Bài giảng Cơ lưu chất: Chương 6 - TS. Nguyễn Quốc Ý

Nguyên nhân gây mất năng, công thức Darcy-Weisbach, Chézy Các dạng bài toán đường ống: đơn, song song, nhiều hồ chứa.. 4 Re 1{6 cho dòng rối trong ống CuuDuongThanCong.com https://fb.com[r]

Chương 6: Dòng trong ống

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

Ngày 14 tháng 4 năm 2013

Nội dung cần nắm Bản chất của dòng trong ống (PB vận tốc, ma sát ) Nguyên nhân gây mất năng, công thức Darcy-Weisbach, Chézy Các dạng bài toán đường ống: đơn, song song, nhiều hồ chứa

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Đặc tính của dòng trong ống

dòng tầng, rối, sự phát triển của phân bố vận tốc

Sự phát triển của phân bố vận tốc trong ống:

Inviscid core Boundary layer

Entrance region flow

Fully developed flow

D x r

(2) (1)

e

(3)

(4) (5)

(6)

x6 – x5

Fully developed flow

x5 – x4

Developing flow

từ khóa: độ nhớt, ma sát, chế độ chảy, lớp biên, hình học ống

le

D 

#

0.06 Re cho dòng tầng trong ống 4.4 Re1{6 cho dòng rối trong ống

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Mất năng trong đường ống thẳng

PT năng lượng

z

p

γ α

V



g  z

p

γ α

V



g hl

ñ hl



p

γ
p

γ pz
zq Bàn luận: ống nằm ngang? kênh hở?

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Mất năng trong đường ống thẳng

PT năng lượng

cân bằng động lượng: pp
pqA ρgAL sin θ  τP L

p
p

ρg z
z  τ0P L

ρ g A  hl  τL

ρ g D

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Mất năng trong đường ống thẳng

phân bố vận tốc:




r

D

Ứng suất ma sát trên thành:

τw  µdu

dr







 µV  D

hl τL

ρ g D  µV

D

L D



ρ g

hl  

V D ν

looomooon Re

L D

V

g ñ Darcy: hl const.

Re

loomoon λ

L D

V

g tầng: λ 

Re

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Mất năng trong đường ống thẳng

phức tạp!

$

&

%

τ  τlar τtur

u P
r , độ nhám thành ống 

Bằng thực nghiệm: λP



Re,  D

u A A

y

(1) (2)

Velocity profile,

u = u(y)

u A A

y

Turbulent eddies

Average velocity profile,

u = u(y)

R = D/2

δs

δs

Viscous sublayer

Velocity profile, u = u(y) y

x

∋

∋

Smooth wall Rough wall

or

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt

Mất năng trong đường ống thẳng

tóm lại:

$ ' ' ' ' ' ' ' '

tầng: λP



Re, ///

chuyển tiếp: λP



Re,  D rối, thành trơn:p  0q λ P



Re, /// D rất rối, thành nhám: λP



///

Re, 

D why ? thực nghiệm:

Ñ

$ ' ' ' '

công thức:

$ ' '

Blasiusp  0, Re   105q : λ  0.316

Re1 {4

Colebrook : ?1

λ
1.8 log



{D 3.7

Re



giản đồ: Moody

CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt