Thủy lực và cấp thoát nước trong nông nghiệp

Thủy lực cấp nước nơng nghiệp Biên tập bởi: Hồng Đức Liên Thủy lực cấp nước nơng nghiệp Biên tập bởi: Hồng Đức Liên Các tác giả: Hoàng Đức Liên Phiên trực tuyến: http://voer.edu.vn/c/f285caa7 MỤC LỤC Mở đầu Tĩnh học chất lỏng Động lực học chất lỏng Chuyển động chiều chất lỏng khơng nén Tính tốn thủy lực đường ống có áp Dịng chảy qua lỗ - vòi - đập tràn Dòng chảy khơng áp kênh Dịng tia Khái niệm chung máy bơm 10 Bơm ly tâm 11 Bơm hướng trục 12 Bơm Pittong 13 Tưới nước nông nghiệp 14 Hệ thống cấp nước 15 Hệ thống nước 16 Câu hỏi ơn tập mơn thủy lực cấp nước nơng nghiệp Tham gia đóng góp 1/25 Mở đầu Tóm tắt Phần I: Thủy lực học Chương 1: Mở đầu Nội dung Đối tượng, phương pháp nghiên cứu môn học, ứng dụng Đối tượng Phương pháp nghiên cứu Ứng dụng Sơ lược lịch sử phát triển môn học Một số tính chất lý chất lỏng Một số tính chất dẽ nhận biết Khối lượng riêng trọng lượng riêng Tính nén ép tính giãn nở nhiệt Tính nhớt Chất lỏng thực, chất lỏng lý tưởng Xem chi tiết 2/25 Tĩnh học chất lỏng Tóm tắt Tĩnh học chất lỏng nghiên cứu qui luật cân chất lỏng trạng thái tĩnh ứng dụng qui luật để giải vấn đề thực tiễn kỹ thuật, sản xuất đời sống Người ta phân trạng thái tĩnh: Tĩnh tuyệt đối: Chất lỏng không chuyển động so với hệ toạ độ cố định (gắn liền với trái đất) Tĩnh tương đối: Chất lỏng chuyển động so với hệ toạ độ cố định, chúng khơng có chuyển động tương đối Nội dung Áp suất thủy tĩnh Lực tác dụng lên chất lỏng Áp suất thủy tĩnh Định nghĩa Hai tính chất áp suất thủy tĩnh Phương trình vi phân chất lỏng cân ( Phương trình ơle tĩnh) Phương trình thủy tĩnh học Tích phân phương trình Ơ le tĩnh Mặt đẳng áp Phương trình thủy tĩnh học Ý nghĩa phương trình thủy tĩnh học Ý nghĩa hình học hay thủy lực Ý nghĩa lượng Phân loại loại áp suất Biểu đồ phân bố áp suất thủy tĩnh Tĩnh tương đối Bình chứa chất lỏng chuyển động thẳng thay đổi (gia tốc α=const) Bình chứa chất lỏng quay với vận tốc góc ω = const Tính áp thủy lực tĩnh Xác định áp thủy lực tĩnh lên hình phẳng Xác định áp thủy lực tĩnh lên hình cong Phương pháp đồ giải Một số ứng dụng thủy tĩnh học 3/25 Dụng cụ đo áp suất Định luật Patscal mà ứng dụng thực tế Định luật Patscal Ứng dụng định luật Patscal Định luật Acsimet – sở lý luận vật Định luật Acsimet Điều kiện vật Tính ổn định vật Xem chi tiết 4/25 Động lực học chất lỏng Tóm tắt Thuỷ động lực học (hay động lực học chất lỏng).Nghiên cứu qui luật đặc trưng chuyển động chất lỏng ứng dụng quy luật vào thực tiễn sản xuất Nhiệm vụ chủ yếu thuỷ động lực học xác lập liên hệ trị số đặc trưng cho chuyển động vận tốc dòng chảy U, độ sâu h áp suất thuỷ động p sinh chất lỏng chuyển động Cần ý áp suất thuỷ động có hướng khác tuỳ theo chất lỏng ta nghiên cứu chất lỏng thực hay chất lỏng lý tưởng Trong chất lỏng lý tưởng áp suất thuỷ động hướng theo pháp tuyến mặt chịu tác dụng ; chất lỏng thực áp suất thuỷ động hướng vào mặt tác dụng, khơng hướng theo pháp tuyến, tổng hợp thành phần ứng suất pháp tuyến thành phần ứng suất tiếp tuyến lực nhót gây Nội dung Khái niệm chung Các đặc trưng động lực học chất lỏng Phân loại chuyển động Đường dòng, dòng nguyên tố Các yếu tố thủy lực dịng chảy Phương trình lien tục dịng chày Phương trình liên tục dịng ngun tố Phương trình liên tục tồn dịng chảy Phương trình vi phân liên tục dịng chảy (dạng Ơle) Phương trình vi phân chuyển động chất lỏng thực (Phương trình Navie-Stokes) Phương trình Becnuli viết cho dịng ngun tố chất lỏng lý tưởng – Ý nghĩa phương trình Becnuli Phương trình Becnuli viết cho dịng ngun tố chất lỏng lý tưởng Ý nghĩa hình học lượng phương trình Becnuli Ý nghĩa thủy lực hay hình học Ý nghĩa lượng Phương trình Becnuli dịng chất lỏng thực Phương trình Becnuli dịng ngun tố chất lỏng thực Phương trình Becnuli tồn dịng chất lỏng thực Một số ứng dụng phương trình Becnuli Dụng cụ đo vận tốc, ống Pito-Prandtl Lưu lượng kế Venturi Ống xả tuabin thủy lực 5/25 Xem chi tiết 6/25 Chuyển động chiều chất lỏng khơng nén Tóm tắt Chuyển động chiều chất lỏng không nén Nội dung Tổn thất lượng dòng chảy Hai trạng thái chảy chất lỏng Quy luật tổn thất lượng dòng chảy Tổn thất dọc đường Tổn thất cục Dòng chảy tầng ống – Dòng Hagen – Poadơi Phương trình vi phân chất lỏng vi phân Phân bố vận tốc Dòng chảy rối ống Cấu trúc dòng chảy rối ống Phân bố vận tốc ống Dịng chảy tầng có áp khe hẹp Dòng chảy hai phẳng song song Dòng chảy dọc trục hai trụ tròn Mặt trụ đồng tâm Mặt trụ lệch tâm Dòng chảy khe hẹp ma sát – Cơ sở lý thuyết bôi trơn thủy động Dòng chảy hai mặt phẳng song song – Bài tốn Cu – et Bơi trơn hình nêm Bơi trơn ổ trục Xem chi tiết 7/25 Tính tốn thủy lực đường ống có áp Tóm tắt Trong kỹ thuật thực tiễn sản xuất ta gặp nhiều trường hợp loại chất lỏng chảy đường ống có áp khác với nhiệm vụ khác (Như ống dẫn nước hệ thống cung cấp nước, ống dẫn nhiên liệu, dẫn hố chất thiết bị máy móc, hệ thống truyền động, truyền lực ) Mục đích tính tốn thuỷ lực đường ống thiết kế hệ thống đường ống kiểm tra để sửa chữa, điều chỉnh hệ thống sẵn có cho phù hợp với yêu cầu cụ thể xác định thông số: Lưu lượng Q; Cột áp H đầu cuối đường ống, đường kính d d H Nội dung Cơ sở lí thuyết để tính tốn đường ống Phân loại Những công thức dùng tính tốn thủy lực đường ống Tính tốn thủy lực đường ống đơn giản Tính H biết H , Q, l, d ,n (độ nhám tương đối) 2 Tính Q, biết H , H , l, d ,n Tính d, biết l, H ,H , Q ,n Phương pháp thử dần Phương pháp đồ thị Tính d, H , biết H , Q, l, n Tính tốn thủy lực đường ống phức tạp Hệ thống đường ống nối tiếp Trường hợp nối tiếp kín Trường hợp ống nối tiếp có rò rỉ chất lỏng chỗ nối Hệ thống đường ống nối song song Hệ thống đường ống nối phân phối liên tục Hệ thống đường ống phân nhánh hở Hệ thống đường ống vòng kín Phương pháp dùng hệ thống đặc trưng lưu lượng K Nội dung Ứng dụng để giải tốn Ứng dụng để tính đường ống phức tạp Phương pháp đồ thị để tính tốn đường ống Va đập thủy lực đường ống Hiện tượng 8/25 Dịng chảy khơng áp kênh Tóm tắt Dịng chảy kênh hở Nội dung Khái niêm – phân loại Những cơng thức tính tốn thủy lực kênh hình thang – mặt cắt lợi mặt thủy lực Những công thức tính tốn thủy lực kênh hình thang Mặt cắt lợi mặt thủy lực kênh hình thang Một số toán thường gặp tính tốn thủy lực kênh hình thang Đối với kênh biết Thiết kế kênh Xem chi tiết 11/25 Dịng tia Tóm tắt Dòng tia Nội dung Khái niệm dòng tia Định nghĩa – phân loại Dòng tia ngập Dịng tia khơng ngập Các đặc trưng thủy khí động dịng tia Sự phân bố thơng số thủy khí động theo tiết diện ngang dòng tia Quy luật mở rộng dịng tia ( theo trục x) Một số ví dụ tính tốn dịng tia ngập đối xứng Dòng tia rối ngập tự Áp lực dòng tia lên mặt rắn Xem chi tiết 12/25 Khái niệm chung máy bơm Tóm tắt Máy thuỷ lực tên gọi chung cho tất máy làm việc nguyên tắc trao đổi lượng với chất lỏng theo nguyên lý thuỷ lực nói riêng học chất lỏng nói chung Trong người ta phân hai loại : - Máy bơm : biến đổi thành lượng dòng chảy (áp động năng) - Tuabin : nhận lượng dòng chảy thành kéo máy công tác làm việc Trong phạm vi giáo trình nghiên cứu số loại máy bơm chủ yếu dùng nông nghiệp Nội dung Vài nét trình phát triển cảu máy bơm Công dụng phân loại Các thông số bơm Lưu lượng Cột áp Công suất hiệu suất Chiều cao hút cho phép bơm Hiện tượng xâm thực Xem chi tiết 13/25 Bơm ly tâm Tóm tắt Bơm ly tâm Nội dung Khái niệm chung Lý thuyết bơm ly tâm Phương trình bơm ly tâm Ảnh hưởng kết cấu cánh dẫn đến cột áp bơm ly tâm Đường đặc tính bơm ly tâm Đường đặc tính làm việc (n=const) Đường đặc tính tổng hợp (n=var) Điểm làm việc, điều chỉnh bơm Điểm làm việc Điều chỉnh bơm Ghép bơm ly tâm Ghép song song Ghép nối tiếp Ứng dụng luật tương tự bơm ly tâm Sự liên hệ lưu lượng, cột áp với số vòng quay bơm ly tâm Xác định điểm làm việc đường đặc tính chế độ làm việc bơm thay đổi Định luật tương tự Số vòng quay đặc trưng Một số điểm ý kết cấu sử dụng bơm ly tâm Lực hướng trục bơm ly tâm Một số điểm ý sử dụng bơm Xem chi tiết 14/25 Bơm hướng trục Tóm tắt Bơm hướng trục Nội dung Khái niệm chung Lý thuyết bơm hướng trục Phương trình bơm hướng trục Lưu lượng bơm hướng trục Đường đặc tính bơm hướng trục Kết cấu bơm hướng trục Xem chi tiết 15/25 Bơm Pittong Tóm tắt Bơm Pittong Nội dung Khái niệm chung Lưu lượng bơm Pittong Lưu lượng trung bình Lưu lượng tức thời Điều chỉnh lưu lượng Phương trình chuyển động chất lỏng bơm Pittong, áp suất bơm Pittong trình hút đẩy Phương trình Becnuli dịng khơng ổn định bơm pittong; cột áp quán tính Áp suất bơm pittong trình hút Áp suất bơm pitong trình đẩy Số vòng quay giới hạn Khắc phục tượng không ổn định chuyển động chất lỏng bơm pittong Đường đặc tính bơm pittong Xem chi tiết 16/25 Tưới nước nơng nghiệp Tóm tắt Cấp nước nơng nghiệp: Tưới nước nông nghiệp Nội dung Chế độ tưới nước cho trồng Đất, nước trồng Xác định nhu cầu nước tưới cho trồng Chế độ tưới nước cho trồng Phương pháp kĩ thuật tưới Khái niệm chung Phương pháp kĩ thuật tưới ngập Phương pháp kĩ thuật tưới rãnh Phương pháp kĩ thuật tưới dải