Thủy lực 1 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 5

Dòng chảy ra khỏi lỗ và vòi - dòng tiaA - dòng chảy ra khỏi lỗ và vòiĐ5-1. Khái niệm chungTrên 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 là dòng chảy ra khỏi vòi. Lý thuyết về dòng chảy qua lỗ, qua vòi là cơ sở cho sự tính toán thủy lực về cống lấy nước, cống tháo nước, âu thuyền, máy phun đào đất, vòi chữa...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy lực 1 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 5 Ch¬ng V Dßng ch¶y ra khái lç vµ vßi - dßng tia A - dßng ch¶y ra khái lç vµ vßi§5-1. Kh¸i niÖm chung Trªn thµnh b×nh chøa chÊt láng cã khoÐt mét lç, dßng chÊt láng ch¶y qua lç gäi lµdßng ch¶y ra khái lç; vßi lµ mét èng ng¾n dÝnh liÒn víi thµnh b×nh chøa, dßng chÊt lángch¶y qua vßi lµ dßng ch¶y ra khái vßi. Lý thuyÕt vÒ dßng ch¶y qua lç, qua vßi lµ c¬ së chosù tÝnh to¸n thñy lùc vÒ cèng lÊy níc, cèng th¸o níc, ©u thuyÒn, m¸y phun ®µo ®Êt, vßich÷a ch¸y v.v... Tæn thÊt n¨ng lîng cña dßng chÊt láng ch¶y qua lç, qua vßi chñ yÕu lµ do kh¾c phôcsøc c¶n côc bé t¹i ngay n¬i cã lç, cã vßi; do ®ã tæn thÊt cét níc hÇu nh hoµn toµn lµ tænthÊt côc bé. Theo tÝnh chÊt cña dßng ch¶y khái lç, cã thÓ ph©n lo¹i lç nh sau: 1. Theo ®é cao e cña lç so víi cét níc H tÝnh tõ träng t©m cña lç, mµ ph©n ra: lçnhá, lç to (h×nh 5-1). H th× gäi lµ lç nhá. Ta coi r»ng cét níc t¹i c¸c ®iÓm cña lç nhá ®Òu a) NÕu e < 10b»ng nhau vµ b»ng cét níc H t¹i träng t©m cña lç. d d > (3 - 4)e h h e e b) a) H×nh 5-1196 http://www.ebook.edu.vn H b) NÕu e ³ th× gäi lµ lç to. Cét níc t¹i phÇn trªn vµ phÇn díi cña lç to cã trÞ sè 10kh¸c nhau râ rÖt.2. Theo ®é dµy cña thµnh lç, cã thÓ ph©n ra lç thµnh máng vµ lç thµnh dµy; a) NÕu lç cã c¹nh s¾c vµ ®é dµy d cña thµnh lç kh«ng ¶nh hëng ®Õn h×nh d¹ng cñadßng ch¶y ra th× lç gäi lµ lç thµnh máng; b) NÕu ®é dµy d > (3 ¸ 4)e, ¶nh hëng ®Õn h×nh d¹ng dßng ch¶y ra th× lo¹i lç nµy gäilµ lç thµnh dµy.3. Theo t×nh h×nh nèi tiÕp cña dßng ch¶y ra, cã thÓ chia thµnh: a) Ch¶y tù do: khi dßng ch¶y ra khái lç tiÕp xóc víi kh«ng khÝ. b) Ch¶y ngËp: khi dßng ch¶y ra khái lç bÞ ngËp díi mÆt chÊt láng. c) Ch¶y nöa ngËp: khi mÆt chÊt láng t¹i phÝa ngoµi lç n»m ë trong ph¹m vi ®é cao lç.§5-2. Dßng ch¶y tù do, æn ®Þnh qua lç nhá thµnh máng Dßng ch¶y khái lç, khi cét níc t¸c dông H kh«ng ®æi, lµ mét dßng ch¶y æn ®Þnh, tøclµ lu tèc, ¸p lùc ®Òu kh«ng thay ®æi víi thêi gian. Khi chÊt láng ch¶y ra khái lç, ë ngay trªn mÆt lç, c¸c ®êng dßng kh«ng song song,nhng c¸ch xa lç mét ®o¹n nhá, ®é cong cña c¸c ®êng dßng gi¶m dÇn, c¸c ®êng dßng trëthµnh song song víi nhau, ®ång thêi mÆt c¾t ít cña luång ch¶y co hÑp l¹i; mÆt c¾t ®ã gäilµ mÆt c¾t co hÑp. VÞ trÝ mÆt c¾t nµy phô thuéc h×nh d¹ng cña lç; ®èi víi lç h×nh trßn, mÆtc¾t co hÑp ë c¸ch lç chõng mét nöa ®êng kÝnh lç. T¹i mÆt c¾t co hÑp, dßng ch¶y cã thÓ coilµ dßng ®æi dÇn; ra khái mÆt c¾t co hÑp, dßng ch¶y h¬i më réng ra vµ r¬i xuèng díi t¸cdông cña träng lùc. Ta cÇn t×m c«ng thøc tÝnh lu lîng cña lç. LÊy hai mÆt c¾t: 1-1 ë mÆt tù do trong thïng chøa vµ C-C t¹i mÆt c¾t co hÑp cña dßngch¶y ra, ta chän mÆt chuÈn n»m ngang 0-0 ®i qua träng t©m cña lç (h×nh 5-2) råi viÕtph¬ng tr×nh BÐcnuiy cho mét ®iÓm ®Æt t¹i mÆt c¾t 1-1 vµ cho ®iÓm ®Æt t¹i träng t©m C-C: p a α1 v 2 α v2 p + = 0 + a + c c + hw , 0 H+ (5-1) γ γ 2g 2gtrong ®ã H lµ cét níc kÓ tõ träng t©m cña diÖn tÝch lç, v0 lµ lu tèc trung b×nh t¹i mÆtc¾t 1-1, vc lµ lu tèc trung b×nh t¹i mÆt c¾t C-C; hw lµ tæn thÊt cña dßng ch¶y ®i tõ 1-1 ®ÕnC-C, ë ®©y chñ yÕu lµ tæn thÊt côc bé qua lç: v2 c hw = ζ 2g 197 http://www.ebook.edu.vn 2 a V0 2g 1 1 H0 H c VC c H×nh 5-2 α1 v 2 ...