Bài giảng Thủy lực - Chương 4: Sức cản thủy lực - Tổn thất cột chất lỏng

Bài giảng Thủy lực - Chương 4: Sức cản thủy lực - Tổn thất cột chất lỏng. Chương này cung cấp cho học viên những nội dung về: những dạng tổn thất; hai chế độ chảy, thí nghiệm Reynoldsl; phương trình cơ bản của dòng chảy đều; chế độ chảy tầng trong ống; dòng chảy rối trong ống trụ tròn;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Thủy lực - Chương 4: Sức cản thủy lực - Tổn thất cột chất lỏng CHƯƠNG 4 SỨC CẢN THUỶ LỰC ­ TỔN THẤT CỘT CHẤT  LỎNG (CHƯƠNG 4, 5,6) l V2 V2 m n 4.1 Những dạng tổn thất:hd ; hc ; hf hdi hcj d 2g 2g 1 1 Vd V 4 R 4.2 Hai chế độ chảy, thí nghiệm REYNOLDS:   Re 4.3 Phương trình cơ bản của dòng  chảy đều: 4.6. DÒNG CHẢY RỐI TRONG ỐNG TRỤ TRÒN. 4.6.1 Nguồn gốc của rối 4.6.2. Lưu tốc thực, lưu tốc trung bình thời gian, lưu tốc mạch  động Lưu tốc tức thời (lưu tốc thực) =  lưu tốc trung bình thời gian + mạch động lưu tốc ux ux u,x   uy uy uy, uz uz uz, 4.6.3 Ứng suất tiếp trong dòng chảy rối du 2 du 2 t r l ( ) dy dy 4.6.4.Lớp mỏng chảy tầng, thành trơn và thành nhám thủy lực 4.6.6 Thí nghiệm Nicuratsơ và quy luật biến thiên của    trong dòng chảy rối; Công thức xác định hệ số ma sát: Khu vực Chế độ chảy Re 1 ­ AB  Tầng  4.6.8. Phương trình Sêdi : Trong khu vực sức cản bình  phương, để tính vận tốc dòng chảy đều :  l v2 hd d 2g 8g V C RJ C (R 4d ) C ( m / s) l 4.6.9 Những công thức kinh nghiệm xác định hệ số Sêdi : 4.7 TỔN THẤT CỤC BỘ: I/ Đột mở a/ Giả thiết: * Phân bố vận tốc tại hai mặt cắt là đều,  1 =  2 = 1. * Bỏ qua lực ma sát với thành bên so với các lực khác. * Áp suất p1 tác động lên toàn bộ diện tích 2. 2 (V1 V 2 ) b/ Phương trình: hc 2g 2 1 V2 II/ Đột thu: hc (1 2 ) 2 1 2g Ví dụ: Cần giữ áp suất p0 trong bể chứa A (H1 K = 1,6m) là bao nhiêu để cấp được lưu lượng nước ( = 0,01cm2/s) Q = 3,2m3/h cho tầng thứ 6 của nhà ở (H2 = 25m). Biết ống dẫn gồm hai đoạn (đoạn 1: l1 = 18m, d1 = 50mm và đoạn d2 H2 1: l2 = 14m, d2 = 30mm); hệ số tổn thất ở chỗ cong =0,2; hệ số tổn thất ở khóa =3; độ p0 C K d1 nhám tuyệt đối đường ống = 0,2mm. H1 A 4.8. DÒNG CHẢY QUA LỖ: 4.8.1 Khái niệm và phân loại: e : chiều cao của lỗ.  : tiết diện lỗ.  : chiều dày của thành bình. H: khoảng cách từ tâm lỗ đến mặt  thoáng gọi là cột nước trên lỗ. 4.8.2. Dòng chảy tự do qua lỗ nhỏ thành mỏng, cột áp không đổi v 2c 1 Ho ( dt ) vc 2 gH o l 2 gH o Q ( l 0.64 * 0.97 0.62 l ) 2 gH o 2g dt 4.9 Dòng chảy qua vòi hình trụ gắn ngoài cột áp không đổi. I/ Phân loại:  Hình trụ; hình nón cụt (thu hẹp, mở rộng), … II/ Công thức: a/ Lưu lượng: v2 l Ho ( dt 2 dm ) v v 2 gH o Q v ( 0.82) 2 gH o 2g d b/ Hiện tượng chân không: v 2c Ho hck ( dt ) vc l 2g (Ho hck ) Qv Ql 2g hck 0.75H o Điều kiện để vòi làm việc bình thường:  hck 9.7 m Ho 13m; l (3 4)d Ví dụ: Một bình lớn, kín, chứa chất lỏng, trên mặt có không khí với áp suất dư po p0=0,2at. Cách dưới mặt thoáng một độ sâu 1,5m có lỗ nhỏ cho chất lỏng chảy ra. Tính lưu tốc và lưu lượng chảy qua lỗ tại cửa ra của dòng chảy trong các trường hợp: - Chất lỏng là nước. - Chất lỏng là dầu có tỷ trọng là 0,7. - Chất lỏng gồm một lớp nước dầy 0,4m và một lớp dầu dầy 1.1m. (Giả thiết bỏ qua các tổn thất năng lượng) 4.10.  Tính toán thủy lực đường ống.  I/ Khái niệm và phân loại Tên gọi Hiện tượng hw hc = (5  hw = (1.05    Ống dài 10)%hd 1.1)hd Ống ngắn hd   hc hw = hd + hc Trong tính đường ống thườ ng sử dụng các ph ương trình  sau: • Phương trình Bécnuli  • Phương trình liên tục • Phương trình xác định tổn thất cột nước. Công thức: Q v C RJ Q K J Q2 K C R f ( D, n) J K2 II/ Tính đường ống dài hd Q2 Q K J hd 2 l; K f ( n, d ) f (hinhdang , vatlieu ) l K CÂU HỎI ÔN TẬP CHƯƠNG TRONG TẬP BÀI GIẢNG ...