Chương 1MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT PHÂN BIỆT LƯU CHẤT & CHẤT RẮN Chất rắn bị biến dạng hay bị cong Sức hút phân tử: rắn > lỏng > khí... MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤTĐỊNH N
Trang 1CƠ LƯU CHẤT
Bộ môn Cơ Lưu Chất Tel.: 0169 8 243 203
Trang 2Chương 1
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
PHÂN BIỆT LƯU CHẤT & CHẤT RẮN
Chất rắn bị biến dạng hay bị cong Sức hút phân tử: rắn > lỏng > khí
Trang 3MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
ĐỊNH NGHĨA LƯU CHẤT
• Lưu chất được xem là một môi trường liên tục
• Lưu chất là một chất biến dạng liên tục khi chịu tác dụng của
• Lưu chất là một chất biến dạng liên tục khi chịu tác dụng của
lực cắt , dù rất nhỏ
Các tính chất của lưu chất như khối lượng riêng, nhiệt độ, áp suất, vận tốc … là những hàm liên tục phụ thuộc vị trí và thời gian
ĐỊNH NGHĨA MÔN HỌC
• Môn Cơ học lưu chất nghiên cứu các qui luật đứng yên và
chuyển động của lưu chất và sự tương tác giữa lưu chất và vật rắn.
•Hiểu biết các qui luật cơ bản của môn Cơ học lưu chất giúp ta
phân tích, hiểu và cải tiến các hệ thống trong đó lưu chất
chuyển động.
Trang 4Đối tượng nghiên cứu: chất lỏng chất khí
Phạm vi nghiên cứu : các qui luật của lưu chất ở trạng thái tĩnh và động
Mục tiêu nghiên cứu : Nhằm phục vụ trong nhiều lĩnh vực :
Thiết kế các phương tiện vận chuyển : xe hơi, tàu thủy, máy bay, hỏa tiễn
Xây dựng: như cấp, thoát nước, công trình thủy lợi (cống, đê, hồ chứa, nhà máy thủy điện ), tính toán thiết kế cầu, nhà cao tầng…
Thiết kế các thiết bị thủy lực : máy bơm, tua bin, quạt gió, máy nén
Khí tượng thủy văn : dự báo bão, lũ lụt ,
Y khoa: mô phỏng tuần hoàn máu trong cơ thể, tính toán thiết kế các máy trợ tim nhân tạo
Trong cuộc sống hằng ngày, cũng cần rất nhiều kiến thức cơ bản về CLC Ví dụ: Lực hút giữa hai doàn tàu đang chạy song song nhau, nồi áp suất,…
Phân biệt lưu chất :
Lực liên kết giữa các phân tử nhỏ → Có hình dạng phụ thuộc vào vật chứa.Không chịu tác dụng của lực cắt, kéo → Lưu chất là môi trường liên tục
Dưới tác dụng của lực kéo → Lưu chất chảy (không giữ được trạng thái
tĩnh ban đầu)
Trang 5TÍNH CHẤT LƯU CHẤT
♦ Khối lượng riêng là khối lượng của 1 đơn vị thể tích lưu
♦ Khối lượng riêng là khối lượng của 1 đơn vị thể tích lưu chất
L FT
ML
lim
3
4 - 2 3
-0
ρ δ
δ ρ
δ
m
Khối lượng riêng của chất lỏng thông thường ít bị
ảnh hưởng bởi sự thay đổi của áp suất và nhiệt độ
Ngược lại sự thay đổi của áp suất và nhiệt độ ảnh
hưởng nhiều đến khối lượng riêng của chất khí
Trang 6MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
Trang 7Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
♦ Trọng lượng riêng là trọng lượng của 1 đơn vị thể tích
2 2 3
2 - 2 - 3
-m N 81 , 9 m
Kgf
s m Kg m
N
T ML FL
ρ
= γ
γ ρ
Ví dụ: tỉ trọng của thủy ngân ở 20oC là 13,6
tỉ trọng của glycerin ở 20oC là 1,26
3 C
4
@ nuoc C
4
@ nuoc C
4
@ nuoc
m kg 1000
o o
o
=
ρ γ
γ
= ρ
ρ
= δ
Trang 8F*:Lực hút trái đất (F*s,F*n).
