1. Diện tích mặt cẤt ướt œ
Mặt cất
7771rr77?1rz777x lường đồng,
~ _ Cất ngang đồng chảy In được điện th, ký hiệu /2
~_ Mặt cất ướt ứ là phần diện tớch do chất lỏng chuyển động qua với điều kiện
vectơ vận tốo vuông gốc mặt cắt ướt.
~_ Mặt cất ớt có thể là phẳng khi các đường đồng là những đường thẳng song
song và là mặt cong khi các đường đồng không song song.
2. Chủ vì rớt 7,
Chủ vi ướt. z- lá bễ dài của phẩn tiếp xúc giữa chất lông và thành rắn.
@=(b+mi)h abe Qala
3. Ban kinh thay Ige R
~_ Là tí số giữa diện tích mặt eắt uot @ va chu vi ướt ý,
22 3.1
Reo B.D
~__ Đối vếi hình tròn ta đó: R= ¢ (khác với bán kính hình học r= %
4. Lưu lượng Q
~_ Là thể tích chất lỏng đi qua một mặt cắt ướt nào đó trong một đơn vị thời gian.
‘Bai giảng thấy lực Í Trang 35
Khoa Xây Dựng Thủy lợi - Thủy điện BO min Co So Kf Thuật Thủy Lợi Q= 5% (an'ss) hay (Vs)
+w: Thể tích chat lang di qua @ trong thei gin 1, +: Thời gian mà thể tích chất [ong w di qua w.
-_ Giả sử ta có một điện tích phẳng do, tốc độ u của chất lòng đi qua diện tích lập.
với pháp. của điện tích một góc œ, Thể tích chal King dw di qua trong thời gian dt rõ ràng bằng thể tích hình trụ đáy do, đài udt tức bằng tích số đáy đo với chiều cao udt
coset.
dw = dqat= udt.cosa.de.
Gọi uy là hình chiếu của u lên pháp tuyển,
Ấn GỐ ty = UeosG,
Vậy: dq =u,do.
~ Nếu điện tích phẳng đa lại là mặt cất ướt của một dòng nguyên tổ thì rõ rằng, ưu tốc điểm trên mặt cắt ướt phải thẳng, gốc với mặt đó, Vậy lưu lượng nguyễn tổ
dq eda dang nguyên tố bằng: ado
= Lam lượng của toàn đông chảy là tổng số các lưu lượng nguyên tố trên mặt cắt tốt của toàn dòng: Q = JdQ = [udo 2)
Biểu để phân bổ
vận tổo
5, Vận tắc trung bình (Itru tốc trung bình) 9.
~ _ Tamu tốc trưng bình của đòng chảy tại mặt cất là số lưu lượng Q đối với điện tích, của mặt cắt ướt
6, ky hiệu bằng v, don vi đo bằng m/s (hay cm/s),
Judo —
hay v=® 63)
a
Nhu vay lưu lượng bằng thể tích hình trụ có đầy là mặt cắt ướt, có chiều cao bằng lưu tốc trung bình mặt cất wot,
_Rioa Xây Dựng Thủy lợi - Thủy điện “Bộ mãn Cơ Sẽ Kỹ Thuật Thấy Lợi
(3.3 PHƯƠNG TRÌNH LIÊN TỤC CÚA ĐỒNG CHÂY ÔN BỊNH Cơ sở thiết lập phương trình:
Chất lòng chuyển động một cách liên tye, nghĩa là trong môi trường chất lỏng, chuyển động không bình thành những vùng không gian trồng không, không chữa chất lông. Tính chất liên tục này được biéu thị bởi biểu thức toán học gọi là phương trình liên
tục,
1. Phương trình liên tục cũn dòng nguyên tổ chảy én djnk
~_ Trên một dòng nguyên tố ta lấy hai mặt cắt AA và BB có diện tích tương ứng là dy và dạ với lưu tốc lượng ứng uụ Và tạ.
~ _ Sau thời gian đt, thể tích chất lông ở trong đồng nguyên tổ giới hạn bởi hai mặt cất AA và BB có vị trí mới là thể tích của dòng giới hạn bởi hai mặt cất A A` và.
'B BE. Ngoài ra trong chuyên động ổn định, hình dạng của dòng nguyên. tổ không, thay đổi (heo thời gian, đồng thời chất lòng không xuyén qua dng ding ma di ra hay đi vào dòng nguyễn tổ.
