CHƯƠNG VI: CHUYỂN ĐỘNG CÓ THẾ 2 CHIỀU1.. Các chuyển động thế phẳng đơn giản 3.. Chồng chập các chuyển động thế... CÁC CHUYỂN ĐỘNG THẾ PHẲNG ĐƠN GIẢN 1/22.1 Chuyển động thẳng đều... CHỒNG
Trang 1CHƯƠNG VI: CHUYỂN ĐỘNG CÓ THẾ 2 CHIỀU
1 Các khái niệm
2 Các chuyển động thế phẳng đơn giản
3 Chồng chập các chuyển động thế
Trang 21 CÁC KHÁI NIỆM (1/2)
1.1 Chuyển động có thế
° Đn: Cđộng của lưu chất được gọi là có thế khi tồn tại một hàm sao cho:
- hàm thế vận tốc; đường cong (x,y) = const – đường đẳng thế
° Tính chất:
° Phương trình:
1.2 Hàm dòng
Đường cong (x,y) = const – đường dòng
° Tính chất:
° Phương trình:
grad
u
0 2
1
u rot
0
x u
y
2 1
12
q
0
Trang 31 CÁC KHÁI NIỆM (2/2)
1.3 Hàm thế phức
° Hàm dòng và hãn thế có tính trực giao do:
=> mô tả bằng hàm thế phức:
° Các đại lượng:
1.4 Tính chồng chất
0
y y x
x
i z
f
phức tốc
vận
y x iu y
x u z
hợp liên tốc vận
y x iu y
x u dz
z df z
y x u y x u y
x u
y x y
x y
x
y x y
x y
x
z f z
f z
f
, ,
,
, ,
,
, ,
,
2 1
2 1
2 1
2 1
Trang 42 CÁC CHUYỂN ĐỘNG THẾ PHẲNG ĐƠN GIẢN (1/2)
2.1 Chuyển động thẳng đều
U 0 – vận tốc dòng chảy
2.2 Điểm nguồn và giếng
q - lưu lượng đơn vị
z U z
x
U 0
y
U 0
2
ln 2
ln 2
q
r q
z
q z
f
Trang 52 CÁC CHUYỂN ĐỘNG THẾ PHẲNG ĐƠN GIẢN (2/2)
2.3 Xoáy tự do
- lưu số vận tốc
2.4 Lưỡng cực
m - moment của lưỡng cực
r
z i
z f
ln 2
; 2
ln 2
2 2
2
2 ;
y x
y m
y x
x m
z
m z
f
Trang 6
3 CHỒNG CHẬP CÁC CHUYỂN ĐỘNG THẾ (1/2)
3.1 Chuyển động bao bán vật
(dòng thẳng đều + nguồn)
3.2 Chuyển động bao vật Rankine
(dòng thẳng đều + nguồn + giếng)
2
; ln 2
ln 2
0 0
0
q y U r
q x U
z
q z U z f
a z
a z q
z U z
2
0
Trang 73 CHỒNG CHẬP CÁC CHUYỂN ĐỘNG THẾ (2/2)
3.3 Chuyển động bao trụ tròn
(dòng thẳng đều + lưỡng cực)
3.4 Chuyển động bao trụ tròn có lưu số vận tốc
(dòng bao trụ tròn + xoáy tự do)
2
2 0
2
2 0
2 0
1 sin
; 1
cos
r
R r
U r
R r
U
z
R z U z f
Alembert d'
lý nghịch
0
x P
z i z
R z U z
2
2 0
nâng lực
0
U
P y
P y
<4 RU 0 =4 RU 0 >4 RU 0
Trang 8VD1: Một xoáy tự do với = 10 m2/s Hỏi vận tốc và áp suất ở cách
Giải:
Hàm dòng:
Hàm thế vận tốc:
Vậy:
Tại r = 2m
Áp dụng tích phân Lagrange:
r
ln 2
2
r
u u
r r
u
r
u r
1 2 1
2
0 1
s m
2
1 2 10
m x
g
u p
g
u p
z g
u p z
319 , 0 81 , 9 2
5 , 2 2
2 2
2 2
2 2
Trang 9VD2: Một trụ quảng cáo quay tròn với vận tốc quay = rad/s
10m, đường kính trụ là 2m; vận tốc gió là 4m/s Hỏi lực tác dụng lên trụ?
Giải: Ta có:
C
C d u