g cũng thay đổi theo chiều cao z, z càng lớn, g càng giảm do lực hút
của trái đất lên vật giảm
s
FF*
Trang 9Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
KHÍ LÝ TƯỞNG
Phương trình trạng thái của khí lý tưởng:
RT
p = ρ
p là áp suất tuyệt đối ( N/m2 = pascal) (SI)
(áp suất là lực pháp tuyến trên 1 đơn vị diện tích)
ρρρρ là khối lượng riêng (Kg/m3) (SI)
T là nhiệt độ tuyệt đối (độ Kelvin OK)
R là hằng số, phụ thuộc chất khí
R =
Trang 10TÍNH NÉN
Suất đàn hồi:
dp là sự thay đổi áp suất cần thiết để tạo sự thay đổi thể tích
d ∀ của thể tích ∀ Dấu – vì khi áp suất tăng thì thể tích
ρ ρ
dp E
d ∀ của thể tích ∀ Dấu – vì khi áp suất tăng thì thể tích
giảm Khi thể tích giảm nhưng khối lượng không đổi m= ρ∀
nên khối lượng riêng tăng.
Tính nén (dãn) của chất khí:
Quá trình nén đẳng nhiệt (T=const) của khí lý tưởng : p = ρρρρ RT ⇒ p/ ρρρρ = const
hay p ∀ = const Quá trình nén đẳng entropi hay p (quá trình nén không ∀ = const
Quá trình nén đẳng entropi (quá trình nén không
ma sát và không có sự trao đổi nhiệt): p/ ρρρρ k = const
k là tỉ số nhiệt dung
( k = cp cv ; R = cp − cv)
Trang 11TÍNH NÉN ( tt)
Lưu chất được xem là không nén được khi khối lượng riêng thay đổi không đáng kể ( ρρρρ = const ) Chất lỏng thường được
ρ ρ
dp E
thay đổi không đáng kể ( ρρρρ = const ) Chất lỏng thường được xem là không nén được trong hầu hết các ứng dụng kỹ
thuật.
Ví dụ: Một xilanh chứa 0,1lít nước ở 20oC Nếu ép piston để thể tích giảm 1% thì áp suất trong xilanh tăng lên bao
nhiêu?
Giải: Ở 20oC, suất đàn hồi của nước E = 2,2.109Pa.
Giải: Ở 20oC, suất đàn hồi của nước E = 2,2.109Pa.
100 /
1
d ∀ ∀ = −
Pa 10
2 , 2 10
10 2
, 2
d E
Trang 12Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
Vận tốc truyền âm trong lưu chất:
ρ
=ρ
d
dpc
Vận tốc truyền âm trong lưu chất:
Đối với khí lý tưởng trong quá trình nén đẳng entropi:
Ví du:ï không khí ở 15,55oC(tức khoảng 60oF hay 288,55oK)
k=1,40
R = 287m2/s2K ⇒ c = 340,5m/s
ρ
=ρ
=
dc
Trang 13K thường dùng cho chất lỏng, hầu như là hằng số, rất ít phụ thuộc vàp áp suất và nhiệt độ
Hầu hết các loại chất lỏng rất khó nén nên được xem như là lưu chất không nén
Ví dụ: Một bình bằng thép có thể tích ∀ = 0,2m3 chứa đầy nước ở điều kiện chuẩn Tìm gia tăng áp suất nước trong
Hầu hết các loại chất lỏng rất khó nén nên được xem như là lưu chất không nén
Một dòng khí chuyển động với vận tốc nhỏ thì sự thay đổi khối lượng riêng không đáng kể nên vẫn được xem là lưu chất không nén.
Khi dòng khí chuyển động với vận tốc lớn hơn 0,3 lần vận tốc âm thanh (khoảng
100 m/s) thi mới xem là lưu chất nén được
nước ở điều kiện chuẩn Tìm gia tăng áp suất nước trong bình sau khi nén thêm vào ∀ ’= 2 lít nước ở cùng điều kiện chuẩn trong 2 trường hợp:
1) Bình được xem như tuyệt đối cứng.
2) Bình dãn nở Thể tích bình gia tăng αααα =0,01%/at cho mỗi
at áp suất gia tăng.
