F47 1 r thủy lực

Đọc slide 10 của bài giảng  Xác định được diện tích ướt A, chu vi ướt P, bán kính thủy lực R, vận tốc trung bình V của các mặt cắt kênh chữ nhật, hình thang, hình tròn.. Hiểu và áp dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

LƯU HÀNH NỘI BỘ

MỤC ĐÍCH

Tài liệu này nhằm hỗ trợ cho học viên hình thức giáo dục từ

xa nắm vững nội dung ôn tập và làm bài kiểm tra hết môn hiệu quả

Tài liệu này cần được sử dụng cùng với tài liệu học tập của môn học và bài giảng của giảng viên ôn tập tập trung theo chương trình đào tạo

NỘI DUNG HƯỚNG DẪN

Nội dung tài liệu này bao gồm các nội dung sau:

 Phần 1: Các nội dung trọng tâm của môn học Bao gồm các nội

dung trọng tâm của môn học được xác định dựa trên mục tiêu học tập, nghĩa là các kiến thức hoặc kỹ năng cốt lõi mà người học cần có được khi hoàn thành môn học

 Phần 2: Cách thức ôn tập Mô tả cách thức để hệ thống hóa

kiến thức và luyện tập kỹ năng để đạt được những nội dung trọng tâm

 Phần 3: Hướng dẫn làm bài kiểm tra Mô tả hình thức kiểm

tra và đề thi, hướng dẫn cách làm bài và trình bày bài làm và lưu ý về những sai sót thường gặp, hoặc những nỗ lực có thể được đánh giá cao trong bài làm

 Phần 4: Đề thi mẫu và đáp án Cung cấp một đề thi mẫu và

đáp án, có tính chất minh hoạ nhằm giúp học viên hình dung

yêu cầu kiểm tra và cách thức làm bài thi

PHỤ TRÁCH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN Trần Tuấn Anh

Phần 1

CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM

Chương 1: DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG KÊNH HỞ

bán kính thủy lực của các tiết diện kênh dẫn hình thang, chữ nhật, hình tròn

mực nước trong kênh, thiết kế kênh có lợi nhất về thủy lực

Chương 2: DÒNG CHẢY ỔN ĐỊNH KHÔNG ĐỀU TRONG KÊNH HỞ

các trạng thái chảy trong kênh

đều trong kênh hở

Chương 3: NƯỚC NHẢY

- Phương trình cơ bản của nước nhảy hoàn chỉnh trong kênh lăng trụ

Chương 4: DÒNG CHẢY QUA CÔNG TRÌNH - ĐẬP TRÀN

Chương 5: NỐI TIẾP VÀ TIÊU NĂNG Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH

Phần 2

CÁCH THỨC ÔN TẬP

Chương 1: DÒNG CHẢY ĐỀU TRONG KÊNH HỞ

 Khái niệm về dòng chảy đều, các điều kiện để có dòng đều trong kênh hở

 Nắm vững công thức Chezy và công thức Mainning (Đọc slide 10 của bài giảng)

 Xác định được diện tích ướt A, chu vi ướt P, bán kính thủy lực

R, vận tốc trung bình V của các mặt cắt kênh chữ nhật, hình

thang, hình tròn (Mục 1.4 của slide bài giảng)

 Khái niệm về độ sâu phân giới, phương trình cơ bản xác định

độ sâu phân giới Hiểu và áp dụng được công thức xác định

độ sâu phân giới của kênh mặt cắt chữ nhật, hình thang, hình tròn (slide bài giảng, mục 2.2.1; 2.2.2; 2.2.3)

 Khái niệm về số Froude, độ dốc phân giới, trên cơ sở đó phân biệt được trạng thái chảy trong kênh (slide bài giảng, mục 2.2.4; 2.2.5; 2.2.6)

 Phương trình vi phân của dòng chảy ổn dịnh không đều, trên

cơ sở đó phân tích được định tính các dạng đường mặt nước tương ứng với các trường hợp khác nhau của độ dốc kênh (slide bài giảng, mục 2.3 và 2.4); (xem các ví dụ IX-5; IX-6; IX-