Phương pháp kĩ thuật tưới phun mưa Tưới nhỏ giọt Tưới ngầm Xem chi tiết 17/25 Hệ thống cấp nước Tóm tắt Hệ thống cấp nước Nội dung Khái niệm chung hệ thống cấp nước Sơ đồ phân loại hệ thống cung cấp nước Tiêu chuẩn chế độ dòng nước Lưu lượng tính tốn Nguồn nước cơng trình thu nước Nguồn cung cấp nước Cơng trình thu nước ngầm Xủ lý nước thiên nhiên Tính chất nước thiên nhiên yêu cầu với chất lượng nước cấp Các phương pháp sây truyền công nghệ xử lý nước Làm khử màu Khử sát Khử trùng Mạng lưới cấp nước Sơ đồ nguyên tắc vạch tuyến mạng lưới cấp nước Tính tốn mạng lưới cấp nước Trạm bơm, bể chứa, đài nước Bể chứa – đài nước Xem chi tiết 18/25 Hệ thống nước Tóm tắt Hệ thống nước Nội dung Khái niệm chung thoát nước Khái niệm Các phận hệ thống nước Các loại hệ thống thoát nước Thiết kế mạng lưới thoát nước Các số liệu để thiết kế Các sơ đồ mạng lưới thoát nước Xác định lưu lượng tính tốn Tính tốn mạng lưới nước bẩn Tính tốn mạng lưới thoát nước mưa Đặc điểm cấu tạo thiết kế mạng lưới thoát nước chung Hồ điều hịa nước mưa Cấu trúc mạng lưới nước Trạm bơm thoát nước Trạm bơm nước thải Xác định lưu lượng trạm bơm dung tích bể chứa Xử lí nước thải Những vấn đề chung xử lý nước thải Các phương pháp cơng trình xử lý nước thải Phương pháp cơng trình chế biến cặn lắng Xem chi tiết 19/25 Câu hỏi ôn tập môn thủy lực cấp nước nơng nghiệp C ÂU HỎI ƠN TẬP MƠN THUỶ LỰC VÀ CẤP THỐT NƯỚC TRONG NÔNG NGHIỆP 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Một số tính chất lý chất lỏng Lực tác dụng lên chất lỏng - áp suất thuỷ tĩnh Phương trình vi phân chất lỏng cân (phương trình ơle tĩnh) Thành lập phương thuỷ tĩnh học ý nghĩa Tĩnh tương đối Xác định áp lực thuỷ tĩnh lên hình phẳng Xác định áp lực thuỷ tĩnh lên hình cong Định luật Patxcan ứng dụng thực tế Định luật Acsimet - Cơ sở lý luận vật Các đăc trưng động học chất lỏng Phương trình liên tục dịng chảy Phương trình Becnuli dịng ngun tố chất lỏng lý tưởng - ý nghĩa hình học lượng phương trình Becnuli Phương trình Becnuli dòng nguyên tố chất lỏng thực Phương trình Becnuli tồn dịng ngun tố chất lỏng thực Một số ứng dụng cụ thể phương trình Becnuli Tổn thất lượng dịng chảy Dòng chảy tầng ống - Dòng Hegen-Poadơi Dịng chảy rối ống Dịng chảy tầng có áp khe hẹp Dòng chảy khe hẹp ma sát - Cơ sở lý thuyết bôi trơn thuỷ động Tính tốn thuỷ lực đường ống đơn giản Tính tốn thuỷ lực đường ống phức tạp Phương pháp dùng hệ số đặc trưng lưu lượng K tính tốn thuỷ lực đường ống Va đập thuỷ lực ống Tính tốn thuỷ lực dòng chảy qua lỗ nhỏ thành mỏng cột áp khơng đổi Tính tốn thuỷ lực dịng chảy qua lỗ nhỏ thành mỏng cột áp thay đổi Tính tốn thuỷ lực dịng chảy qua vịi Tính tốn thuỷ lực dịng chảy qua đập tràn Những cơng thức tính tốn thuỷ lực kênh hình thang – Mặt cắt lợi mặt thuỷ lực Một số tốn thường gặp tính tốn thuỷ lực kênh hình thang Các đặc trưng thuỷ khí động học dịng tia 20/25 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Tính tốn dịng tia ngâp đối xứng áp lực dịng tia lên mặt rắn