Thủy lực 1 ( Nxb Nông nghiệp ) - Chương 6 ppt

225 Ch"ơng VI Dòng chảy ổn định trong ống có áp Đ6-1. Những khái niệm cơ bản về đAờng ống những công thức tính toán cơ bản Ta nghiên cứu dòng chảy trong ống thỏa mn những điều kiện sau đây: dòng chảy ổn định, có áp, chảy rối, chảy đều. Dòng chảy trong những ống dẫn nIớc của thành phố, nhà máy, những ống xiphông, những ống hút ống đẩy của máy bơm v.v thIờng là những dòng chảy có những điều kiện trên. Khi nghiên cứu dòng chảy ổn định có áp, những phIơng trình chủ yếu nhất mà ta phải dùng tới là: 1. PhIơng trình Bécnuiy (3-25), 2. PhIơng trình liên tục (3-9), 3. PhIơng trình xác định tổn thất cột nIớc (chủ yếu là những công thức tính hệ số ma sát Đácxy l, hệ số Sedi C, hệ số tổn thất cục bộ z c ). Dòng chảy rối đIợc nghiên cứu dIới đây chủ yếu là ở khu vực sức cản bình ph*ơng. Tuy nhiên trong nhiều trIờng hợp sự phân biệt giữa hệ số ma sát ở khu vực sức cản bình phIơng và ở trIớc khu vực sức cản bình phIơng không lớn lắm nên kết quá nghiên cứu ở chIơng này cũng vẫn có thể áp dụng cho khu trIớc khu bình phIơng (xem Đ4-8); trong những trIờng hợp khác, phải có sự điều chỉnh. Trong tính toán về đIờng ống, ta phân làm ống dài và ống ngắn. Sự phân loại này căn cứ vào sự so sánh giữa tổn thất cột nIớc dọc đIờng và tổn thất cột nIớc cục bộ trong toàn bộ tổn thất cột nIớc. ống dài là đIờng ống trong đó tổn thất cột nIớc dọc đIờng là chủ yếu, tổn thất cột nIớc cục bộ và cột nIớc lIu tốc so với tổn thất dọc đIờng khá nhỏ có thể bỏ qua không tính. ống ngắn là đIờng ống trong đó tổn thất cột nIớc cục bộ của dòng chảy và cột nIớc lIu tốc đều có tác dụng quan trọng nhI tổn thất cột nIớc dọc đIờng. NhI vậy khái niệm về ống dài và ống ngắn không phải căn cứ vào kích thIớc hình học mà phân loại, đó là một khái niệm thủy lực vì nó căn cứ vào tình hình tổn thất cột nIớc. 226 NgIời ta quen tính nhI sau: khi tổn thất cục bộ nhỏ hơn 5% tổn thất dọc đIờng, ta coi là ống dài, nếu lớn hơn 5% thì coi là đIờng ống ngắn. Thiết kế ống dài, ngIời ta thIờng kể đến tổn thất cục bộ bằng cách coi nó bằng 5% tổn thất dọc đIờng, rồi cộng vào tổn thất dọc đIờng để tìm ra tổn thất toàn bộ. Đại thể có thể thấy những ống dẫn nIớc trong thành phố, những ống dẫn nIớc vào nhà máy thủy điện là những ống dài; còn những ống tháo nIớc đặt dIới chân đập, những ống hút và đẩy của máy bơm, những ống xiphông, những ống ngầm qua lòng sông là những ống ngắn. Đối với việc tính toán đIờng ống, ta có thể sử dụng những công thức cơ bản sau đây: 1. Công thức tính toán đối với ống dài: Đối với ống dài, tổn thất cột nIớc coi nhI toàn bộ là tổn thất dọc đIờng: h w ằ h d = Jl (6-1) trong đó, J là độ dốc thủy lực, l là chiều dài của dòng chảy đều trong ống có áp. Ta đ biết lIu tốc trung bình của dòng chảy đều có thể xác định bằng công thức Sedi (4-88): v = C RJ , do đó lIu lIợng trong dòng chảy đều trong ống có áp tính đIợc theo: Q = w v = w C RJ . (6-2) Nếu đặt: K = w C R , (6-3) công thức (6-2) viết thành: Q = K J . (6-4) Đại lIợng K gọi là đặc tính l*u l*ợng hoặc môđun l*u l*ợng, biểu thị lIu lIợng của ống cho trIớc khi độ dốc thủy lực bằng đơn vị. Từ biểu thức (6-3), ta thấy K là một đặc trIng của ống, phụ thuộc đIờng kính d và hệ số nhám n của ống: K = w C R = 1 y 0,5 2 ddd 4n44 ổửổử ỗữỗữ ốứốứ = f(d, n). Do đó ngIời ta đ lập sẵn những bảng tính K, khi biết d và n (xem phụ lục 6-1). Từ (6-4), ta rút ra: J = 2 2 K Q . Thay trị số đó của J vào (6-1), ta có: h d = 2 2 K Q l (6-5) 227 Công thức (6-5) là công thức cơ bản dùng tính tổn thất cột nIớc trong ống dài. Những bảng cho sẵn trị số K thIờng tính qua trị số C ứng với khu sức cản bình phIơng, nên công thức (6-5) sử dụng cho khu sức cản bình phIơng. Với khu trIớc sức cản bình phIơng, nếu cần phải điều chỉnh, ngIời ta đIa vào hệ số điều chỉnh q 1 đối với môđun lIu lIợng: K = q 1 K bp . (6-6) trong đó K bp là môđun lIu lIợng ứng với khu bình phIơng sức cản. Từ (6-4), ta suy ra: Q = K J = q 1 K bp J , do đó tự (6-5) ta viết đIợc: h d = 2 2 K Q l = 22 2 222 1b.pb.p 1QQ KK = ll . (6-7) trong đó: q 2 = 2 1 1 . (6-8) Hệ số điều chỉnh q 1 và q 2 đIợc xác định theo công thức gần đúng của N. Z. Phơrenken đề ra (năm 1951): ù ù ù ỵ ù ù ù ý ỹ + = ữ ứ ử ỗ ố ổ += v M 1 1 v M 1 1 2 2 (6-9) trong đó M là hằng số đối với mỗi loại ống và mỗi hệ số nhớt. Theo thí nghiệm của F. A. Sêvêlép, trị số M có thể xác định gần đúng nhI sau (với v mm/s): M = 40 đối với ống thép, M = 95 đối với ống gang, M = 30 đối với ống thIờng. Những trị số của q 1 và q 2 = 2 1 1 có thể tra ở bảng 6-1. Trong trIờng hợp tính toán sơ bộ, ngIời ta thIờng coi dòng chảy ở khu bình phIơng sức cản, tức là dùng q 1 = q 2 = 1. 228 Thí dụ: 1. Xác định lIu lIợng qua một ống thIờng dài l = 1000 m; có đIờng kính d = 200 mm, biết rằng độ chênh cột nIớc ở hai đầu ống là H = 5 m. Độ dốc thủy lực J: J = 1000 5 l H = = 0,005 Với đIờng kính ống d = 200 mm, tra phụ lục 6-1 trị số môđun lIu lIợng K cho khu vực bình phIơng sức cản là: K bp = 341,10 l/s Do đó lIu lIợng Q bp ở khu bình phIơng sức cản tính theo (6-4) là: Q bp = K bp J = 341,10 005,0 = 24,12 l/s. LIu tốc trung bình trong ống là: v = 3 2 Q 23,9dm / s 3,141dm = = 0,77 m/s. Tra ở bảng 6-1, ta thấy hệ số sửa chữa q 1 = 0,96 Vậy: Q = K J = q 1 K bp J = q 1 B bp . = 0,96 24,12 = 23,16 l/s. Bảng 6-1 L!u tốc, m/s Loại ống Hệ số 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,5 3,0 q 1 0,92 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 1 1 1 1 1 1 th!