Chương 3: NƯỚC NHẢY

 Khái niệm về nước nhảy, nguyên nhân hình thành nước nhảy, các ứng dụng của nước nhảy trong thực tế (mục 1, slide bài giảng)

 Phân loại nước nhảy theo tỉ số (h”/h’): nước nhảy hoàn chỉnh, nước nhảy dâng, nước nhảy mặt, nước nhảy sóng, nước nhảy ngập (mục 2, slide bài giảng)

 Phương trình nước nhảy hoàn chỉnh trong kênh lăng trụ: các giả thuyết, cơ sở thiết lập phương trình nước nhảy, hàm số nước nhảy N(h) (mục 3, slide bài giảng)

 Xác định chiều sâu liên hiệp của nước nhảy: Công thức gần đúng của Rakhmanov cho kênh mặt cắt hình thang (lưu ý

điều kiện áp dụng); Công thức xác định chiều sâu liên hiệp của nước nhảy trong kênh mặ cắt chữ nhật (mục 4.1, 4.2 trong slide bài giảng)

 Xác định chiều dài nước nhảy theo các công thức kinh nghiệm của Tsetouxop, Bakmetev &Matzke ( mục 5.1, slide bài giảng)

 Xác định tổn thất năng lượng của nước nhảy (mục 5.2, slide bài giảng)

 Thực hành: xem kỹ các bài 1, 2, 3, 4 trong slide bài giảng); các

ví dụ X-1, X-2, X-3, X-4, X-5 trong sách giáo trình)

Chương 4: DÒNG CHẢY QUA CÔNG TRÌNH - ĐẬP TRÀN

 Khái niệm đập tràn , mục đích xây dựng đập tràn, các ký hiệu thường dùng trong tính toán đập tràn (mục 1, slide bài giảng)

 Phân loại đập tràn theo mặt cắt đập tràn (chiều dày đỉnh đập): đỉnh rộng, mặt cắt thực dụng, đỉnh rộng (mục 1, slide bài giảng)

 Công thức cơ bản xác định lưu lượng qua đập tràn:

3/2 0

H 2g

mb

Q 

 Đập tràn thành mỏng, các yếu tố cần thiết để đập tràn thành mỏng trở thành đập tràn tiêu chuẩn

 Đập tràn mặt cắt thực dụng: điều kiện áp dụng, công thức xác định trạng thái chảy (tự do, ngập) qua tràn; Công thức tổng quát để xác định lưu lượng qua đập tràn, xác định các yếu tố

pháp gần đúng để tính gần đúng lưu lượng (mục 5, slide bài giảng) Học viên xem kỹ các bài tập 1, 2, 3 trong slide bài giảng)

 Thực hành đập tràn mặt cắt thực dụng: Học viên xem kỹ các bài tập 1, 2, 3 trong slide bài giảng; các ví dụ XI-1, 2, 3, 4, 6, 7 trong sách giáo trình

 Đập tràn đỉnh rộng: điều kiện áp dụng, công thức xác định trạng thái chảy, công thức xác định lưu lượng qua đập tràn trong trương hợp chảy không ngập và trong trường hợp chảy ngập (mục 6, slide bài giảng)

 Thực hành đập tràn đỉnh rộng: Học viên xem kỹ các ví dụ 1, slide bài giảng; ví dụ XI-5 trong sách giáo trình

Chương 5: NỐI TIẾP VÀ TIÊU NĂNG Ở HẠ LƯU CÔNG TRÌNH

 Khái niệm chung về công trình nối tiếp: hình thức nối tiếp chảy đáy, hình thức nối tiếp chảy mặt

 Các dạng nối tiếp chảy đáy: nước nhảy phóng xa, nước nhảy ngập (mục 2.1, slide bài giảng)

 Hệ thức cơ bản tính toán nối tiếp chảy đáy; Phương pháp Agrotxkin (mục 2.2, slide bài giảng) Thực hành: ví dụ XII-1 trong sách giáo trình