Trang 14E p
b
b b
∀ +
∀
∀ +
10 18
,
2 202
, 0
002 , 0 10
2 , 2
'
7 9
∀
∀
Trang 15Pa10
.2,
2at
0 at
10 24 , 2 m
2 , 0 0001
, 0
at 10 24 , 2 m
002 ,
0
' at
E
at E
' at
p
3 4
3
4 3
b b
= +
∀ +
∀ α
∀
=
∆
Trang 16Ví dụ 1: Nồi áp lực gồm phần trụ tròn có đường kính d=1000mm, dài l=2m; đáy
và nắp có dạng bán cầu Nồi chứa đầy nước với áp suất p0. Xác định thểtích nước cần nén thêm vào nồi để tăng áp suất trong nồi từ p0=0 đến
p1=1000at Biết hệ số nén của nước là βp=4,112.10-5 cm2/kgf=4,19.10-10
m2/N Xem như bình không giản nở khi nén
V1 ; p1 là thể tích và áp suất nước ở trạng thái sau;
Như vậy sau khi nén thêm nước vào, thể tích nước V1 trong bình chínhlà thể tích bình:
3
2 3
2
d 2
∆ β
V p
∆
β V
∆ p
∆
) V
∆ V
/(
V
∆ p
∆
V / V
∆ β
p
1 p
1 0
tinh lam sao co ket qua nay?
Lam sao co cong thuc nay?
Trang 17Ví dụ
2: Dầu mỏ được nén trong xi lanh bằng thép thành dày tiết diện đều như
hình vẽ Xem như thép không đàn hồi Cột dầu trước khi nén là h=1,5 m,và mực thuỷ ngân nằm ở vị trí A-A Sau khi nén, áp suất tăng từ 0 at lên
50 at, thì mực thuỷ ngân dịch chuyển lên một khoảng ∆h=4 mm Tính suấtđàn hồi của dầu mỏ
Giải:
Dầu mỏ nước
Hg
mỏ Thép
nước
N / m 10
5.44E h
-∆ h
S / h
∆ S V
/ V
∆
β = − 0 = − = = 5.44E - 10 m 2 / N
h p
∆
h
∆ p
∆
h S / h
∆ S p
∆
V / V
∆
2 p
N/m09
tính làm sao ra dap so nhu vay?
K o day chinh la suat dan hoi ( nhu E vay)
Trang 18Giải cách 1:
Ví dụ 3: Một bình thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70 MPa Ở
điều kiện chuẩn, bình chứa đầy nước 450 kg ( ρnước=1000kg/m3) Biết
Kn=2,06.109 Pa Tìm khối lượng nước cần thêm vào (ở điều kiệnchuẩn) để tăng áp suất trong bình lên 70 MPa
Thể tích bình lúc đầu VB tính như sau: B 0.45m3
1000
450
0,45 m3 cũng chính là thể tích nước ban đầu trong bình ở đ.k chuẩn
Gọi V0 ; p0 là thể tích và áp suất nước ở trạng chuẩn; để sau khi nén trở thành
V1 ; p1 (là thể tích và áp suất nước ở trạng thái sau);
Ta co thể lý luận được V1 chính là thể tích bình lúc sau:
3 B
V V
Tương ứng với khối lượng: ∆ M = 20.48744kg
Vì sao dV khơng phai la: dV=V1-Vb mà dV=V0-Vb
cơng thuc la sao cĩ?
lap ty le tam xuat la ra!!!
