Giáo trình thủy lực công trình - Chương 5

Chương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi5.1 Khái niệm chungTrên thành bình chứa chất lỏng có khoét một lỗ, dòng chất lỏng chảy qua lỗ gọi là dòng chảy ra
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình thủy lực công trình - Chương 5Chương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi5.1 Khái niệm chung Trên thành bình chứa chất lỏng có khoét một lỗ, dòng chất lỏng chảy qua lỗ gọi là dòng chảy ra khỏi lỗ Vòi là một ống ngắn dính liền với thành bình chứa, dòng chất lỏng chảy qua vòi gọi là dòng chảy ra khỏi vòiChương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia δ H: cột nước tính từ trọng tâm của lỗ H e: độ cao của lỗ δ : độ dày của thành lỗ H e e< Lỗ nhỏ: 10 H Lỗ to: e≥ 10 δLỗ thành mỏng: lỗ có cạnh sắc và độ H dày thành lỗ không ảnh hưởng đến hình dạng dòng chảy3 ÷ 4) e ỏi lỗ δ >( ra kh e Lỗ thành dày: Chảy tự do: dòng chảy ra khỏi lỗ tiếp xúc hoàn toàn với không khíChảy nửa ngập: mặt chất lỏng ngoài lỗ nằm trongphạm vi độcao lỗChảy ngập: dòng chảy ra khỏi lỗ ngập dưới mặt chất lỏngChương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia5.2 Dòng chảy tự do, ổn định qua lỗ nhỏ thành mỏng1 1 H=const → dòng chảy ra khỏi lỗ là H dòng ổn định 2 Tại mặt lỗ các đường dòng không song song, nhưng cách lỗ một đoạn 2 nhỏ các đường dòng song song với nhau, mặt cắt ướt co hẹp lại → mặt cắt co hẹp Tại mặt cắt co hẹp dòng chảy là đổi dần, sau đó dòng chảy hơi mở rộng và rơi xuống dưới tác dụng của trọng lực vc2 hw = ζ Vị trí của nó phụ thuộc hình dạng lỗ. VD: với lỗ tròn → cách lỗ nửa đườ2 g kính ng lỗ dụng định luật Béc-nui-y: Áp α1v02 α c vc2 1H + = 0+ + hw 2 vc H 0 = (α c + ζ ) vc = 22 g 0 = ϕ 2 g 0 (5.1) ϕ : hệ số lưu tốc gH gH 2g αc + ζ lỗChương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia5.2 Dòng chảy tự do, ổn định qua lỗ nhỏ thành mỏng Q = ωc vc = ϕωc 2gH 0 c ω : diện tích của mặt cắt co hẹp ωc ε= Q = ϕε ω 2 gH 0 = µω 2 gH 0 (5.2) ω µ : hệ số lưu lượng của lỗ Với lỗ nhỏ thì µ phụ thuộc hình dạng lỗ, ít có quan hệ với cột nước HCác loại co hẹp của dòng chảy ra khỏilỗ: Lỗ co hẹp toàn bộ: khi trên chu vi lỗ đều có co hẹp 1 Lỗ co hẹp không toàn bộ: khi có một phần nào đó trên chu vi lỗ không co hẹp 2 Lỗ co hẹp hoàn thiện: khi lỗ ở xa thành bình, xa m/c tự do → dòng chảy co hẹp về mọi hướng  p (Đọc SGK tr. 199-201 về Pavơlốpxki: µ c = µ 1 + 0,4  (5.3) điều kiện co hẹp hoàn thiện  3 χ 4   và hình dạng d/c tự do)Chương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia5.3 Dòng chảy tự do, ổn định qua lỗ to thành mỏng H1 H H2 e dh Q = µω 2gH 0 (5.4) µ : hệ số lưu lượng của lỗ to (tra bảng)Chương 5: Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi – Dòng tia5.4 Dòng chảy ngập, ổn định qua lỗ thành mỏng αv0 2 Cột nước tác dụng bằng độ chênh mực 2g nước ở thượng và hạ lưu → không phân H0 H biệt lỗ to và lỗ nhỏ v0 h1 h2 Q = µω 2gH 0 ...