Thủy lực - Kỳ II - Tài liệu, ebook, giáo trình, hướng dẫn

Đối tượng:Nước & chất lỏng Newton khác Vấn đề :Nghiên cứu quy luật của chất lỏng ở trạng thái tĩnh & động. Địa chỉ áp dụng:Giao thông,thủy lợi,xây dựng,mỏ,môi trường,dầu khí Vị trí:Một trong các môn cơ sở quan trọng,đặc biệt đói với giao thông.

102 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 1627 | Lượt tải: 2

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Thủy lực - Kỳ II, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

THỦY LỰC-kỳ II – (I-VI-2012) GỒM CÁC PHẦN : THỦY TĨNH THỦY ĐỘNG-CÁC PHƯƠNG TRÌNH DÒNG CHẢY TRONG KÊNH HỞ(ĐỀU & KHÔNG ĐỀU) ĐẬP TRÀN NƯỚC NHẨY ,NỐI TIẾP & TIÊU NĂNG BẬC NƯỚC& DỐC NƯỚC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Về môn học. Đối tượng:Nước & chất lỏng Newton khác Vấn đề :Nghiên cứu quy luật của chất lỏng ở trạng thái tĩnh & động. Địa chỉ áp dụng:Giao thông,thủy lợi,xây dựng,mỏ,môi trường,dầu khí… Vị trí:Một trong các môn cơ sở quan trọng,đặc biệt đói với giao thông. Một số hình ảnh: Dòng chảy ở sông biển 2.Tính chất vật lý cơ bản 2.Tính chất vật lý cơ bản Tính nén được Tính nén được dùng trong nhà máy thủy điện Lực của trái đất 2.2 Tính chất của chất lỏng Newton, tính nhớt-ứng suất tiếp khi ch.động Lực tiếp tuyến F làm hình phẳng biến dạng theo đường đứt Lực tiếp tuyến F 2.2 Tính chất của chất lỏng Newton, tính nhớt-ứng suất tiếp khi ch.động Lực tiếp tuyến F làm hình biến dạng theo đường đứt 2.2 Tính chất của chất lỏng Newton, tính nhớt-ứng suất tiếp khi ch.động Thay đổi ứng suất tiếp đối với một số chất Tính nhớt- Newton Tính nẩy sinh ứng suất tiếp giữa các lớp chất lỏng khi chúng chuyển động tương đối với nhau. Chất lỏng dính chặt vào thành rắn,mặt thành rắn luôn có lớp chất lỏng,chất lỏng bên trong luôn trượt trên lớp này. Thành rắn sẽ là thành trơn hay nhám thủy lực (học sau). Giả thiết cơ bản Chất lỏng không chịu nén do thay đổi áp suất & nhiệt độ. Chất lỏng dính chặt vào thành rắn (hay không trượt). Chỉ học chất lỏng Newton. Bỏ qua sức căng mặt ngoài vì chủ yếu học dòng chảy ở sông hồ,có mặt tiếp xúc với không khí lớn. Phân loại chất lỏng Chất lỏng Newton: nước,săng ,dầu… Chất lỏng phi Newton:hắc ín ,nhựa nóng chảy, dầu thô… Chất lỏng lý tưởng: không có ma sát Chất lỏng thực:Có ma sát khi chuyển động Lực tác dụng lên chất lỏng Có 2 loại lực: Lực khối lượng (hay lực thể tích) phụ thuộc vào thể tích & khối lượng riêng Lự mặt là lực tại mặt tiếp xúc giữa chất lỏng với chất khác Lực tác dụng lên chất lỏng Chất lỏng tĩnh p= Ví dụ 1 Tấm A trượt tốc độ V trên dầu dày là t,nhớt Phân bố tốc độ dầu theo pháp tuyến n ? U theo q.l.tuyến tính Ví dụ tìm lực ma sát Fms ở thành ống Ví dụ tìm tốc độ U Ví dụ Chương 1-THỦY TĨNH Gồm: *Tĩnh tuyệt đối. Lực khối duy nhất là trọng lực *Tĩnh tương đối. Lực khối không chỉ là trọng lực Áp suất thủy tĩnh p: *p trung bình *p tại một điểm Áp suất trong chất lỏng 