1. Trang chủ
  2. » Kỹ Thuật - Công Nghệ

cơ học lưu chất cơ học lưu chất

197 651 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 197
Dung lượng 2,68 MB

Nội dung

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 1

CƠ LƯU CHẤT

Bộ môn Cơ Lưu Chất Tel.: 0169 8 243 203

Trang 2

Chương 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 3

MỞ 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 4

Đối 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 5

TÍNH 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 6

MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT

Trang 7

Chương 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 8

F*: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 9

Chương 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 10

TÍNH NÉN

Suất đàn hồi:

dp là sự thay đổi áp suất cần thiết để tạo sự thay đổi thể tích

dcủa thể tích Dấu – vì khi áp suất tăng thì thể tích

ρ ρ

dp E

dcủa 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 11

TÍNH 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 12

Chương 1 (tiếp theo)

MỞ ĐẦU & CÁC TÍNH CHẤT CỦA LƯU CHẤT

Vận tốc truyền âm trong lưu chất:

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

=

dc

Trang 13

K 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 14

E p

b

b b

∀ +

∀ +

10 18

,

2 202

, 0

002 , 0 10

2 , 2

'

7 9

Trang 15

Pa10

.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 16

Ví 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 17

Ví 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 18

Giải 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 19

Ví 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 20

Ví 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 21

Một 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 22

Chương 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 23

Chương 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

=

τ

→ δ

dy

dudt

dydldt

dt

Trang 24

Chương 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 25

ττττ : 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 26

uA

dn

duµ

"

"

τ = −

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 27

TÍNH 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 28

Chương 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 29

Chương 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 30

TÍNH 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 31

Chương 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 32

Ví 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 33

Ví 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 34

Ví 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 35

Để 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 36

Chọn 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 tt = −

⇒ = =

ms F

Trang 37

Ví 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 38

Công 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 39

Ví 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 40

ÁP 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

Ngày đăng: 08/12/2016, 15:45

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

w