... trong
môn th
ủy lực là đặc tính có khối lượng, có trọng lượng và có tính nhớt.
1- 4
Chương 1 - Mở đầu
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Khái niệm chung
1.1 .1. Định nghĩa môn học
- Thủylực là môn khoa ... học.
1. 1.4. Phạm vi áp dụng:
Trong khoa học thuỷlực đã hình thành nhiều lĩnh vực nghiên cứu chuyên môn
khác nhau như: Thuỷlực đường ống, thuỷlực kênh hở, thuỷlực công trình, thuỷlực sông ... thuỷlực dòng thấm Những ngành cần áp dụng khoa học thuỷlực nhiều nhất là
ngành thuỷ lợi, giao thông đường thuỷ,cấp thoát nước, các ngành chế tạo máy thuỷ lực,
chế tạo vật nổi
1- 1
Chương 1...
... (
2
212 1
2
2
2
1
−+−=−
γ
γ
Chia cả 2 vế cho γ.dQ.dt = G (Tức là cho 1 đơn vị khối lượng)
→
γγ
21
21
2
2
2
1
22
PP
zz
g
u
g
u
−+−=−
→
g
uP
z
g
uP
z
22
2
22
2
2
11
1
++=++
γγ
(3-6)
Vì mặt 1- 1 ... trọng lực G và áp lựcthuỷ động P
(*) Công của lựcthuỷ động G :
A
1
= G.(z
1
- z
2
) = m.g(z
1
-z
2
)
dtdQ
g
m
γ
=
→
dtdQzzzzgdtdQ
g
A .)()(
212 11
−=−=
γ
γ
(*) Công của áp lựcthuỷ ... tác dụng lực.
Xét một dòng nguyên tố chất lỏng lý tưởng chảy ổn định, giới hạn bởi 2 mặt cắt 1- 1
và 2-2.
z
1
1
1& apos;
1& apos;
2
2
2'
2'
P
1
1
2
P
∆
S
1
∆
S
2
z
...
...
+ Lực khối lượng : là trọng lực G = γ.ω.l
.
Z
.
z2
L
P1
P2
G
τ
ο
1
1
2
2
Mp chuÈn
Hình 4 - 3: Sơ đồ xét phương trình cơ bản của dòng chảy đều.
+ Lực mặt : có áp lựcthuỷ động P
1
= p
1
.ω ...
.
00
2
2
1
1
γ
τ
ωγ
τχ
γγ
==
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+−
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
(4-4)
Viết phương trình Becnuly cho 2 mặt cắt 1- 1 và 2-2 đối với mặt chuẩn 0-0
d
h
g
uP
z
g
uP
z +++=++
2
.
2
.
2
22
2
2
11
1
α
γ
α
γ
. ... nước trong dòng chảy
5
1
.
1
R
n
C =
(n > 0.02)
(*) Pavơlopxki :
y
R
n
C .
1
=
ny .5 ,1=
khi R < 1m
ny .3 ,1=
khi R > 1m
4.5 Tổn thất cục bộ
4.5 .1. Đặc điểm chung :
-...
... phương trình Bécnuly nh
ư sau :
w
ccaa
h
g
vp
g
vp
H +++=++
2
.
0
2
.
22
01
α
γ
α
γ
(5 -1)
Đặt
g
v
HH
2
2
01
0
α
+=
→
w
cc
h
g
v
H +=
2
.
2
0
α
h
w
là tổn thất của dòng chảy đi từ 1- 1 đến ... ta xét phương trình Bécnuly
cho 2 mặt cắt 1- 1 trên mặt thoáng và c-c tại vị trí chân không :
w
ccca
h
g
vp
g
vp
H +++=++
2
.
0
2
.
22
01
α
γ
α
γ
Với α
c
= 1 và
g
v
HH
2
.
2
01
0
α
+=
;
ε
v
v
c
=
... vào và biến đổi ta có :
0
2
1) 1( H
pp
ca
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+=
−
ε
ϕ
ξ
γ
(5 -10 )
với ξ = 0.06 ; = 0.64 ; = à = 0.82 ta có : h
ck
= 0.75.H
0
. (5 -11 )
Khi tăng H
0
thì h
ck
...
... mặt cắt 1- 1 và 2-2 đối với mặt phẳng chuẩn 0-0.
H
1
1
2
2
Hình 6 - 2: Đường ống chảy từ bể này sang bể khác
d
a
h
g
v
P
z
g
vP
z +++=++
2
.
2
.
2
22
2
2
11 1
1
α
γ
α
γ
Ta có : P
1
= P
2
...
Trong đó C có thể được tính theo một số công thức :
6
1
.