 Khái niệm chung về tính toán tiêu năng (mục 4, slide bài giảng)

 Công trình bể tiêu năng: phương pháp và trình tự tính toán chiều sâu bể d (mục 5, slide bài giảng) (Thực hành: bài tập 1, slide bài giảng)

 Công trình tường tiêu năng: phương pháp và trình tự tính toán chiều cao tường C (Thực hành: bài tập 2, slide bài giảng)

 Thực hành thêm: Ví dụ 3, 4 trong sách giáo trình

ÔN TẬP CÂU HỎI LÝ THUYẾT

 Câu 1: Trình bày khái niệm và phương trình cơ bản để xác định độ sâu phân giới? Nêu ý nghĩa của độ sâu phân giới đến trạng thái chảy?

 Câu 2: Dòng chảy như thế nào được gọi là dòng chảy ổn định không đều? Nêu các nguyên nhân tạo ra dòng chảy không đều?

 Câu 3: Dòng chảy như thế nào được gọi là dòng chảy ổn định đều? Nêu các điều kiện cần thiết để có dòng chảy đều trong kênh hở?

 Câu 4: Nêu định nghĩa số Froude (Fr), công thức xác định và

ý nghĩa của số Froude đối với trạng thái chảy?

 Câu 5: Hãy trình bày khái niệm và công thức xác định độ dốc phân giới? So sánh độ sâu dòng đều h0 và độ sâu phân giới hcr khi độ dốc phân giới icr lớn hơn độ dốc đáy kênh i

 Câu 6: Mặt cắt như thế nào là lợi nhất về thủy lực? Hãy thiết lập công thức xác định tỉ số b/h của mặt cắt hình thang lợi nhất

về thủy lực?

 Câu 7: Dòng chảy như thế nào được gọi là dòng chảy ổn định đều? Nêu các điều kiện cần thiết để có dòng chảy đều trong kênh hở?

 Câu 8: Hãy trình bày khái niệm về mặt cắt kênh lăng trụ, kênh phi lăng trụ? Nêu các yếu tố cần thiết để có dòng chảy ổn định đều trong kênh hở?

 Câu 9: Dòng chảy như thế nào được gọi là dòng chảy ổn định không đều? Nêu các nguyên nhân tạo ra dòng chảy không đều?

 Câu 10: Dựa vào hình dạng mặt cắt đập, đập tràn được phân thành các loại nào? Nêu tiêu chuẩn để phân loại các loại đập trên và vẽ hình minh họa?

 Câu 11: Hãy trình bày các dạng nước chảy không ngập qua đập tràn thành mỏng? Nêu các yếu tố cần thiết để đập tràn thành mỏng được xem là đập tràn tiêu chuẩn?

 Câu 12: Hãy trình bày khái niệm và nguyên nhân của hiện tượng nước nhảy? Nêu một số ứng dụng của nước nhảy trong thực tiễn?

 Câu 13: Trình bày khái niệm và phương trình cơ bản để xác định độ sâu phân giới? Nêu ý nghĩa của độ sâu phân giới đến trạng thái chảy?

 Câu 14: Dựa vào ảnh hưởng của mực nước hạ lưu đối đến lưu lượng tháo qua đập, đập tràn được phân thành các loại nào? Nêu điều kiện cần thiết để dòng chảy qua đập tràn thành mỏng là chảy ngập?

 Câu 15: Dựa vào ảnh hưởng của mực nước hạ lưu đối đến lưu lượng tháo qua đập, đập tràn được phân thành các loại nào? Nêu điều kiện cần thiết để dòng chảy qua đập tràn thành mỏng là chảy ngập?

 Câu 16: Dựa vào hình dạng mặt cắt đập, đập tràn được phân thành các loại nào? Nêu tiêu chuẩn để phân loại các loại đập trên và vẽ hình minh họa?