- _ Trong đông nguyên tố không có chỗ trồng, đối với chất lòng không nén dược thì thể tích chất lông trong đoạn dòng nguyên. tổ giới han boi hai mgt edt uot AA va
BE phải là một trị hằng số không đổi, tức là: W[AA,BB] = WIA'A’,B'B")
Hay W[AA']=W[BB] (vtđoạn giữa hai một cất A'A° và BB là chung)
Dodi: uy dydt = up dad
Nên NGHI g4
- Phương trình (3.4) là phương trình liên tục của dồng nguyễn tố. Theo (3.4) biểu thức (3.2) viết thành: đq,=dọ; boặo dq— const. 3.5)
2. Phương trình liên tục viết cho toàn đồng.
~_ Từ phương trình liên tục (3.4) của dòng nguyên tố Ổn định, ta suy ra phương,
trình liên rục cho toàn đông chảy én định. Ta tích phân phương trình (3-2) cho
BH
~ _ Để tích phân nó ta đưa đại lượng vận tốc trung bình mặt cắt ướt v tương ứng với mặt cắt trớt œsao cho v.o = fude, do đó phương trình (3-6) viết thành:
NH6 6
"Bài giảng thấy lực 7 Trang 37
Khoa Xộy Dựng Thỳy lợi - Thấy điện ộ mụn Cơ Sử Kỹ Thuật Thủy Lợi
~__ Đồ là phương Hình liên tục của dòng chảy én định của chất lòng không nén
được. Nó đóng cho cả chất lỏng lý tưởng và chất lông thực, Từ công thức (3.5) có thể biển đổi (3.7) thành
Q¡=Q; hay GHG . 8)
Như vậy: Trong dòng chảy ổn định, lưu lượng qua các mật cắt đều bằng nhau,
pon > th 22 we, vụ
Từ vụi
Tức là trong dàng chày ân định le tốc trang bình tỉ lệ nghịch với điện tích mặt cất tưới Trong thực. một đoạn suối ngắn hoặc trong một đoạn ống có đường kính khác.
nhau ta oó thể quan sốt được, chỗ nào rộng thì nước chảy chậm, chỗ nào hẹp thi
nước chấy nhanh.
> Ghi chú: Phương trình liên tục thuộc loại phương trình động học chất lông nên đùng,
được cho cả chất lỏng lý tưởng và chất lồng thực.
vi dụ:
“Cho sơ đồ hình bên. Dòng chảy ổn định. Ầ
Tị=lảm; Dạ=2dm; [.ưu lượng:Q=3,14 Vs. {co _Ì Ụ
Xác định vận téc v trong dng ? ùm Dy
- Van thc trong ống có đường kinh Dị : — L1
4 {anjs)
YO, = 9,0, > Y,
Tả cũng có thể tính vạ theo quan hg: Q= v0, + ¥, =< 388 = (aes) o, 2
'RÐ rằng, đoạn ống có đường kính D; = 2 dm > 1 dm = Dị,
nên vận tắc vy=1 dm/s < 4 daVs = vị.
—————-——————
Khoa Xây Dựng Thấy lại - Thủy điện “Bộ môn Cơ Sở Kỹ Thuật Thấi Lợt
43.4 PHUGNG TRINH BERNOULLI CUA DONG CHAY ÔN DỊNH G chương thũy tĩnh ta đã có phương trình :
z+P 7
= const
nghĩa năng lượng: Trong môi trường chất lỏng tĩnh đứng cân bằng thế năng của.
đơn vị trọng lượng của mọi điểm trong chất lòng đêu bằng nhau. Tùy theo vị trí mẻ điểm.
ta xét sẽ có cột nước vị trí (vị năng don vị) và cột nước đo áp (áp năng đơn vị) khác nhau
nhưng vẫn dâm bảo tổng cột nước H (hay còn gọi là năng lượng đơn vị E) là không đối.
Trong cbương này, ta nghiên cứu chất lòng nước chuyển động, nghĩa là nước +hông còn đứng yên nữa. Năng lượng đon vị trọng lượng E sẽ biến đổi như thể nào trong,
trường hợp có vận tốc, có ma sát của nước? No dd ava F sẽ như thế nào? — ˆ
'Ta sẽ nghiên cửu vấn đề nẫy ở mục tiếp theo.
1. Phương trình Bernoufli câu đồng nguyên tố chất lông lý tưởng.
"Ta có định luật động năng như sau
Định luật động năng: Sự biến thiên đông năng Aw của một khối lượng nhất định khí nó.
đi động trên một quãng đường bằng công của các lực tác dụng lên khối lượng đó cũng trên quững đường đó.
Ta có động nổng: w= UY Q — &
LAw= wạ —wụ = công của lực táo dụng trên đoạn đường Ás Lá —.| W
- Trong đồng chảy ỗn định cửa chất lỏng lý tưởng, ta xét một đoạn dòng Ÿ nguyên tổ giới hạn bởi mặt cắt l-1 và 2-2 có diện tích tương ứng d, và đạ, Ta cũng chọn trục chuẩn nằm ngang ox;
như vậy mặt cất 1-1 có trọng tâm ở độ
i vai trục chuẩn, áp suất thủy động lên mặt cất đó là pị, lưu tốc là uy;
mặt cắt 2-2 có trọng tâm ở độ cao Z2 đối với trục chuẩn, áp suất thủy động.
lên mặt cất đó là pạ, lưu tốc là tụ,
- Sau một thời gian vô cùng nhỏ
At, các phần từ chất lỏng của mặt cất