Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 4 - TS. Nguyễn Quốc Ý

Các cách mô tả, phân loại dòng lưu chất Lưu lượng và các yếu tố liên quan Ảnh hưởng của độ nhớt, số Reynolds Phương trình liên tục?. 1 / 15?[r]

Chương 4: Động học lưu chất

Bài giảng của TS Nguyễn Quốc Ý nguyenquocy@hcmut.edu.vn

Ngày 14 tháng 1 năm 2013

Nội dung cần nắm Các cách mô tả, phân loại dòng lưu chất Lưu lượng và các yếu tố liên quan Ảnh hưởng của độ nhớt, số Reynolds Phương trình liên tục

Mô tả dòng lưu chất: phương pháp

Không khảo sát từng PHÂN TỬ lưu chất, khảo sát từng PHẦN TỬ hoặc một phần/ cả dòng lưu chất:

mô tả chuyển động của từng phần tử: pp Lagrange,

mô tả chuyển động tại từng vị trí trong dòng lưu chất: pp Euler,

mô tả theo không gian thời gian:

~

V  f px, y, z, tq, ~V  f ps, tq, ~V pu, v, wq phân loại theo sự thay đổi của vận tốc theo không gian và thời gian

Mô tả dòng lưu chất: phân loại

Theo không gian:

Dòng

Dòng:

dọc theo đường dòng

Theo thời gian:

Dòng

BV {Bt  0

Bàn luận: dòng chảy trong đường ống là dòng mấy chiều? đều? ổn định?

Mô tả dòng lưu chất: gia tốc

Tổng quát: ~V  f px, y, z, tq, gia tốc:

~aptq  d ~V

dt  B~VBt

loomoon cục bộ

uB~V

B~V

B~V Bz

loooooooooooooomoooooooooooooon

đối lưu

$ ' '

ax

ay

az

 B

$ ' '

u v w

B

$ ' '

u v w

B

$ ' '

u v w

B

$ ' '

u v w Bz Bàn luận:

x

u = V3 = V1 < V2

x

x2 x

u = V2 > V1

u = V1

Mô tả dòng lưu chất: đường dòng- ống dòng

Vector vận tốc tiếp tuyến đường dòng,

dy

v phương trình đường dòng

ống dòng: có bề mặt là những đường dòng

Bàn luận:

Đường dòng có thay đổi theo thời gian?

Đường dòng= quỹ đạo?

Tính chất của ống dòng, ví dụ về ống dòng?

Mô tả dòng lưu chất: chuyển động & biến dạng

General motion

Translation Linear

deformation

Rotation Angular

deformation

Element at t0 Element at t

0 + δ t

Tịnh tiến: ~V  const @x, y, z

O

u tδ

v

u O'

v tδ

Biến dạng thẳng:D gradient vận tốc thẳng 0:

$ ' '

Bu{Bx  0, or Bv{By  0, or Bw{Bz  0

δ

C

y

u

y

δ

x

δ

O

C

u x

x δ) δt

(b)

(a)

u + u

x δ

∂

u + u

x δ

∂

∂

Mô tả dòng lưu chất: chuyển động & biến dạng

biến dạng góc- quay: đạo hàm chéo  0

y

δ

x

δ

y

δ

x

δ

δβ

δα

A' A O

A O

B

v

u

δ

∂

∂

u + y u _

∂

δ

v + x v

∂

ø chiều dương:ð `,

ωz  1 2

Bx

Bu By