Trang 19Ví dụ 3: Một bình thép có thể tích tăng 1% khi áp suất tăng thêm 70 MPa Ở điềukiện chuẩn, bình chứa đầy nước 450 kg ( ρnước=1000kg/m3) Biết
Kn=2,06.109 Pa Tìm khối lượng nước cần thêm vào (ở điều kiện chuẩn)để tăng áp suất trong bình lên 70 MPa
Giải cách 2:
Gọi V ; p là thể tích và áp suất nước trong bình ở trạng ban đầu; V =V
Thể tích bình lúc đầu VB tính như sau: B 0 45 m3
1000
450
Gọi V0 ; p0 là thể tích và áp suất nước trong bình ở trạng ban đầu; V0=VB
V1 ; p1 là thể tích và áp suất nước nước trong bình ở trạng thái sau;
Như vậy sau khi nén trong bình còn rỗng một thể tích là:
Ta có:
B B
1 0
1 ( V - V ) 1 % V ∆ V 1 % V V
3 B
0 1
∆V1 là thể tích phần rỗng mà ta cần bổ sung nước thêm vào bình ứng với áp suất p1
Như vậy, thể tích nước cần nén thêm vào bình (tính với điều kiện chuẩn p 0 ) : là:
3
V
Tương ứng với khối lượng: ∆ M = 20.48744kg
∆V1 là thể tích phần rỗng mà ta cần bổ sung nước thêm vào bình ứng với áp suất p1Để tính thể tích nước ∆V0 tương ứng đó với điều kiện áp suất p0, ta cần tính lại một
0
1 0
0 1
Trang 20Ví dụ 4: Nén khí vào bình thép có thể tích 0,3 m 3 dưới áp suất 100at Sau thời gian bị
rò, áp suất trong bình còn lại 90 at Bỏ qua sự biến dạng của bình Tìm thể tích khí bị rò ứng với đ kiện áp suất khí trời pa=1at Xem quá trình nén là đẳng nhiệt
Giải
Gọi V0 ; p0 là thể tích và áp suất khí trong bình ở trạng chuẩn ban đầu;
Gọi V0 ; p0 là thể tích và áp suất khí trong bình ở trạng chuẩn ban đầu;
V1 ; p1 là thể tích và áp suất cũng của khối khí đó ở trạng thái sau;
1
0 1
1 1 0
p
p V V
p V p
(V1-V0)= ∆ V là thể tích khí bị mất đi (vì bình chỉ còn chứa lại V0), ứng với áp suất 90 at : Để tính thể tích khí ∆ V tương ứng đó với điều kiện áp suất p , ta cần tính lại một
3 a
Để tính thể tích khí ∆ Va tương ứng đó với điều kiện áp suất pa, ta cần tính lại một
lần nữa :
chap nhan duoc
Trang 21Một bình gas ban đầu có khối lượng M = 15 kg có áp suất dư po = 500 kPa Saumột thời gian sử dụng , ấp suất dư trong bình còn lại p = 300 Kpa Biết vỏ bìnhgas có khối lượng 5 kg và không bị thay đđổi khi áp suất thay đổi Tính khốilượng gas đã sử dụng trong thời gian trên
Ví dụ 4a: (xem Baitáp+2.xls, SV tự giải)
Trang 22Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
TÍNH NHỚT
Ứng suất xuất hiện do đâu?
Đối với chất rắn, ứng suất xuất hiện khi vật thể bị biến dạng đàn hồi.
Đối với lưu chất, ứng suất xuất hiện do nhớt.
Vì thế người ta nói vật rắn đàn hồi, còn lưu chất nhớt
Tính nhớt của lưu chất thể hiện ở sự lơi đi kéo lại khi cĩ chuyển động tương đối giữa các phần tử lưu chất
Trang 23Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
Phần tử lưu chất
ở thời điểm, t+dt
Phần tử lưu chất ở thời điểm, t
O
Lực, dF x , Vận tốc, du
M M’ P P’
dFF
x 0
A xy
dA
dFA
Flim
y
=δ
δ
=
τ
→ δ
dy
dudt
dydldt
dt
Trang 24Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
TÍNH NHỚT (tt)
♦ Lưu chất newton là các
lưu chất có ứng suất tiếp
tỉ lệ thuận với suất biến
dạng.
♦ Lưu chất phi newton là
các lưu chất có ứng suất
dy
du
µ
= τ
Bingham plastic
các lưu chất có ứng suất
tiếp không tỉ lệ thuận với
suất biến dạng.
Suất biến dạng du/dy
Newtonian Dilatant
Trang 25ττττ : ứng suất tiếp, đơn vị N/m2 = Pa (SI)
µµµµ : độ nhớt tuyệt đối hay độ nhớt động lực học, hay gọi tắt là độ nhớt
νννν = µµµµ / ρρρρ : độ nhớt động học
=
νννν = µµµµ / ρρρρ : độ nhớt động học
Thứ nguyên [ µµµµ ] = FTL-2 đơn vị N.s/m2 = Pa.s
[ νννν ] = L2T-1 đơn vị m2/s (SI) du/dy là suất biến dạng hay gradient vận tốâc hay biến
thiên vận tốc theo phương vuông góc với chuyển động
Trang 26uA
dn
duµ
"
"
τ = −
Aτ
Fms =Như vậy lực ma sát nhớt sẽ tính bằng
Độ nhớt động lực học là một đặc tính của lưu chất liên quan
đến ứng suất tiếp và chuyển động của lưu chất đó Với lưu
chất Newton, độ nhớt là hằng số phụ thuộc loại lưu chất.