1
R
n
C =
5
1
.
1
R
n
C =
y
R
n
C .
1
=
với
ny .5 ,1=
6 .1. 3. Các bài toán :
1/ Tìm tổn thất dọc đường khi biết lưu lượng Q, chiều ...
Viết phương trình Bécnuly cho 2 mặt cắt 1- 1 và 2-2. Chọn mặt phẳng chuẩn đi qua
trọng tâm mặt cắt 2-2.
Phương trình Bécnuly như sau :
d
a
h
g
v
P
z
g
vP
z +++=++
2
.
2
.
2
22
2
2
11
1
α
γ
α
γ
...
...
g
V
ha
g
VP
zE
2
.
2
2
11
11
2
11 1
11
αα
γ
++=++=
(8-4)
Trong đó :
h
1
là độ sâu của điểm A
1
còn a
1
là khoảng cách từ điểm đó tới mặt phẳng chuẩn đã
chọn.
Nếu lấy mặt phẳng chuẩn trùng A
1
thì biểu ... lượng
RCV ,,
tính theo
()
1
2
1
+
+=
ii
hhh
()
1
2
1
+
+=
ii
VVV
;
()
1
2
1
+
+=
ii
CCC
Cộng toàn bộ các đoạn nhỏ lại ta có :
i
Ji
ll
n
i
i
−
∋∆
=∆=
∑
=
1
(8-20)
Phương pháp này đơn ...
Sử dụng công thức tính toán :
()
() ()
[
12 12 21
0
1
ηϕηϕηη
−−−−=
−
Jl
h
i
]
(8- 21)
Trong đó :
χ
α
BC
g
J
i
.
2
0
=
(8-22)
Từ công thức :
(
21
2
1
hhh +=
)
tính ra các giá trị
KCB ,,,
χ
...
...
JR
V
C
JR
V
C
RC
Q
K
Q
J
l
z
.
.
2
2
2
2
2
2
2
=→=→
===
∆
∆
ω
thay vào công thức Maninh :
6
1
6
1
.
.
1
R
V
JR
n
R
C
n
=→
=
hay
V
JR
n
2
1
3
2
.
=
9-4
... không thể giải trực
tiếp các ph
ương trình vi phân viết cho dòng chảy sông mà sử dụng biện pháp chia đoạn
để giải bằng phương trình sai phân.
Hình 9 - 1: Sự hình thành đường nước dâng trong ... V
t
→
c
ξ
= -1
phương trình trở thành :
l
K
Q
z ∆=∆
2
2
(9-3)
9-2
Chương 9 : Dòng chảy ổn định trong sông thiên nhiên
Chương 9
DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH TRONG SÔNG
THIÊN NHIÊN
9 .1 Khái niệm...
... V
1
: vận tốc trung bình tại 1- 1 và 2-2
P
1
, P
2
: ASTT tại mặt cắt 1- 1 và 2-2
Y
1
, y
2
: độ sâu trọng tâm mặt cắt 1- 1, 2-2
τ = 0
10 -3
Chương 10 : Nước nhảy
Chương 10
NƯỚC NHẢY
10 .1 ...
10 -8
Chương 10 : Nước nhảy
Thay
ω
Q
V =
,
g
γ
ρ
=
Ta có :
2 211
12
0
ωγωγ
ωω
γ
α
yy
QQ
Q
g
−=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
→
2 211
1
2
0
2
2
.0
.
ωω
ω
α
ω
α
yy
QQ
−=−
→
22
2
2
0
11
1
2
.0
...
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−−=
S
FrS
c
1
12K
22
(10 -10 )
→ Công thức của nước nhảy ngập trong điều kiện mặt phẳng.
Nếu đặt K = 1 (tức là h
z
= h
c
) sẽ có :
( )
18 15,0 −+=
c
FrS
Tức là :
( )
18 15,0 −+=
cch
Frhh
...
...
22
2
2
0
11
1
2
0
.
.
.
.
.
.
Ay
Ag
Q
Ay
Ag
Q
+=+
αα
(3 -1)
Phương trình trên là phương trình cơ bản của nước nhảy hoàn chỉnh.
Hệ số α
0
thường lấy bằng 1 đến 1, 1.
Hình 3-8
2
L
n
P
1
y
1
1
1 ...
Z
n
n
K
K
2
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
τ
(2 -10 0)
dh=a
n
.dτ
n
(2 -10 1)
vào công thức (2-64) sau khi rút gọn và lấy tích phân ta được:
()
1
1
1
1
2
12 21
+
−
−−=
++
−
X
jL
a
i
X
n
X
n
nnn
n
n
ττ
ττ
(2 -10 2)
ở đây:
12
12
nn
n
hh
a
ττ
−
−
=
...
