Chương 7: Dòng chảy đều trong ống - PGS.TS. Lê Văn Dực

Phương trình cơ bản, phân bố vận tốc, tổn thất dọc đường trong ống, tổn thất cục bộ trong đường ống,... là những nội dung chính trong chương 7 "Dòng chảy đều trong ống". Mời các bạn cùng tham khảo nội dung tài liệu để nắm bắt thông tin chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 7: Dòng chảy đều trong ống - PGS.TS. Lê Văn Dực Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP. HCM PGS. TS. Lê Văn Dực Chương 7: DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG ỐNG7.1 Phương trình cơ bản : + Xét đoạn dòng chảy đều trong đường ống có tiết diện A, giới hạn bởi 2 m/c 1-1 và 2-2, cách hw 1-2 2 p2 2 1 z2 L V p1 1 z1 0 0 H.7.1 nhau một đoạn L, và gọi O-O là mặt chuẩn cao độ (Hình H.7.1). + Áp dụng phương trình năng lượng giữa hai m/c 1-1 và 2-2 : V12 p1 V 22 p 2 α1 + +z1 = α 2 + +z2 + hw 1-2 (7.1) 2g γ 2g γ hw 1-2 : tổn thất năng lượng của dòng chảy từ m/c 1-1 đến 2-2 : V1 , V2 : vận tốc tại m/c 1-1 và 2-2 p1 , p2 : áp suất tại m/c 1-1 và 2-2 z1 , z2 : cao độ trọng tâm của hai m/c 1-1 và 2-2 Vì là dòng chảy đều, nên V1 = V2 = V; và giả thiết α1 =α2 ⇒ p1* p 2* hw 1-2 = ( - ) (7.2) γ γ p* p với = +z γ γ + Sự cân bằng lực : - Lực khối : trọng lượng khối chất lỏng. W = γ.A.L (7.3) - Lực mặt : • Áp lực tại m/c 1-1 : p1A • Áp lực tại m/c 2-2 : p2.A - Lực ma sát với thành rắn : τo.χ.L Với χ : chu vi ướt. ⇒ Tổng lực chiếu lên phương dòng chảy : -γ.A.Lsin(α)+p1A-p2.A-τo.χ.L = 0 (7.4) p1 p2 τo χ τ L ⇒ -Lsin(α) + ( - )= . .L = o . γ γ γ A γ Ro mà -Lsin(α) = z1 - z2 ⇒ www.datechengvn.com 102 Copyright @datechengvn – January 2014 Trường Đại Học Bách Khoa – ĐHQG TP. HCM PGS. TS. Lê Văn Dực p1 p2 τo L z1 - z2 + ( - )= . γ γ γ Ro p * 1 p * 2 τo L ( - ) = hw 1-2 = . γ γ γ RoTa suy ra phương trình cơ bản của dòng chảy đều trong ống là: h w 1− 2 τo = γ.Ro. = γ.Ro.J (7.5) L Với : A Ro = : bán kính thủy lực χ h w 1− 2 J = : độ dốc đường năng L τo : ứng suất ma sát giữa chất lỏng và thành rắn.7.2 Phân bố vận tốc :7.2.1 Chảy tầng : + Đặc điểm dòng chảy tầng trong ống tròn có bán kính ro : - Sự phân bố áp suất và vận tốc đối xứng qua trục ống - Vận tốc tại thành ống bằng không - Ứng suất ma sát tuân theo định luật ma sát nhớt của Newton: du du τ = -µ. = -µ. (7.6) dy dr τo ro τ Umax r H.7.2 + Sự phân bố vận tốc : Ta có : A r τ = ...