Độ nhớt sức hút phân tử
sự trao đổi động lượng giữa các phần tử lưu chất
Hệ số nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ Chất lỏng: µµµµ giảm khi nhiệt độ tăng
Hệ số nhớt phụ thuộc vào áp suất: Chất lỏng: µµµµ tăng khi p tăng
Chất khí : µµµµ không đổi khi p thay đổi
Tính chất của hệ số nhớt µ :
τ
Chất lỏng Newton và phi Newton
Hầu hết các loại lưu chất thông thường như nước,
du/dn
l.c lý tưởng
Hầu hết các loại lưu chất thông thường như nước,
xăng, dầu … đều thỏa mãn công thức Newton, tuy
nhiên có một số chất lỏng (hắc ín, nhựa nóng chảy,
dầu thô ) không tuân theo công thức Newton được
gọi là chất lỏng phi Newton, hoặc đối với chất
lỏng thông thường khi chảy ở trạng thái chảy rối
cũng không tuân theo công thức Newton
Trang 27TÍNH NHỚT (tt)
Công thức Sutherland
(dùng cho chất khí):
C, S là các hằng số thực nghiệm
T là nhiệt độ tuyệt đối
Công thức Andrade
(dùng cho chất lỏng):
S T
CT3 2
+
= µ
(dùng cho chất lỏng):
D, B là các hằng số
T / B
De
= µ
Trang 28Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
TÍNH NHỚT (tt)
Ví dụ 2: Chất lỏng newton (hệ số nhớt 1,9152Pa.s) chảy giữa 2 tấm phẳng song song, với vận tốc phân bố theo qui luật :
V là vận tốc trung bình
2
V 3 u
h
y h
Với V = 0,6m/s và h = 0,51m
Tính ứng suất tiếp tác dụng lên tấm dưới và tại điểm giữa.
Trang 29Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
Trên mặt tấm dưới:
du
h y
s/m6,0
3.Pa9152,
s/m6,0
3.Pa9152,
1
τ
Trang 30TÍNH NHỚT (tt)
Ví dụ 1: Một tấm phẳng chuyển động trên tấm phẳng thứ 2 với lớp chất lỏng bôi trơn ở giữa có chiều dày d =0,3mm Với d nhỏ ta giả thiết rằng vận tốc của các lớp chất lỏng phân bố theo qui luật tuyến tính
Hệ số nhớt của chất lỏng là 0,65 centipoise và tỉ trọng là 0,88
Trang 31Chương 1 (tiếp theo)
MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT
65,0centipoise
3.0
sm3.0d
V0
d
0Vy
udy
d y
=
τ
=
Trang 32Ví dụ
5: Đường ống có đường kính d, dài l, dẫn dầu với hệ số nhờn µ, khối lượng
riêng ρ Dầu chuyển động theo quy luật sau:
u=ady-ay2 (a>0; 0<=y<=d/2) Tìm lực ma sát của dầu lên thành ống
Giải
Chọn trục toạ độ như hình vẽ, xét lớp chất lỏng bất kỳ có toạ
) 2
Chọn trục toạ độ như hình vẽ, xét lớp chất lỏng bất kỳ có toạ
độ y (lớp chất lỏng này có diện tích là diện tích mặt trụ có
đường kính (d-2y)) Ta có:
Tại thành ống: y=0; suy ra:
y
x d
).(
A
Trang 33Ví dụ
6: Tấm phẳng diện tích A trượt ngang trên mặt phẳng trên lớp dầu bôi trơncó bề dày t, hệ số nhớt µ với vận tốc V Tìm phân bố vận tốc lớp dầu
theo phương pháp tuyến n của chuyển động
Phân tích lực tác dụng lên lớp chất lỏng bất lỳ
có toạ độ n như hình vẽ, ta có:
F u
dn A
F du
dn
du A
F
F = ms = ⇒ = ⇒ = +
µ µ
µ
Tại n=0 ta có u=0, suy ra C=0
Tại n=t ta có u=V, suy ra:
t
VA F