Các thơng số máy bơm Lý thuyết bơm ly tâm Đường đặc tính bơm ly tâm Điểm làm việc điều chỉnh bơm Ly tâm Ghép bơm ly tâm ứng dụng luật tương tự bơm ly tâm Lưu lượng bơm Pittơng Phương trình chuyển động chất lỏng bơm Pittông, áp suất bơm Pittông trình hút đẩy 41 Khắc phục tượng không ổn định chuyển động chất lỏng bơm Pittông Xem chi tiết 21/25 Tham gia đóng góp Tài liệu: Thủy lực cấp nước nơng nghiệp Biên tập bởi: Hồng Đức Liên URL: http://voer.edu.vn/c/f285caa7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Mở đầu Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/17e8d241 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tĩnh học chất lỏng Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/11c925c0 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Động lực học chất lỏng Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/bd3bf690 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Chuyển động chiều chất lỏng không nén Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/5a6282b8 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tính tốn thủy lực đường ống có áp Các tác giả: Hồng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/c5cc7eb1 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Dòng chảy qua lỗ - vòi - đập tràn Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/aa9ea9e2 22/25 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Dịng chảy khơng áp kênh Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/26a9aabc Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Dòng tia Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/93a742c7 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Khái niệm chung máy bơm Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/e47b3ff2 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Bơm ly tâm Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/b81a5e41 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Bơm hướng trục Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/8b82319a Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Bơm Pittong Các tác giả: Hoàng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/8eaa7a71 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ Module: Tưới nước nơng nghiệp Các tác giả: Hồng Đức Liên URL: http://www.voer.edu.vn/m/c25993e0 Giấy phép: http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/ 23/25 ... nước nông nghiệp 14 Hệ thống cấp nước 15 Hệ thống thoát nước 16 Câu hỏi ôn tập môn thủy lực cấp thoát nước nơng nghiệp Tham gia đóng góp 1/25 Mở đầu Tóm tắt Phần I: Thủy lực học Chương 1: Mở đầu... 16/25 Tưới nước nơng nghiệp Tóm tắt Cấp nước nơng nghiệp: Tưới nước nơng nghiệp Nội dung Chế độ tưới nước cho trồng Đất, nước trồng Xác định nhu cầu nước tưới cho trồng Chế độ tưới nước cho trồng... cấp nước Tóm tắt Hệ thống cấp nước Nội dung Khái niệm chung hệ thống cấp nước Sơ đồ phân loại hệ thống cung cấp nước Tiêu chuẩn chế độ dịng nước Lưu lượng tính tốn Nguồn nước cơng trình thu nước