Thủy lực đại cương

Tham khảo sách thủy lực đại cương, kỹ thuật - công nghệ, cơ khí - chế tạo máy phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thủy lực đại cươngTRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG ThS Leâ Minh Löu GIAÙO TRÌNH THUÛY LÖÏC _Tp.Hoà Chí Minh 2007 _MỞ ĐẦU ThS LÊ MINH LƯU CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU§1.1 – Định nghĩa môn học. Thủy lực học còn được gọi là Cơ học chất lỏng ứng dụng, là một môn khoa họcứng dụng. Thủy lực nghiên cứu: − Các quy luật cân bằng và chuyển động của chất lỏng − Các biện pháp ứng dụng các quy luật đó vào thực tiễn Thuỷ lực học được chia thành hai nội dung lớn: − Thuỷ lực đại cương: hình thành trên cơ sở các quy luật chung (phần nộidung này của môn học có trong tất cả các chương trình đào tạo của tất cả cácchuyên ngành kỹ thuật có liên quan đến chất lỏng). − Thuỷ lực chuyên môn như: Thủy lực đường ống; Thuỷ lực lòng dẫn hở:Thuỷ lực công trình; Thuỷ lực sông ngòi; Thủy lực dòng thấm. ...v ...v.. Hệ đo lường dùng trong Thuỷ lực là: hệ kỹ thuật MkGS (m, kG, sec) và SI (hệđo lường quốc tế) – m, kg, sec. Quan hệ giữa các đơn vị: − Lực: đo bằng Niutơn, ký hiệu N và cũng được đo bằng kilogam lực, kýhiệu bằng kG hoặc đo bằng đyn. 1 N = 1 kg.1m/s2 = 1mkgs-2; 1 kG = 9,807 N; 1 N = 0,102 kG; 1 dyn = 10-5 N = 1,02.10-6 kG − Áp suất: đo bằng Pascal (Pa); đyn/cm2; kg/cm2 (atm); atm tuyệt đối; mmHg. 1 Pa = 1 N/m2 = 10 dyn/cm2 = 1,02.10-5 kG/cm2 = 9,87.10-6 atm tuyệt đối = 7,50.10-3 mmHg. − Khối lượng: đo bằng kilogram khối lượng (kg); gam khối lượng (g);kGs /m4. 2 1 kg = 103g = 0,102 kGs2/m4.§1.2 – Lịch sử phát triển. Cơ học chất lỏng ứng dụng - thủy lực – có một quá trình phát triển lâu đời. Mộtsố nguyên lý về thủy tĩnh (lý thuyết cân bằng của chất lỏng) đã được Asimed xáclập trong tác phẩm nỗi tiếng từ năm 250 trước công nguyên và sau đó là Xtevin(1548 – 1620), Galile (1564 – 1642) và Pascal (1623 – 1662) phát triển. _1_MỞ ĐẦU ThS LÊ MINH LƯU Giữa thế kỷ XV Leonar de Vanhxi (1452 – 1519) đặt nền móng cho thựcnghiệm thủy lực. Ống đã tiến hành nghiên cứu trong phòng thí nghiệm một số vấnđề về chuyển động của nước trong kênh, qua lỗ vòi và đập tràn. Torixeli (1608 –1647) đã đề xuất công thức nổi tiếng về vận tốc của chất lỏng chảy qua lỗ, cònNiutơn (1642 – 1724) đã phát biểu quy luật cơ bản về ma sát trong của chuyểnđộng của chất lỏng. Trong thế kỷ XVIII Danhin Becnui (1700 – 1782) và Leona Ơle (1707 – 1783)đã đề xuất phương trình tổng quát về chuyển động của chất lỏng lý tưởng và có thểcoi các ông là những người đặt nền móng cho cơ học chất lỏng lý thuyết. Cuối thế kỷ XVIII nhiều bác học và kỹ sư (Sêdi, Đacxi, Badanh, Vâyxbắc)trong các trường hợp cụ thể khác nhau và họ đã nhận được một số lượng lớn cáccông thức kinh nghiệm. Sự hình thành thủy lực thực dụng cứ như vậy càng ngàycàng rời xa cơ học chất lỏng lý thuyết. Thế kỷ XX với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật hàng không, thủy lợi, nhiệtnăng, máy thủy lực đã phát triển như vũ bão của cơ học chất lỏng kỹ thuật đượcdựa trên các tiền đề lý thuyết và các phương pháp nghiên cứu thực nghiệm.§1.3 – Khái niệm chất lỏng trong thủy lực. Việc nghiên cứu môn thủy lực dựa vào khái niệm phần tử chất lỏng. Phần tửchất lỏng được coi là vô cùng nhỏ, tuy nhiên kích thước nó cũng còn vượt rất xakích thước của phần tử. Giả thiết phần tử chất lỏng là đồng chất, đẳng hướng vàliên tục và không xem xét đến cấu trúc phân tử, chuyển động phân tử ở nội bộ. Chất lỏng và chất khí khác chất rắn ở chổ mối liên kết cơ học giữa các phần tửchất lỏng và chất khí rất yếu nên chất lỏng và chất khí có tính di động dễ chảyhoặc nói cách khác có tính chảy. Chất lỏng khác chất khí ở chổ khoảng cách giữa các phần tử trong chất lỏng sovới chất khí rất nhỏ nên sinh ra sức dính phân tử rất lớn; tác dụng của sức dínhphân tử này làm cho chất lỏng giữ được thể tích hầu như không thay đổi dẫu cóthay đổi về áp lực, nhiệt độ, chất lỏng chống lại được sức nén, không co lại, trongkhi chất khí dễ dàng co lại khi bị nén. Vì thế chất lỏng là chất chảy không nénđược và chất khí là chất chảy nén được. Tính không nén được của chất lỏng cũnglà tính không giãn ra của nó, nếu chất lỏng bị kéo thì khối liên tục của chất lỏng bịphá hoại, trái lại chất khí có thể giản ra chiếm hết thể tích của bình chứa nó. Tại mặt tiếp xúc giữa chất lỏng và chất khí hoặc với chất rắn hoặc với một chấtlỏng khác, do lực hút đẩy các phần tử sinh ra sức căng mặt ngoài, nhờ có sức căngmặt ngoài một thể tích nhỏ của chất lỏng đặt ở trường trọng lực sẽ có dạng từnghạt. Vì vậy chất lỏng còn được gọi là chất chảy dạng hạt, tính chất này không có ởchất khí. Trong thuỷ lực, chất lỏng được coi như môi trư ...