3 → giả thiết Kết thúc tính toán; b) Nếu Q1 > Q3 → Q2 có chiều chảy từ nút I vào bể B (như hình H.4.11), suy ra: EI > Z2 → E I* = EI + ΔEI; với ΔEI > (EI tính lần trước = Z2), c) Nếu Q1 < Q3 → Q2 có chiều chảy từ bể B vào nút I (ngược chiều hình H.4.11); suy ra: EI < Z2 → E I* = EI + ΔEI; với ΔEI < (EI tính lần trước = Z2) a) Tính E I* = EI + ΔEI Q3 = K3 l2 EN E I* − Z H Q2 = K2 Z − E I* l1 EC Q1 = K1 G b) Tính lưu lượng chảy đường ống: VN Giả thiết ΔEI cho phù hợp với mục 1.b) 1.c): E I* − Z l3 (4.48) (4.49) (4.50) D AT c) Kiểm tra điều kiện cân lưu lượng nút I: • Nếu trường hợp 1.b) xảy ta tính: ΔQ = Q1 – (Q2 + Q3) (4.51a) • Nếu trường hợp 1.c) xảy ta tính: ΔQ = (Q1 + Q2) - Q3 (4.51b) d) Kiểm tra điều kiện dừng: • Nếu • Nếu ΔQ Q1 ΔQ Q1 < 5% thỏa đáng, ta dừng tính lấy kết (4.52a) > 5% , ta tính ΔEI tiếp tục tính lại (4.52b) www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 119 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Tính ΔEI: 2.ΔQ ΔEI = ∑ i =1 (4.53) Qi hd i Với hdi = Qi2 K i Li hay hdi = 8λ i Li π gDi Qi2 (4.54) trở lại bước tính 2.a) Q1 F A B C QCH H Q2 D EC E H G D AT Q7 QCD EN QBC K Q6 G Q3 Q0 VN 4.5.5 Mạng đường ống cấp nước dạng lưới cụt (hình nhánh cây): Q5 J Q4 I Hình 4.12 Mạng lưới đường ống cấp nước gồm ba lọai: Mạng lưới cụt; mạng lưới mạch vòng; mạng lưới hỗn hợp Ở ta xét đến mạng lưới cụt Hình 4.12 Cho: Các đặc trưng nhánh ống gồm D, L n Ở Hình 4.12, ta có 10 nhánh: AB, BC, CD, DE, BF, BG, CH, HI, HJ DK Lưu lượng yêu cầu nút: Q1 nút F, Q2 nút G, Q3 nút C, Q4 nút I, Q5 nút J, Q6 nút K, Q7 nút E Áp suất yêu cầu tối thiểu nút (điểm) tiêu thụ: P1 nút F, P2 nút G, P3 nút C, P4 nút I, P5 nút J, P6 nút K, P7 nút E Bỏ qua tổn thất cục www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 120 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Yêu cầu: Xác định lưu lượng cấp Qo A áp suất tối thiểu po A để đảm bảo yêu cầu cấp nước? Cách giải: Bước 1: Tính mô đun lưu lượng nhánh ống: K = A.R / n Bước 2: Xác định lưu lượng nhánh: Dùng phương trình liên tục theo quy trình tính ngược từ cuối ống đến đầu ống QDE = Q7; QDK = Q6; VN QCD = Q6 + Q7; QHI = Q4; QHJ = Q5; QBF = Q1; H QBG = Q2; EN QBC = Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7; G QCH = Q4 + Q5; EC Qo= QAB = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7; Bước 3: Xác định tổn thất cột nước dọc đường nhánh ống Q2 L K2 D AT hd = Bước 4: Tính áp suất po ứng với yêu cầu áp suất tối thiểu nút Tính ngược từ cuối ống lên đầu ống Ví dụ: po* = po + zo = p7 + z7 + hd(DE) + hd(CD) + hd(BC) + hd(AB) Với, po áp suất yêu cầu tối thiểu cần cung cấp nút A; zo: cao trình đặt ống nút A; p7 áp suất yêu cầu tối thiểu nút E; z7: cao trình mặt cắt nút E; hd(DE) : tổn thất cột nước nhánh ống DE Bước 5: Chọn giá trị áp suất po lớn giá trị tính tóan Bước www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 121 [...]... nhánh nối các b n chứa: G + Phát biểu b i < /b> toán: H EN Cho ba b n chứa A, B và C, cao độ mực nước trong b n lần lượt là Z1 , Z2 và Z3, ba đoạn ống nối vào b n giao nhau tại I Cho các đặc tính đường ống là l1 , d1 , n1; l2 , d2 , n2; l3 , d3 , n3 Xác định lưu lượng trong các đường ống Q1 , Q2 và Q3 EC EI A Q1 Z1 D AT B Q2 I Z2 Q3 C Z3 H.7.8 H.4.11 + Phương pháp giải b i < /b> toán: 1 Xác định chiều dòng chảy... PGS TS Lê Văn Dực Các dạng b i < /b> toán đường ống: Đối với ống dài ( ∑h cb hd < 5% -10%) thì người ta có thể b qua tổn thất cục b hoặc kể đến b ng cách cộng 5% - 10% của tổng tổn thất chiều dài Đối với ống ngắn ( ∑h cb hd > 5% -10%), khi tính toán phải đưa tổn thất cục b vào 4.5.1 Đường ống đơn giản: Tổn thất trong đường ống đơn giản có đường kính không thay đổi: hf = hd + ∑hcb L V2 + D 2g k ∑ξ j j =1... Loại b i < /b> toán: - Loại 1: Nếu cho biết Q, Di, Li, ni (i=1 -:- n) thì ta có thể dùng phương trình < /b> (4.47) để tìm ΔH, sau đó áp dụng phương trình < /b> (4.45) để tìm Q1 , Q2 , Q3, Qn - Loại 2: Nếu cho biết tổn thất ΔH giữa hai nút, tìm Q VN Ta có thể áp dụng phương trình < /b> (4.45) để tính lưu lượng trên từng nhánh Q1 , Q2,… Qn, từ đó suy ra Q = Q1 + Q2 +…+ Qn 4.5.4 Đường ống phân nhánh nối các b n chứa: G + Phát biểu... thức tính tổn thất cục b được đưa ra dưới dạng như sau: Với: ξ (hoặc k) là hệ số tổn thất cục b , được xác định b ng thực nghiệm + Xác định hệ số tổn thất cục b : - Mở rộng đột ngột: Áp dụng phương trình < /b> Bernoulli, phương trình < /b> b o toàn động lượng và thể tích Công thức tính tổn thất mở rộng tìm được như sau: ξmr = ( A2 -1)2 A1 (4.35a) Với V = V2 hoặc ξmr = (1- A1 2 ) A2 (4.3 5b) www.datechengvn.com... B Z2 mat chuan H.7.6 H.4.9a H.4. 9b www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 114 Trường Đại Học B ch Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực + Đặc điểm: - Lưu lượng Q trên mỗi ống đều b ng nhau - Tổng tổn thất trên toàn b đường ống b ng tổng tổn thất trên từng đoạn ống ⇒ Giả sử có n đường ống nối tiếp và k vị trí xảy ra tổn thất cục b Viết phương trình < /b> Bernoulli giữa hai mặt cắt 1-1 và... toàn G 4.4 Tổn thất cục b trong đường ống: EN + Tổn thất cục b xảy ra ở những chỗ có tiết diện thay đổi đột ngột (kích thước hay hướng) hoặc các van H + Đối với hệ thống đường ống rất dài (tổn thất cục b < 5% tổn thất chiều dài), khi tính toán thực tế có thể b qua tổn thất cục b Tuy nhiên đối với đường ống ngắn thì phải tính đến tổn thất cục b này V2 2g (4.34) D AT hcb = ξ EC + Dựa vào thực nghiệm,... (4.39a) (4.3 9b) Ở đây, H1 và H2 lần là chiều cao năng lượng (gồm vị năng, áp năng và động năng) ở mặt cắt đầu ống 1 và cuối ống n, so với mặt chuẩn cao độ O-O Trong trường hợp b n chứa ta có thể lấy gần đúng H b ng cao trình < /b> mặt thoáng Z trong b n chứa i là chỉ số đường ống; j là chỉ số chỉ vị trí xảy ra tổn thất cục b j’ là chỉ số đường ống mà vận tốc Vj’ được dùng để tính tổn thất cục b tại vị trí... @datechengvn – January 2014 118 Trường Đại Học B ch Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Q3 = K3 Z2 − Z3 ; l3 • Biện luận: a) Nếu Q1 = Q3 → giả thiết đúng Kết thúc tính toán; b) Nếu Q1 > Q3 → Q2 có chiều chảy từ nút I vào b B (như hình H.4.11), suy ra: EI > Z2 → E I* = EI + ΔEI; với ΔEI > 0 (EI tính lần trước = Z2), c) Nếu Q1 < Q3 → Q2 có chiều chảy từ b B vào nút I (ngược chiều hình H.4.11); suy ra:... P7 ở nút E 4 B qua tổn thất cục b www.datechengvn.com Copyright @datechengvn – January 2014 120 Trường Đại Học B ch Khoa – ĐHQG TP HCM PGS TS Lê Văn Dực Yêu cầu: Xác định lưu lượng cấp Qo ở A và áp suất tối thiểu po ở A để đảm b o các yêu cầu cấp nước? Cách giải: 1 B ớc 1: Tính mô đun lưu lượng của các nhánh ống: K = A.R 2 / 3 n 2 B ớc 2: Xác định lưu lượng trên các nhánh: Dùng phương trình < /b> liên tục... trên các nhánh: Dùng phương trình < /b> liên tục theo quy trình < /b> tính ngược từ cuối ống đến đầu ống QDE = Q7; QDK = Q6; VN QCD = Q6 + Q7; QHI = Q4; QHJ = Q5; QBF = Q1; H QBG = Q2; EN QBC = Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7; G QCH = Q4 + Q5; EC Qo= QAB = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 + Q7; 3 B ớc 3: Xác định tổn thất cột nước dọc đường trong các nhánh ống Q2 L K2 D AT hd = 4 B ớc 4: Tính áp suất po ứng với từng yêu cầu áp ... chảy: - .A.Lsin(α)+p1A-p2.A-τo.χ.L = (4.4) p1 ⇒ -Lsin(α) + ( p2 - γ γ )= τo χ τ L L = o γ A γ Ro p1* γ - p 2* γ γ p2 - γ )= ) = hw 1-2 = τo L γ Ro τo L γ Ro EN ( p1 H z1 - z2 + ( G mà -Lsin(α)... Q2 +…+ Qn 4.5.4 Đường ống phân nhánh nối b n chứa: G + Phát biểu toán: H EN Cho ba b n chứa A, B C, cao độ mực nước b n Z1 , Z2 Z3, ba đoạn ống nối vào b n giao I Cho đặc tính đường ống l1 , d1... xảy tổn thất cục Viết phương trình Bernoulli hai mặt cắt 1-1 2-2 : H1 = H2 + ∑h d + d ∑h + cb ∑h cb VN k Vj' L V2 ΔH = ∑ λi i i + ∑ ξ j Di g j =1 g i =1 n Từ phương trình liên tục ta có: Q = V1.A1