... sinh
viên các trường Đại học thủy lợi, Đại học xây dựng và các bạn muốn tìm hiểu
thêm về Kỹ thuật môitrường và Bảo vệ môi trường.
Với khuôn khổ số giờ dành cho giáo trình, giáotrình chỉ đề ...
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐÀ LẠT
F 7 G
GIÁO TRÌNH
KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
TRẦN KIM CƯƠNG
2005
Kỹ thuật môitrường -
5
-
CHƯƠNG 1 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÔI
TRƯỜNG ... KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ MÔI
TRƯỜNG VÀ BẢO VỆ MÔITRƯỜNG
§1 MÔITRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
1- Môitrường
Tùy theo quan niệm và mục đích nghiên cứu về môitrường mà có nhiều định nghóa
khác nhau....
...
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
ngòi, thuỷlực dòng thấm Những ... 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 ... Tính nhớt của chất lỏng đặc trưng bởi hệ số nhớt động lực µ (Ns/m
2
hoặc kg/ms)
hoặc hệ số nhớt động học :
ρ
µ
ν
=
(m
2
/s) (1-5)
* Thủylực học nghiên cứu chất lỏng tuân theo định luật ma...
... : Cơ sở động lực học chất lỏng
Hình 3 - 6: Ý nghĩa hình học của phương trình Becnuli
H
g
uP
z =++
2
2
γ
→ Tổng cột nước (cột nước động lực)
Vậy ý nghĩa thuỷlực của phương trình Bécnuly ... nào lưu tốc nhỏ thì áp lựcthuỷ động lớn,
nới nào có lưu tốc lớn thì áp lựcthuỷ động nhỏ.
3.6 Độ dốc thuỷlực và độ dốc đo áp
3.6.1. Độ dốc thuỷlực (J)
- Độ dốc thuỷlực là tỷ số hạ thấp ... 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 .)()(
21211
−=−=
γ
γ
(*) Công của áp lực thuỷ...
...
Các lực tác dụng lên dòng chảy gồm có :
+ 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 ... dòng chảy đều.
4.3 Hai trạng thái chuyển động của chất lỏng
(*) Thí nghiệm Raynold : (trình bày theo giáo trình)
4.3.1. Trạng thái chảy tầng :
Là trạng thái chảy trong đó các phần tử chất lỏng ... 5: Trường hợp co hẹp đột ngột
g
v
h
CC
2
.
2
2
ξ
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
Ω
−=
ω
ξ
105.0
C
c.Cửa vào ống :
Hình 4 - 6: Trường hợp cửa vào: rất thuận; mép sắc; mép tròn
v1
w1
Hình 4 - 7: Trường...
... hẹp, dòng chảy mở rộng dần ra và rơi xuống dưới tác dụng của
trọng lực.
Để xác định lưu lượng của dòng chảy ta viết phương trình Bécnuly cho 2 mặt cắt,
m/c 1-1 ở mặt tự do của thùng chứa và ... dòng chảy ra khỏi lỗ khi cột nước tác dụng H không đổi, là một dòng ổn định,
nghĩa là lưu tốc, áp lực đều không đổi theo thời gian.
Khi chất lỏng chảy ra khỏi lỗ các đường dòng ở ngay trên mặt ... Chương 5 : Dòng chảy qua lỗ và vòi
Chảy tự do Chảy nửa ngập Chảy ngập
Hình 5 - 2: Các trường hợp chảy ra khỏi lỗ
5.2 Dòng chảy ổn định qua lỗ nhỏ thành mỏng
5.2.1. Dòng chảy tự do...
...
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++=⇒
3
.
2
2
2
th
mthm
Q
QQQ
K
L
H
(6-8)
Trường hợp Q
m
= 0 ta có :
L
K
Q
H
th
.