()
Rm
m
mhbb
σ
σ
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−=−= 1
0
(1- 48)
Từ (1- 41) thay (1- 46) và (1- 47) tính lại diện tích theo công thức :
( )
2
0
2
1
RmA
σ
σ
+
=
(1- 49)
Suy ra
()
2
0
2
1
.
σ
σ
+
=
m
A
R
(1- 50)
Từ (1- 46) và (1- 48) ta...
...
Thuỷ ngân
Cồn nguyên chất
9 810
10 000 - 10 100
7750 - 8040
6380
6870 - 7360
8730 - 9030
8730 - 9220
13 2890
7750 - 7850
4
4
15
15
15
15
15
20
15
Lu ý : Khối lợng của chất lỏng ...
Hình 1- 1Lực ma sát trong sinh ra ứng suất tiếp
:
dy
dv
S
T
à
==
(N/m
2
) ( 1- 2 )
Tõ ( 1 - 2 ) rót ra công thức xác định hệ số nhớt động lực
à
:
à
=
T
S
dv
dy
(NS/m
2
) (1- 3) ... Pêtrốp (18 36 -19 20 ) đ biểu thị giả thuyết đó trong trờng hợp chuyển động
thẳng bằng biểu thức toán học :
dy
dv
ST
à
= ( N ) ( 1- 1 )
trong đó :
T - lực ma sát trong
à
- hệ số nhớt động lực, ...
... lớn cũng là p
1
.
áp lực tác dụng lên mặt píttông lớn là: P
2
=
2
p
1
11
11
Đơn vị áp suất:
N/m
2
= P
a
(pascal )
1at = 9,8 .10
4
N/m
2
= 10
4
KG/m
2
= 10 mH
2
0 = 1KG/cm
2
. ... nhỏ T
1
có tiết diện
1
. Hai xi lanh thông nhau và đựng chất
lỏng, một cánh tay đòn quay quanh trục O (Hình 2-22)
P
2
2
P
1
P
1
P
1
B
T
2
P
1
T
1
1
P
1
A
C
P
2
O
D
Q
d
Hình 2- 21 Hình ...
24
24
thay p
1
từ biểu thức trên ta đợc:
P
2
=
2
1
1
P
hay
1
2
2
1
P
P
=
Nếu coi P
1
,
1
không đổi thì muốn tăng P
2
ta phải tăng diện tích...
... phơng trình Becnuli cho hai mặt cắt
(1- 1) và (2-2) , mặt chuẩn (0-0) ta có :
Z
p v
g
Z
p
1
11
2
2
2
2
+ + = +
ở đây : v
2
≈ 0 , h
w1-2
≈ 0 ,
α
1
= 1
Rót ra
p p
Z Z
v
g
1 2
11
1
2
2
γ ...
p
- độ cao đo áp ;
o o
2
s
1
s
z
1
z
2
1
a
o'
a
1
2
o'
hw
1- 2
b
1
b
g2
u
h
2
1
u
1
=
1
1
p
P
h =
g2
u
h
2
2
u
2
=
2
2
p
P
h =
Hình 3 -11
39
u
g
2
2
- độ cao vận tốc. ... v
g
Q Q h
w1
111
2
2
2 2 2
2
1 2
2 2
+
+ = +
+ +
Hay đơn giản cho
Q :
Z
p v
g
Z
p v
g
h
w1
111
2
2
2 2 2
2
1 2
2 2
+ + = + + +
(3-45)
Phơng trình (3-45)...
... +
2
2
2
2 1
2
2
12
1
3
2
1
3
2
à
3
(4 -12 )
Vậy Q
2
> Q
1
và Q
2
= 2,5Q
1
khi độ lệch tâm lín nhÊt (e=
δ
)
57
F dx C
U l
h
h f
= =
à
1
2
C
f
=
+
2
1
2 3
1
1
lg
... (4 -14 ), ta tính đợc
dp
dx
U h U h dp
dx
h
1 1
3
2 2
1
12
*
=
à
( )
=
=
dp
dx
U h h
h
U
h
Q
U h
6
6
1 2
1
3 1 2
1
3
à
à
*
Khi x = 0 và x = l : p = p
a
Thay h bằng (4 -15 ) ... +
6
1
2
1
2
1
à
( ) ( )
Suy ra áp lực tác dụng lên bản phẳng :
( )
P p p dx C
U l
h
a p
o
l
= =
à
1
2
2
2
( )
C
p
=
+
6
1
2
1
1
2
lg
Hệ số nâng ,
=
h
h
1
2
Để...