1-THỦY TĨNH P = F / A Đơn vị 1.1 Tính chất áp suất tại một điểm Vuông góc & hướng vào mặt phẳng chịu lực Bằng nhau theo mọi phương Đơn vị Ba loại áp suất: *Áp suất tuyệt đối *Áp suất dư *Áp suất chân không 1.1 Tính chất áp suất tại một điểm Áp suất thủy tĩnh vuông góc voí thành cứng áp suất tại một điểm Py=Pz=Ps=P Xét lăng trụ tam giác cân bằng Cân bằng lực tác dụng Theo trục Y Theo trục Z Biết thể tích Do đó cạnh Cân bằng lực tác dụng Các cạnh tiến tới không, ta được: Pz = Py = Ps = P Lăng trụ tam giác Phương trình Euler tĩnh,áp suất điểm tại tâm khối hộp Phương trình Euler tĩnh,áp suất điểm tại tâm khối hộp Phương trình Euler tĩnh,áp suất điểm tại tâm khối hộp,áp suất mặt viết tắt Khối chất lỏng cân bằng ta có: Theo trục x Tương tự cho y,z … Tổng lực mặt: Tương tự cho trục y&z ta được Tổng áp lực mặt ở dạng Gradient áp suất Cho chất lỏng trọng lực Lực khối Tổng lực Một đơn vị t.tích Chất lỏng tĩnh Hay theo trục t.đ. Phương trình thủy tĩnh Phương trình Euler đưa về dạng véc tơ F - gradp= o P.t.cơ bản thủy tĩnh từ p.t.Euler Áp suất tại một điểm,chiều cao đo áp Tích phân Áp suất ở mặt tự do là po Áp suất dư: pdư= ptđ-pa : Pa –áp suất không khí Cho chất lỏng trọng lực Phương trình thủy tĩnh:điểm A, B,cột chất lỏng Đo áp suất trong không khí ,biển & hồ Thay đổi áp suất trong không khí theo độ cao Nghịch lý thủy tĩnh Cùng lọai chất lỏng Áp suất tại đáy mỗi bình đều như nhau, nếu diện tích đáy bình bằng nhau thì áp lực như nhau h Nếu áp suất điểm ở một mặt Chất lỏng không chịu nén Phương trình áp suất thủy tĩnh Xét đoạn ống nghiêng Mặt đẳng áp Phương trình: chỉ ra công ngoại lực lên mặt đẳng áp bằng không: * Điều kiện cân bằng: lực khối là lực có thế =O Đo áp suất không khí- thủy ngân Evangelista Torricelli (1608-1647) Cột thủy ngân ? Đo áp suất không khí Định luật Pascal Định luật Pascal Đo áp suất tuyệt đối,dư Áp suất tại A Chênh áp suất A& B Ống đo nghiêng Ví dụ 4 Áp kế vi sai Ban đầu p1 =p2 =pa Tăng p thì Nguyên lý Archimedes Lực đẩy không khí Kinh khí cầu Lực đẩy trong nước Thí dụ tìm pdư trong bình Đồng hồ đo áp suất Phân bố áp suất F Tường thẳng đứng H h : P=rgh - quy luật tuyến tính P Phân bố áp suất Phân bố áp suất Áp lực lên thành phẳng Ptđ Xét diện tích dA=dxdy Áp suất p=pa+ h Áp suất lên mặt phẳng : Áp lực lên thành phẳng Ptđ Áp lực lên thành phẳngPdư Tâm áp lực Gọi tâm áp lực là (cp) có tọa độ (xp,,yp) Là mô men tĩnh của h.phẳng với trục x-x Gọi tâm áp lực là cp & gọi :Ixx ,tọa độ yp là: Tâm áp lực Biết Do đó yp là: Tương tự mô men với trục oy: Dẫn đến: Áp lực & Tâm áp lực Áp lực lên thành phẳng Tâm áp lực Mo men quán tính của một số hình Tìm áp lực P theo biểu đồ Áp lự lên mặt cong đơn giản Trục Y // đường sinh mặt cong Thành phần Pz = lực đẩy Thành phần Pz hay Fz Ví dụ Van phẳng AB cao 1,5m;rộng 2,0m;quay quanh trục ngang A .Tìm áp lực P= Fn? Lực F giữ van đứng ? Điểm đặt Lời giải: Fn= P= Lực giữ F ?