t A
V
u =
Nhận xét thấy ứng suất tiếp τ=const trên phương n
Trang 34Ví dụ
7: Tấm phẳng diện tích A=64 cm
2 ; nặng Gp=7,85N trượt trên mặt phẳngnghiêng góc α=120 trên lớp dầu bôi trơn có bề dày t=0,5mm, với vận tốcđều V=0,05 m/s Tìm hệ số nhớt µ của lớp dầu và công suất để kéo tấmphẳng ngược dốc với vận tốc nêu trên Cho γdau=8820 N/m3
Giải
Bây giờ tấm phẳng chuyển động nhờ lực trọng
trường G chiếu trên phương chuyển động:
α γ
t A
µ
γ µ
sin sin
C
n n
t A
2
µ
αγ
αµ
γµ
ms
F
G sin α =
αααα
Tại n=0 ta có u=0, suy ra C=0
Tại n=t ta có u=V, suy ra:
C
n A
µ
2
sin sin
2
t t
t A
m / Ns 56 2 t
α
sin V
2
t
γ AV
Trang 35Để kéo tấm phẳng ngược lên với vận tốc
V=0,05 m/s, ta cần tác động vào tấm phẳng một
lực ngược lên theo phương chuyển động có giá
trị bằng Fk:
αααα
α γ
α µ
dn
du A
F G
2
sin sin
2
sin sin
t
A G
t
VA F
A
t
A t
A
At G
α γ
α
+ +
Thế công thức tính µ vào ta được: Fk = 2 G sin α + γ A sin α t
Như vậy ta cần một công suất là :
V F
V
Trang 36Chọn hệ trục toạ độ như hình vẽ Xét lực tác dụng lên một lớp vi phân chất lỏng cân bằng, ở toạ độ y :
Ví dụ
8: Một loại nhớt có ρ, µ chảy đều trên mặt phẳng nghiêng 1 góc α so với
mặt phẳng ngang Tìm bề dày t của lớp nhớt
Giải
cân bằng, ở toạ độ y :
αγ
µ
α
γ µ
α
γ
2
sin sin 2 2
0
t t
u
u y t − t = −
⇒ = =
ms F
Trang 37Ví dụ
9: Một trục có đường kính d=10cm được giữ thẳng đứng bởi một ổ trục dàil=25cm Khe hở đồng trục có bề dày không đổi bằng h=0,1mm được bôi
trơn bằng dầu nhớt có µ=125cpoise Trục quay với tốc độ n=240 vòng/ph.Tìm ngẫu lực cản do ổ trục gây ra và công suất tiêu hao
µ=125cpoise=1,25 poise=1,25dyne.s/cm2=0,125 Ns/m2
Chọn hệ trục toạ độ như hình vẽ Xét một lớp chất lỏng ở toạ độ y tính từ thành
)
( )
h r l y
h r A
M ms τ π 2µ
)(
2)
h Khi trục quay ổn định thì M ms =M trục =const
Tại y=0
thì u=0:
d u
y r
0
h y
C y
h r l
M
−+
=
⇒
)(
M u
h r l
M
2)
1r
1l
πµ
2
M30
nr
π
Trang 38Công suất tiêu hao: N = F V = F ω r = M ω = M π n = 154.72W
6.156166Nm
) (
15
2 2
r
nl
Suy ra moment ma sát:
30
.
2
3 2
2
rl h
r r
A
Trang 39Ví dụ 10: Khe hở bề dày t giữa hai đĩa tròn đường kính d nằm ngang cùng trục
được bôi trơn bằng dầu nhớt có µ,ρ Một đĩa cố định, một đĩa quayvới tốc độ n vòng/ph Tìm ngẫu lực cản và công suất
rdr
du dA
rdr dy
rdr t
r r
n M M
N
.2880030
4 2
t
π µ
=
Trang 40ÁP SUẤT HƠI
Là áp suất hơi trên bề mặt chất lỏng kín Khi tốc độ bốc hơi của các phân tử lưu chất bằng tốc độ ngưng tụ thì trên bề mặt lưu chất đạt tới áp suất hơi bão hoà.
† Tại một số vùng nào đó trong dòng chảy nếu áp suất tuyệt đối nhỏ hơn giá trị áp suất hơi , chất lỏng sẽ sôi và
tạo bọt Các bọt này khi vỡ sẽ gây tổn hại đến bề mặt
tạo bọt Các bọt này khi vỡ sẽ gây tổn hại đến bề mặt của thành rắn gọi là hiện tượng xâm thực khí