ờng q 2 1,19 1,14 1,11 1,08 1,06 1,03 1,01 1 1 1 1 1 1 q 1 0,81 0,84 0,86 0,87 0,89 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,96 0,98 0,99 gang mới q 2 1,51 1,42 1,36 1,32 1,28 1,22 1,18 1,15 1,12 1,10 1,08 1,05 1,03 q 1 0,91 0,92 0,93 0,94 0,95 0,95 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 0,99 0,99 thép mới q 2 1,22 1,18 1,16 1,14 1,12 1,10 1,08 1,07 1,06 1,05 1,04 1,03 1,02 2. Xác định cột nIớc cần thiết để lIu lIợng là Q = 50 l/s đi qua ống nói ở thí dụ trên. LIu tốc trong ống là: v = 3 2 Q 50dm / s 3,14dm = = 1,6 m/s. 229 Tra ở bảng 6-1 ta thấy hệ số sửa chữa q 1 = 1, tức là dòng chảy ở khu bình phIơng sức cản. Vậy từ (6-7), ta có: H = 2 2 50 341,1 1000 = 21,5 m. 2. Công thức tính toán đối với ống ngắn: Đối với ống ngắn, tổn thất cột nIớc bao gồm cả tổn thất dọc đIờng và tổn thất cục bộ. Trong trIờng hợp này tổn thất cột nIớc dọc đIờng nên biểu thị qua cột nIớc lIu tốc bằng công thức Đácxy (4-85): h d = 2 v d2g l l , hệ số ma sát l chọn nhI đ trình bày ở Đ4-8, còn tổn thất cột nIớc cục bộ vẫn biểu thị bằng công thức Vécsbátsơ (4-120): h c = z c 2 v 2g . Đ 6-2. Tính toán thủy lực về ống dài a) Đ*ờng ống đơn giản: ĐIờng ống đơn giản là đIờng ống có đIờng kính không đổi, không có ống nhánh, do đó lIu lIợng dọc đIờng ống không đổi. ĐIờng ống đơn giản là trIờng hợp cơ bản nhất về ống dài, các đIờng ống phức tạp hơn có thể coi nhI sự tổ hợp của nhiều ống dài đơn giản. Dòng chảy trong đIờng ống đơn giản có thể chia làm hai trIờng hợp cơ bản: dòng chảy ra ngoài khí trời và dòng chảy từ ống vào một bể chứa khác. Dòng chảy ra ngoài khí trời (hình 6-1). Ta viết phIơng trình Bécnuiy cho hai mặt cắt 1-1 và 2-2: z 1 + d 2 22a 2 2 0a h g2 vp z g2 vp +++=+ 1 . Đặt H = z 1 z 2 , coi g2 v 2 01 ằ 0 và g2 v 2 22 << h d ta viết: H ằ h d , (6-10) tức là toàn bộ cột nIớc H có tác dụng dùng để khắc phục tổn thất cột nIớc dọc đIờng. Vậy, kết hợp với (6-5), công thức tính đIờng ống đơn giản trong trIờng hợp này viết thành: H = 2 2 K Q l. (6-11) 230 0 1 1 0 0 l Đ I ờ n g c ộ t n I ớ c đ o á p c ũ n g l à đ I ờ n g H=h d a) d H l 0 1 b) 0 d 0 1 2 2 2 2 h d av 2 2g Đ I ờ n g t ổ n g c ộ t n I ớ c Đ I ờ n g c ộ t n I ớ c đ o á p t ổ n g c ộ t n I ớ c Hình 6-1 Vì ở đây ta coi 2 2 2 v 2g ằ 0, nên đIờng tổng cột nIớc và đIờng cột nIớc đo áp trùng nhau (hình 6-1). Nếu ở một số trIờng hợp nào đó, cột nIớc lIu tốc khá lớn, thì ta có: H = h d + 2 22 v 2g = 2 2 Q K l + 2 22 v 2g = 2 2 Q K l + h td (6-12) trong đó h td = 2 22 v 2g gọi là cột nIớc tự do chIa bị tiêu hao. Trong trIờng hợp này, cột nIớc tác dụng H chia làm hai phần: một phần để khắc phục ma sát, một phần để tạo nên cột nIớc tự do. Nên phIơng trình (6-12) viết lại thành: H = H h td = 2 2 Q K l, thì ta lại có dạng (6-11). Dòng chảy từ ống vào một bể chứa khác (hình 6-2). 