Bài Giảng Môn Học Thủy lực – Máy thủy lực

Chất lỏng và chất khí đều là một dạng của vật chất nói chung. Trong thực tế chúng luôn tiềm tàng năng lượng dưới ba dạng chủ yếu; Động năng ( ) của môi chất chuyển động, áp năng (pV) của môi chất có áp suất và thế năng (mgh) của môi chất trong môi trường trọng lực.Năng lượng của môi chất ký hiệu E là tổng các năng lượng thành phần và được viết dưới dạng tổng quát:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài Giảng Môn Học Thủy lực – Máy thủy lựcBài Giảng Môn Học :Thủy lực – Máy thủy lực Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT THỦY LỰC VÀ MÁY THỦY LỰC 1. 1. GIỚI THIỆU CHUNG.1.1.1. PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG-BERLLOULI Chất lỏng và chất khí đều là một dạng của vật chất nói chung. Trong th ực t ế chúng luôn ti ềm mv 2tàng năng lượng dưới ba dạng chủ yếu; Động năng ( ) của môi chất chuyển động, áp năng ( pV) 2của môi chất có áp suất và thế năng (mgh) của môi chất trong môi trường trọng lực. Năng lượng của môi chất ký hiệu E là tổng các năng lượng thành phần và được vi ết dưới dạngtổng quát: mv 2 E = pV + + mgh ; 2 Đơn vị của năng lượng là N.m hoặc KN.m. Đối với chất lỏng, để tiện cho việc khảo sát và nghiên cứu, năng lượng c ủa ch ất l ỏng th ườngđược tính cho một đơn vị trọng lượng (G=mg) của chất lỏng, được ký hiệu là H và gọi là cột áp củamột trạng thái chất lỏng. E ); trong đó G là trọng lượng của chất lỏng, G=mg. (H= G Như vậy cột áp của chất lỏng: pV mv 2 mgh H= + + ; (1-1) G 2G G Trong đó: p - áp suất của chất lỏng. V- Thể tích chất lỏng chiếm chỗ. m- Khối lượng chất lỏng. v - vận tốc chuyển động tương đối của chất lỏng. g- Gia tốc trọng trường. G- Trọng lượng của chất lỏng. Từ công thức ( 1-1) sau khi biến đổi ta được: p v2 H= + + h; (1-2). γ 2g H là cột áp của một trạng thái chất lỏng, đơn vị của cột áp là [mH2O]. Trong đó: p - Cột áp áp năng; γ v2 - Cột áp động năng; 2g h - Cột áp thế năng. 1 Giảng viên: Trần Tiến AnhBài Giảng Môn Học :Thủy lực – Máy thủy lực Tổng ba giá trị của cột áp áp năng, cột áp thế năng và c ột áp động năng biểu th ị c ột áp toàn phầncủa một chất lỏng đang tồn tại ở trạng thái nào đó và được xác định bằng công thức (1-2). Dựa trên cơ sở của định luật bảo toàn và chuyển hoá năng lượng áp dụng cho một dòng chảy củachất lỏng từ điểm 1 đến điểm 2, ta xét quy luật của nó đối với từng điều kiện cụ thể. 2 P2 v2 h2 1 2 P1 v1 h1 1 Hình 1.1. Sơ đồ xây dựng phương trình năng lượnga. Phương trình cân bằng năng lượng Berllouli đối với chất lỏng lý tưởng Xét trường hợp quãng đường chuyển động từ mặt cắt 1-1 đến mặt cắt 2-2 (Hình 1.1) mà ch ấtlỏng không trao đổi năng lượng với môi trường bên ngoài. Khi ch ất l ỏng là lý t ưởng (đ ộ nh ớt b ằngkhông) ta có: E1=E2 Có nghìa là tổng năng lượng tại đầu vào (1-1) và tại đầu ra (2-2) c ủa đ ường dòng là nh ư nhau.Hoặc có thể viết dưới dạng cột áp ta có: 2 2 p1 v1 p v + + h1 = 2 + 2 + h2 ; H1=H2 hoặc γ 2g γ 2g Phương trình được viết dưới dạng chung là: p v2 + + h = const ; (1-3) γ 2g Đây là phương trình Berllouli viết cho chất lỏng dưới dạng tổng quát.b. Phương trình cân bằng năng lượng Berllouli đối với chất lỏng thực * Xét trường hợp quãng đường chuyển động từ mặt cắt 1-1 đến mặt c ắt 2-2 (Hình 1.1) mà ch ấtlỏng không trao đổi năng lượng với môi trường bên ngoài. Chất l ỏng th ực v ới đ ộ nh ớt ( ν ≠ 0), dòngchảy ổn định. Vì chất lỏng có ν ≠ 0, nên khi chất lỏng chuyển động từ mặt cắt 1-2 đến mặt c ắt 2-2phải chi phí ...