Kỹ thuật khai thác part 4

3.3.1Điều kiện đồng dạngĐể mô hình và nguyên mẫu được xem là đồng dạng theo Fridman (1973) phải thoả mãn 6 điều kiện như sau: 1) Các đường viền trong bản vẽ mô hình phải đồng dạng về hình học và các tỉ số diện tích phần chỉ lưới chiếm chổ phải bằng với tỉ số của nguyên mẫu, nghĩa là: Esm = Esp. Các điều kiện biên trong thí nghiệm mô hình so nguyên mẫu khi có dòng chảy nên theo tiêu chuẩn đồng dạng thủy động lực đã có trong thực tế. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật khai thác part 4 3.3.1Điều kiện đồng dạng Để mô hình và nguyên mẫu được xem là đồng dạng theo Fridman (1973) phải thoảmãn 6 điều kiện như sau:1) Các đường viền trong bản vẽ mô hình phải đồng dạng về hình học và các tỉ số diện tích phần chỉ lưới chiếm chổ phải bằng với tỉ số của nguyên mẫu, nghĩa là: Esm = Esp.2) Các điều kiện biên trong thí nghiệm mô hình so nguyên mẫu khi có dòng chảy nên theo tiêu chuẩn đồng dạng thủy động lực đã có trong thực tế.3) Các điều kiện ban đầu của vận động (hình dạng, tốc độ, hướng ở thời điểm T = 0) của mô hình và nguyên mẫu cũng phải theo tiêu chuẩn đồng dạng đã có trong thực tế.4) Các tham số tỉ lệ của các lực tác động lên mô hình và nguyên mẫu, kể cả lên các phụ tùng, cần phải giống nhau về tất cả các lực, nghĩa là: Fm/Fp = hằng số. Vì thế, số Newton (Ne) (xem mục 3.4.5) phải là như nhau đối với cả hai mô hình và nguyên mẫu, nghĩa là: Nem = Nep.5) Với các phụ tùng tương đối nặng (cáp, xích,...) ở đó lực trọng trường cũng là một nhân tố ảnh hưởng thì số Froude khái quát (Fr) (xem mục 3.4.6) phải như nhau ở cả mô hình và nguyên mẫu, nghĩa là: Frm = Frp.6) Trường hợp có sự vận động tăng hoặc giảm tốc thì số Strouhal (Sr), (xem mục 3.4.7) cũng phải bằng nhau, nghĩa là: Srm = Srp đối với đồng dạng động lực học. 3.3.2Đồng dạng hình học Trong thiết kế mô hình, đồng dạng hình học so với nguyên mẫu thì được xét quacác kích thước tổng. Tuy nhiên, ta có thể sử dụng tham số về cỡ mắt lưới (m), độ thô(Dt) và hệ số rút gọn (U) để tính tỉ số diện tích phần chỉ chiếm chổ (Es) của cả hai môhình và nguyên mẫu là bằng nhau, nghĩa là: Esm=Esp. Áp dụng công thức (2.9), ta có: E kp .Dtp E km .Dtm E sm = = = E sp (3.9) Eum .m1m Eup .m1 pở đây: m1 = 2a lá kích thước 2 cạnh mắt lưới kéo căng. Tỉ số diện tích chỉ lưới chiếm chổ (Es) mà ở đó các lực thủy động trên một đơn vịdiện tích lưới phụ thuộc vào nó có thể đạt được bởi các kết hợp của m1, Dt, Ek và Eukhác nhau. Điều kiện này sẽ đơn giản bớt đi việc chuẩn bị cho lưới mô hình bởi khôngnhất thiết phải dùng lưới có cở mắt lưới quá nhỏ và mịn. Thậm chí lưới mô hình cũngcó thể làm giống như lưới nguyên mẫu. Từ công thức (3.9), chia biểu thức thứ 2 cho biểu thức thứ 3, ta được tiêu chuẩnđồng dạng hình học cho lưới. Dtp m1m Eum =1 (3.10) . . Dtm m1 p Eup Trong nhiều loại ngư cụ, các phần lưới khác nhau thường có cỡ mắt lưới, độ thô vàhệ số rút gọn khác nhau. Do đó, để giảm bớt việc tính toán, các giá trị khái quát tươngđương cho D, m, và E mà chúng đặc trưng cho toàn bộ lưới như thể tất cả chúng làmcùng loại lưới, thì cũng có thể được áp dụng. Khi đó, trung bình cho mỗi tham số của 49tổng k tấm lưới được cân theo diện tích chỉ (Si) của mỗi tấm nên được áp dụng. Ở đâyDi, mi, và Ei là các giá trị của các tham số trong tấm lưới thứ i, các giá trị trung bìnhtrọng lượng được định nghĩa sau: k k k ∑ Di .S i ∑ mi .S i ∑ E .S i i D= m= E= i =1 i =1 i =1 (3.11); (3.12); (3.13) k k k ∑S ∑S ∑S i i i i =1 i =1 i =1Thí dụ 3.3 Tính đường kính trung bình của chỉ lưới hình nón cụt và hình trụ trong thí dụ 2.5.Giải: Đối với hình nón cụt đường kính chỉ lưới là Dtc = 1,5 mm và diện tích chỉ là Stc =20,6 m2. Đối với lưới hình trụ, đường kính chỉ lưới là Dt0 = 2,1 mm và diện tích chỉlưới là St0 = 40,7 m2. Do đó, đường kính trung bình của các loại chỉ trong toàn bộ lướilà: (1,5 × 20,6) + (2,1 × 40,7) Dt = = 1,9 mm 20,6 + 40,7Các tham số trung bình này có thể được sử dụng để tìm ra các tham số tỉ lệ theo yêucầu của tiêu chuẩn (3.10). Vậy: Tham số tỉ lệ đối với đường kính chỉ lưới là: S D = ...