231 Z 1 Z 1 1 2 2 2 H=h d Đ I ờ n g t ổ n g c ộ t n I ớ c Hình 6-2 Viết phIơng trình Bécnuiy cho những mặt cắt 1-1 và 2-2, ta có: g2 vp z 2 11a 1 ++ = g2 vp z 2 22a 2 ++ + h d + h c . Tổn thất cục bộ ở đây chủ yếu là tổn thất mở rộng đột ngột; trong tính toán về đIờng ống dài đơn giản, thIờng tổn thất này khá nhỏ so với tổn thất dọc đIờng; nếu bỏ đi thì ta còn 22 1122 vv vớigiảthiết 0,và 0 : 2g2g ổử ằằ ỗữ ỗữ ốứ H = z 1 z 2 = h d . NhI vậy, ta lại có công thức giống nhI công thức (6-10), chúng khác nhau ở chỗ trong trIờng hợp này cột nIớc tác dụng H là độ chênh mực nIớc của hai bể chứa. Công thức tính toán vẫn là công thức (6-11). Trong tính toán về đIờng ống dài, thIờng hay sử dụng hai công thức (6-4) và (6-11) và bảng cho những trị số K = f(d, n) đ tính sẵn. Những bài toán cơ bản về ống dài đơn giản có thể chia làm 3 loại sau đây: 1. Biết đIờng kính d, độ dài l, cột nIớc H; tìm Q. Khi đó tra bảng riêng tìm K; rồi tính J theo J = H l ; cuối cùng tìm Q theo (6-4). 2. Biết đIờng kính d, độ dài l, lIu lIợng Q; tìm H. Khi đó tra bảng riêng tìm K; rồi tính H theo (6-11). 3. Biết lIu lIợng Q, cột nIớc H, độ dài l, tìm d. Từ J = H l đ biết, tính K từ (6-4); dùng bảng có sẵn, tìm đIờng kính d thích hợp với K vừa tính. Nếu chọn ống tiêu chuẩn, thì nên chọn loại ống có đIờng kính gần bằng và lớn hơn đIờng kính d tính ra. Sau khi quyết định đIờng kính rồi, ta tính thử lại để biết khi H cố định thì Q chính xác là bao nhiêu (Q tăng) hoặc khi Q cố định thì H chính xác là bao nhiêu (H giảm). 232 Trong các sổ tay thủy lực, có nhiều bảng K = f(d, n). ở đây chỉ giới thiệu một bảng cho K ở khu vực bình phIơng sức cản ứng với 3 loại ống: ống sạch (n = 0,011), ống thIờng (n = 0,0125), ống bẩn (n = 0,0143) và ứng với hệ số C tính theo công thức C = n 1 R 1/6 (phụ lục 6-1), một bảng cho K ứng với 3 loại ống: ống thIờng, ống gang mới, ống thép mới (phụ lục 6-2). Ngoài những bài toán cơ bản nói trên, trong một số trIờng hợp, phải chọn đIờng kính d và phải tính H trong khi chỉ biết Q và l. Khi đó, bài toán trở thành giải một phIơng trình hai ẩn số: ta phải bổ sung một phIơng trình nữa, xuất phát từ yêu cầu có lợi về kinh tế mà lập nên. Để lập phIơng trình này ta có thể dùng công thức kinh nghiệm V. G. Lôbasép cho phép tính đIờng kính kinh tế, tức đIờng kính ống làm cho tổng kinh phí về đIờng ống và động lực dùng dẫn nIớc là nhỏ nhất: d = xQ 0,542 , trong đó: d là đIờng kính ống, tính ra m; Q là lIu lIợng tính ra m 3 /s; x là hệ số lấy bằng 0,8 á 1,2. Khái niệm về đIờng ống kinh tế sẽ đIợc nói thêm ở đoạn sau. Sau đây là một số thí dụ về tính ống dài đơn giản, coi dòng chảy là ở khu bình phIơng sức cản. Nếu cần tính chính xác hơn thì cần phải sử dụng các hệ số điều chỉnh (6-9). Thí dụ 1: Tìm lIu lIợng của một ống gang thIờng, có đIờng kính d = 250 mm, dài l = 800 m, chịu tác dụng của cột nIớc H = 2 m. Giải: Ta áp dụng công thức (6-4) để tính lIu lIợng. Với ống gang thIờng, d = 250 mm, tra phụ lục 6-1, ta tìm ra K = 418,50 l/s Vậy theo (6-4), ta có: Q = K J = 418,50 0025,0 = 20,925 l/s. Thí dụ 2: Tìm cột nIớc H tác dụng vào dòng chảy trong ống gang sạch có đIờng kính d =150 mm, dài l = 25 m, lIu lIợng Q = 40 l/s; dòng chảy ra ngoài không khí nhI ở hình 6-1. Giải: Với ống gang sạch có đIờng tính d =150 mm, tra phụ lục 6-1, ta tìm ra K = 180,20 l/s . áp dụng (6-11), ta có: H = 2 2 K Q l = 2 2 180,0 040,0 25 = 1,2 m. Thí dụ 3: Tìm đIờng kính d của ống sạch dẫn một lIu lIợng Q = 200 l/s; trên một đoạn dài l = 500 m, tổn thất dọc đIờng h d = 10 m. Giải: Ta tính J: J = d h 10 500 = l = 0,02. 233 Theo (6-4), ta có: K = 02,0 200 J Q = = 1414 l/s Tra phụ lục 6-1, ta thấy với d = 300 mm, K =1.414,10 l/s, với d = 350 mm, K = 1.726,10 l/s. Vậy ta chọn d = 350 mm. Khi đó dIới tác dụng của cột nIớc H = 10 m, lIu lIợng thực tế đạt đIợc sẽ là: Q = K J = 1726,10 02,0 = 244 l/s. tức là đ tăng thêm 44 l/s, hoặc nói cách khác tăng 22% so với yêu cầu. Nếu vẫn giữ lIu lIợng Q = 200 l/s, thì H sẽ giảm đi và bằng: H = 2 2 K Q l = 2 2 10,1726 200 500 = 6,7 m. tức là giảm đi 3,3 m, hoặc nói cách khác giảm đi 33% so với dự tính. b) Đ*ờng ống nối tiếp: Nhiều ống đơn giản có đIờng kính khác nhau mà nối tiếp nhau lập thành đIờng ống nối tiếp. Giả thiết mỗi ống đơn giản có kích thIớc là đIờng kính d i ; độ dài l i ; và độ nhám khác nhau. NhI vậy mỗi ống có một đặc tính lIu lIợng K i . NhIng vì nối tiếp, nên lIu lIợng Q chảy qua các ống đều bằng nhau (hình 6-3). h h h h A B Đ I ờ n g t ổ n g c ộ t n I ớ c d 1 2 d 3 d 4 d l l l l 1 2 3 4 1 2 3 4 H Hình 6-3 ở từng ống một, ta có dòng chảy trong một ống đơn giản. Tổn thất dọc đIờng của một ống đơn giản có thể tính theo công thức cơ bản: h i = 2 i 2 i Q K l . (6-13) 234 Toàn bộ cột nIớc H chủ yếu dùng để khắc phục các tổn thất dọc đIờng, vậy: H ằ h d = in i i1 h = = ồ , hoặc H = Q 2 in i 2 i1 i K = = ồ l . (6-14) H A H AB A B 1 2 3 l d Q l d Q l d Q 1 1 1 2 2 2 3 3 3 H B Hình 6-4 c) Đ*ờng ống song song: Nhiều ống đơn giản có đIờng kính khác nhau và nối với nhau, có chung một nút vào và một nút