Phần 3

HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA

sau:

bố trong tất cả các chương

hoặc tính toán dòng ổn định không đều (chương 2) hoặc tính toán nước nhảy (chương 3)

Thời gian làm bài: 60 phút

SV được phép tham khảo tài liệu

Câu 1 (2đ): Hãy trình bày khái niệm về mặt cắt kênh lăng trụ,

kênh phi lăng trụ? Nêu các yếu tố cần thiết để có dòng chảy ổn định đều trong kênh hở?

Câu 2 (3đ): Cho kênh hình thang có bề rộng đáy b = 8m; hệ số

thứ nhất của nước nhảy h’ = 0,35 m

a (1,5đ) Xác định độ sâu liên hiệp thứ hai của nước nhảy h”

Câu 3 (5đ): Đập tràn mặt cắt thực dụng cao P=14m; Cột nước tràn

H=2,6m; Chiều rộng b=16m; Hệ số lưu lượng m=0,45 Hệ số lưu tốc =0,95 Dòng chảy qua đập tràn là không ngập và bỏ qua ảnh

a (2đ) Bỏ qua ảnh hưởng của vận tốc đến gần, tính lưu lượng

- HẾT -

ĐÁP ÁN ĐỀ THI SỐ:

MÔN: THỦY LỰC

Thời gian làm bài: 60 phút

SV được phép tham khảo tài liệu

Câu 1 (2đ):

(*) Khái niệm về mặt cắt kênh lăng trụ và kênh phi lăng trụ: (1đ)

không thay đổi dọc theo dòng chảy

thay đổi dọc theo dòng chảy

(*) Các yếu tố cần thiết để có dòng chảy ổn định đều trong kênh hở: (1đ)

Câu 2 (2đ):

a (1,5đ) Xác định độ sâu liên hiệp thứ hai của nước nhảy h” (*) Độ sâu phân giới trong kênh hình thang: (SV có thể sử dụng một trong hai cách sau)

Cách 1:

Công thức gần đúng xác định độ sâu phân giới của kênh hình thang:

crCN N N

1   ;

Trong đó: - hcrCN là độ sâu phân giới của kênh hình chữ nhật có cùng bề rộng đáy với kênh hình thang, theo công thức:

3

2 2

20 1

3

2

2 3

2

2

m gb

86 , 0 5 , 1

m b

, 0 3

20 1 2   2 



g Q

VP 

82 , 0 2 , 1 2

m

Vậy chiều sâu liên hiệp thứ 2 của nước nhảy: h” = 1,56 (m)

Cách 2:

gA

Q h

2

 

- Khoảng cách từ trọng tâm mặt cắt ướt đến mặt thoáng:

3 2

82,035,03,101

, 0 3

' '

m h

Câu 3 (5đ):

a (2đ) Xác định lưu lượng Q chảy qua đập

 Lưu lượng chảy qua đập tràn:

2 / 3 2

/ 3

, 9 2 16

45

,

b (1,5đ) Xác định trạng thái nước nhảy sau đập:

Chọn mặt chuẩn là đáy hạ lưu công trình, ta có:

  m P

70 , 133

2 / 3 2

/ 3 0

 m E

h c" C" 0 0,30816,65,11

nước nhảy phóng xa

c (1,5đ) Thiết kế phương án tường tiêu năng

Xác định sơ bộ chiều cao tường C:

 

1,1 16 5,11 2,70 ( )

81,92

70,133181

,9.216

22

'

2 2 3

/ 2

2

"

2 3

1

m

h g

q g

m

q

H

c n

Tỉ số: 0 , 41

7 , 2

1 , 1

, 9 2

70 , 133 1 81

, 9 2 16 4 , 0 982

,

0

70 , 133

2 2

'

2 2 3

/ 2 2 2 3

2

1

m

h g

q g

m

q H

c n

% 04 , 1 100 89 , 2

92 , 2 89 , 2

MỤC LỤC

Phần 1 CÁC NỘI DUNG TRỌNG TÂM 4

Phần 2 CÁCH THỨC ÔN TẬP 6

Phần 3 HƯỚNG DẪN LÀM BÀI KIỂM TRA 12

Phần 4 ĐỀ THI MẪU VÀ ĐÁP ÁN 13