3
1
2
2
=
(6-9)
6.3 Tính toán thuỷlực đường ống ngắn
- Khi tính toán thuỷlực đường ống ngắn ta phải kể đến cả ... lưu lượng Q khi biết cột nước H, đường kính d, chiều dài ống l:
+ Cách giải :
- Tính độ dốc thủylực :
l
H
J =
6-3
Chương 6 : Dòng chảy ổn định trong ống có áp
Chương 6
DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH ... Dòng chảy ổn định trong ống có áp
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...
... của mặt cắt có lợi nhất về thủylực :
Mặt cắt có lợi nhất về thủylực là mặt cắt cho qua Q lớn nhất khi ω, i, n không đổi.
Điều đó có nghĩa là khi bán kính thủylực lớn nhất. (Hay chu vi ướt ... 0.2 và lập thành bảng tính.
7.4.4. Xác định bán kính thủylực có lợi nhất R
ln
- Viết phương trình cơ bản cho mặt cắt có lợi nhất về thủylực :
( )
iRCRmiRCQ
1
2
0
2
σ
σ
ω
+
==
Với σ = ... mặt cắt có lợi nhất về thủylực và mặt cắt bất kỳ :
Mặt cắt có lợi nhất về thủylực có σ = 1
Mặt cắt bất kỳ có σ
1
≠
Đề xét quan hệ giữa 2 mặt cắt, ta viết phương trình cơ bản :
iRCQ
ω
=
...
... phân gần đúng theo số mũ thủy lực.
Các phương pháp này chỉ trình bày các công thức để áp dụng, việc nghiên cứu cơ sở
tính toán và biến đổi tham khảo trong sách Thủylực .
8.6.1. Vẽ đường mặt ... kênh có nhiều phương pháp được giới thiệu
trong một số giáo trình. Tuy nhiên, để cho đơn giản và tiện cho áp dụng tính toán, dưới
đây trình bày cách tính và vẽ đường mắt nước trong kênh theo ... yếu tố thủylực là
không đổi.
- Dòng chảy đều : là dòng chảy thỏa mãn đồng thời 4 điều kiện : Q, ω, n, i = const.
- Dòng chảy không đều : khi i ≤ 0 thì dòng chảy không đều xuất hiện do lực cản...
...
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
g
V
dl
d
c
2
2
ξ
: biểu thị tổn thất cục bộ (luôn +)
Trong tính toán, người ta chuyển từ phương trình vi phân sang phương trình sai
phân :
()
()
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−++∆=−−=∆
g
V
g
V
l
K
Q
zzz
td
ctd
22
22
2
2
ξα
... đoạn
So với dòng chảy trong kênh hở, dòng chảy trong sông phức tạp hơn rất nhiều vì
các yếu tố thủylực thay đổi rất phức tạp dọc theo dòng sông. Ngoài ra, độ nhám lòng
sông cũng khác nhau theo ... được. Do vậy 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...
...
Giả thiết :
+ áp suất tại mặt cắt co hẹp phân bố theo quy luật thủy tĩnh
Hình 10.11
+ Lực ma sát đáy không đáng kể.
Viết phương trình động lượng cho đoạn có nước chảy ngập :
()
(
22
20
2
1
...
22
2
2
0
11
1
2
.0
ω
ω
α
ω
ω
α
y
Q
y
Q
+=+
(10-3)
Đây là phương trình cơ bản của nước nhảy hoàn chỉnh.
10.3.2. Hàm số nước nhảy
Trong phương trình cơ bản của nước nhảy, vế trái là hàm của h’ và vế ... α
0
≈ hệ số sửa chữa động
năng α, ta được :
0.1
2
2
=− B
g
Q
ω
α
(10-4)
Phương trình này giống với phưng trình xác định độ sâu phân giới h
k
- Cho h một số giá trị, xác định θ(h) tương ứng....
... qua đập khi biết chiều rộng b, cao trình đỉnh đập, mực nước
thượng hạ lưu.
2) Biết chiều rộng đập b, lưu lượng Q qua đập, mực nước thượng hạ lưu, xác định
cao trình đỉnh đập.
3) Tính chiều rộng ... trị số h’=h
c
và h”=h”
c
là 2 độ sâu liên hiệp trong
nước nhảy sóng, thoả mãn phương trình Q và phương trình nước nhảy sóng. Giải hệ ta
được:
)12(21
)12(2
'.''
22
22
0
−+
−
===
ϕϕ
ϕϕ
Hkhh
c
... dềnh lên tạo ra độ chênh MN thượng - lưu thì dù không có ngưỡng ở đáy
kênh thì về quan điểm thủy lực, cũng coi đó như là đập tràn đỉnh rộng (đập có P = P
1
=
0); độ sâu nước ở thượng lưu khe...
... về thủylực và mặt cắt bất kỳ.
Xét phương trình cơ bản, ta có:
( ) ( )
lnln
RCRCiRCRiCQ
ωωωω
=⇔==
Ths. Trần Văn Hừng
9
Chương II Dòng chảy ổn định không đều trong kênh THỦYLỰC CÔNG TRÌNH ...
2
0
2
0
1
1
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
−
=
K
K
j
K
K
i
dl
dh
(2-62)
LỜI NÓI ĐẦU
Thủylực công trình là môn học được giảng dạy cho nhiều ngành học:
Thuỷ công, Xây dựng, Công thôn, Kỹ thuật môitrường được biên soạn trên cơ
sở tổng ... h
k
Xét trường hợp thứ nhất ta thấy dòng chảy liên tục, nhưng trong trường hợp thứ
hai dòng chảy mất liên tục, bị gián đoạn trong một đoạn ngắn bởi khu nước xoáy. Hiện
tượng thủylực trong trường...
... lực ma sát trong
à
- hệ số nhớt động lực, đặc trng tính nhớt của chất lỏng ;
9
9
1.3.5. Chất lỏng thực, chất lỏng lý tởng
Trong thực tế, chất lỏng có đầy đủ tính chất cơ lý nh đ trình ... toán thông thờng có thể bỏ qua.
1.3.4. Tính nhớt
Trong quá trình chuyển động các lớp chất lỏng trợt lên nhau phát sinh ra lực ma
sát trong gây ra tổn thất năng lợng và chất lỏng nh thế ... nhớt).
Chất lỏng lý tởng là chất lỏng có tính di động tuyệt đối ; hoàn toàn không chống
đợc lực cắt và lực kéo ; hoàn toàn không nén ép không gin nở và không có tính
nhớt.
Chất lỏng ở trạng thái...
...
2.1.1. Lực tác dụng lên chất lỏng
ở trạng thái tĩnh, chất lỏng chịu tác dụng của hai loại ngoại lực :
Lực khối lợng (hay lực thể tích) tác dụng lên chất lỏng tỉ lệ với khối lợng (nh trọng
lực, lực ... gọi là hàm số lực và lực đợc biểu thị bằng hàm số trên gọi là lực có
thế. Do đó chất lỏng có thế ở trạng thái cân bằng chỉ khi lực khối tác dụng lên nó là lực có thế.
2-3. Phơng trình cơ bản ... 2-3
2.2. Phơng trình vi phân của chất lỏng cân bằng (phơng trình
ơle tĩnh)
Phơng trình biểu diễn mối quan hệ giữa ngoại lực tác dụng vào một phần tử chất lỏng
với nội lực sinh ra trong...
...
Phơng trình (3-45) là phơng trình Becnuli cho toàn dòng chất lỏng thực. Nó đợc
dùng rộng ri để giải các bài toán trong thuỷlực và thuỷ khí động lực học.
*Lu ý : Việc mở rộng phơng trình Becnuli ...
Công của các lực tác dụng lên khối chất lỏng AB gồm công của động áp lực và công
của trọng lực.
Công của động áp lực là :
E
p
= p
1
d
1
ds
1
- p
2
d
2
ds
2
40
3.6. Phơng trình Becnuli ... dụng của phơng trình Becnuli
Phơng trình Becnuli đợc ứng dụng rất rộng ri trong nhiều ngành kỹ thuật để giải
quyết nhiều vấn đề trong thực tiễn. Một số chơng tiếp theo của giáotrình có thể...