ra gọi là đIờng ống nối song song. NhI ở hình (6-4), tại hai điểm A, B của một đIờng ống chung ta bắt vào 3 ống nhánh 1, 2, 3; ở mỗi ống lIu lIợng có thể khác nhau nhIng độ chênh cột nIớc H từ A đến B đều giống nhau cho các ống; H AB = H A H B . Hình 6-5 Nhắc lại để nhớ kỹ rằng trong hệ thống đIờng ống nối song song thì tổn thất cột nIớc của cả hệ thống những đIờng ống nối song song cũng bằng tổn thất cột nIớc của bất kỳ một ống đơn giản nào của hệ thống ấy. Vì mỗi ống là một ống đơn giản nên có thể dùng công thức cơ bản về ống đơn giản, ta viết đIợc n phIơng trình sau đây: [...]... lưu lượng kinh tế tương ứng với một đường kính ống cho trước (bảng 6- 2) Bảng 6- 2 d mm 50 75 10 0 12 5 15 0 200 250 300 350 V m/s 0,75 0,75 0, 76 0,82 0,85 0,95 1, 02 1, 05 1, 10 Q l/s 1, 5 3,3 6 10 15 30 50 74 10 6 d mm 400 450 500 60 0 700 800 900 10 00 11 00 V m/s 1, 15 1, 20 1, 25 1, 30 1, 35 1, 40 1, 45 1, 53 1, 55 Q l/s 14 5 19 0 245 365 520 705 920 12 00 14 75 Việc chọn đường kính cho từng đoạn ống trở nên rất đơn giản,... K: H= l K2 1 ự Q th Q2 2 th x + 2 x 2 ỳ dx ờ(Q th + Q m ) - 2(Q th + Q m ) ũ l l 0ờ ỳ ở ỷ 1 do dó: (Q + Q m )Q th 2 1 Q 2 3 ự l ộ th x + ì 2 x ỳ H = 2 ờ(Q th + Q m )2 x - th l 3 l K ờ ỳ0 ở ỷ hoặc: H= 1 l ổ 2 ử Q + Q th Q m + Q 2 ữ th 2 ỗ m 3 ứ K ố (6 -1 7 ) Trong trường hợp đặc biệt Qm = 0 thì phương trình (6 -1 4 ) thành: 2 H= 1 Q th ì l 3 K2 (6 -1 8 ) Trở lại phương trình tổng quát (6 -1 7 ) ta có: 1 Q 2 + Q... 0, 0 31 0, 20 = 1, 48 ố ứ ố ứ 2 Trị số của zht bằng: zht = [0,5 + 0 ,19 + 0,32 + 4,4 + 1, 48] = 6, 9 Từ: ta tính ra: H = hw = zht v1 = Q= 1 2 v1 , 2g 2gH = ht 1 6, 9 4, 43 8 = 4,75 m/s d1 3 ,14 0 ,15 2 v1 = 4,75 = 0,084 m3/s = 84 l/s 4 4 Để vẽ đường tổng cột nước E-E, ta tính các trị số tổn thất: hd1 = l1 2 l1 v 1 = 4,4 1, 15 = 5, 06 m d1 2g 2 hd2 = l2 2 l2 ổ 9 ử v 1 = 1, 48 1, 15 = 1, 70 m ỗ ữ d2 ố 16 ứ... của v 1 Ta xác định các hệ số tổn thất dọc đường 245 Với ống dẫn là ống gang đ dùng, ta có thể lấy D = 1 mm Đối với ống d1 = 15 0 mm, độ nhám tương đối là: D 1 = = 0,0 06; d 15 0 tra đồ thị Côlơbơrúc - Oaitơ (hình 4-2 4), hoặc tính theo (4 -9 6) , ta thấy: l1 = 0,033 Đối với ống d2 = 200 mm, thì: 1 = = 0,005, l2 = 0,0 31 d 12 0 Vậy: l1 l1 20 = 0,033 = 4,4 d1 0 ,15 2 2 l2 ổ 9 ử 30 ổ 9 ử ỗ 16 ữ 2 d = ỗ 16 ữ ... = 13 5 = 8 m Những tổn thất cột nước bao gồm: - Tổng số tổn thất cục bộ: zvào 2 v1 v2 v2 + zđm 1 + zra 2 2g 2g 2g - Tổng số tổn thất dọc đường: l1 2 l1 v 1 l v2 + l2 2 2 d1 2g d 2 2g Từ phương trình liên tục: v1w1 = v2w2, ta rút ra: Vậy: ổd v2 = v1 1 = v1 ỗ 1 ỗd 2 ố 2 2 ử 9 ữ = v1 ữ 16 ứ 2 2 2 2 ộ l1 ổ 9 ử l2 ự v1 v1 ổ 9 ử ' + 2 = ht hw = ờ vào + đm + ỗ ữ ra + 1 , ỳ d1 ỗ 16 ữ d 2 ỳ 2g 2g ố 16 ... Ta gọi: h 'w = ồ 'i 2 v3 2g (6 -2 6) Kết hợp ba phương trình (6 - 2 1) , (6 -2 3) và (6 -2 5) ta thấy: Hb = z4 + hw + h 'w hoặc: Hb = z4 + ồi v2 2 + 2g ồ 'i 2 v3 2g (6 -2 7) Từ công thức trên ta thấy năng lượng Hb của máy bơm cấp cho một đơn vị trọng lượng nước dùng để: 1) đưa nước lên độ cao hình học z4 tức là độ chênh của hai mặt nước tự do ở tháp và ở bể chứa; 2) khắc phục trở lực ở đường ống hút và đường...2 H = Q1 H = Q2 2 l1 2 K1 l2 K2 2 H = Q2 n ln K2 n ỹ ù ù ù ù ý , ù ù ù ù ù ỵ (6 -1 5 ) lại thêm tổng số lưu lượng qua các ống bằng lưu lượng ở ống chính: Q = Q1 + Q2 + + Qn (6 -1 6 ) Như vậy ta có cả thảy (n + 1) phương trình, có thể giải (n + 1) ẩn số Thường thường (n + 1) ẩn số ấy là lưu lượng Qi của mỗi ống rẽ và cột nước H d) Đường ống tháo nước liên tục: ở trên đều... chứa 2 a V2 2g Van một chiều Hình 6- 9 Gọi độ cao chân không là: p - p2 hck = a thì phương trình (6 - 2 1) viết thành (coi a2 ằ 1) : ồi v2 2 2g z2 = hck (1 + ồ i ) v2 2 2g hck = z2+ hoặc: 242 v2 2 + 2g (6 -2 2) Phương trình (6 -2 2) là công thức cơ bản dùng để tính đường ống hút Từ phương trình đó ta thấy rõ là độ cao đặt máy bơm z2 bị độ chân không hạn chế Nếu gọi (hck)cp là trị số chân không cho phép... = zvào 2 v1 = 0,5 1, 15 = 0,58 2g hđ.m = zđm hra = zra 2 46 2 v1 2g 2 v1 = 0 ,19 1, 15 = 0,22 m 2g 2 ổ 9ử ỗ ữ = 0,32 1, 15 = 0, 36 m ố 16 ứ Thí dụ 5: Để đưa nước lên một tháp nước với lưu lượng Q = 40 l/s, ta đặt một máy bơm ly tâm, cao hơn mực nước trong giếng hút là hb = 5 m; mực nước trong tháp cao hơn máy bơm ha = 28 m; độ dài ống hút lhút = 12 m, độ dài ống đẩy lđẩy = 3 .60 0 m (hình 6 -1 1 ); đường ống... đường kính khác nhau (hình 6 -1 0 ) Đ biết: zA = 13 m ; zB = 5 m ; l1 = 20 m ; l2 = 30m ; d1 = 15 0 mm ; d2 = 200 mm ống dẫn là ống gang đ dùng Tính lưu lượng Q và vẽ đường tổng cột nước, đường cột nước đo áp của đường ống 244 pa = const 1 1 hcvào E hc đm P a v1 2g 2 ZA a v22 2g d1 l1 A D C 2 P2 H = const 2 ZB d2 l2 E B Hình 6 -1 0 Giải: Viết phương trình Bécnuiy cho hai mặt cắt 1- 1 và 2-2 đi qua mặt tự do . 1, 0 1, 2 1, 4 1, 6 1, 8 2,0 2,5 3,0 q 1 0,92 0,94 0,95 0, 96 0,97 0,98 0,99 1 1 1 1 1 1 th!ờng q 2 1, 19 1, 14 1, 11 1, 08 1, 06 1, 03 1, 01 1 1 1 1 1 1 q 1 0, 81 0,84 . 0, 86 0,87 0,89 0, 91 0,92 0,93 0,94 0,95 0, 96 0,98 0,99 gang mới q 2 1, 51 1, 42 1, 36 1, 32 1, 28 1, 22 1, 18 1, 15 1, 12 1, 10 1, 08 1, 05 1, 03 q 1 0, 91 . 2 K l 22 mthmth 1 QQQQ 3 ổử ++ ỗữ ốứ . (6 -1 7 ) Trong trIờng hợp đặc biệt Q m = 0 thì phIơng trình (6 -1 4 ) thành: H = 2 th 2 Q 1 3 K ì l . (6 -1 8 ) Trở lại phIơng trình tổng quát (6 -1 7 ) ta có: 22 mthmth 1 QQQQ 3 ++ ằ (Q m