CÁC KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ THỦY LỰC

9/7/2016 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 63 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Thùng chứa, bể chứa vòi để thơng với khí  Nguyên tắc: › Khi lưu chất vị trí mặt chuẩn so với khí áp suất xem zero chiều cao cột áp triệt tiêu phương trình Bernoulli › Cột áp động bề mặt thùng chứa bể chứa xem zero triệt tiêu phương trình Bernoulli 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Khi hai mặt chuẩn nằm ống dẫn  Nguyên tắc: › Khi mặt chuẩn nằm ống dẫn phương trình Bernoulli mà có đường kính vận tốc mặt cắt triệt tiêu (phương trình dòng liên tục)  Khi mặt chuẩn chiều cao  Nguyên tắc: › Khi vị trí trong phương trình Bernoulli chiều cao hình học bỏ qua hiệu số 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 64 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 65 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Ví dụ: Hình sau mô tả hệ thống ống siphon để thao nước từ bể chứa Ống dẫn để tạo hiệu ứng siphon có đường kính 40 mm đường kính vòi 25 mm Giả sử vòi khơng tổn thất lượng, xác định lưu lượng qua ống siphon áp suất điểm B, C, D, E 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Màng chắn ống Venturi: Đây dụng cụ sử dụng để đo lưu lượng dòng chảy ống dẫn, với lưu lượng xác định biểu thức sau: 66 9/7/2016 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 67 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Ví dụ: Kerosen (SG=0,85) chảy qua ống Venturi mơ tả hình bên với lưu lượng khoảng 0,005 – 0,05 m3/s  Hãy xác định khoảng chênh lệch áp suất cần thiết để đo với hệ thống đo lưu lượng 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Ví dụ: Ống Venturi mơ tả hình bên để đo lưu lượng nước nhiệt độ 60oC Các kích thước hệ thống mơ tả hình Tỷ trọng lưu chất ống chữ U 1,25 Hãy xác định vận tốc dòng chảy mặt cắt A lưu lượng chảy qua 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 68 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 69 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Pitot tube: dụng cụ đo áp suất sử dụng để đo vận tốc dòng chảy ống Ống Pitot phát minh kĩ sư người Pháp Henri Pitot vào đầu kỉ 18 hiệu chỉnh nhà khoa học người Pháp Henri Darcy vào kỉ 19 Nó sử dụng để đo vận tốc khơng khí máy bay, tốc độ nước thuyền, để đo vận tốc dòng lỏng, khí ống ứng dụng cơng nghiệp 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Pitot tube: 70 9/7/2016 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 71 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Khi lưu chất thực chuyển động ống dẫn phần riêng bị tổn thất ma sát gây tạo nên trở lực ống  Nghiên cứu kỹ yếu tố ảnh hưởng lên trở lực đường ống giúp xác định thông số chế độ làm việc thích hợp để giảm tối đa trở lực đường ống, giảm tieu hao lượng để vận chuyển lưu chất xuống mức thấp nhất, tức giảm lượng cung cấp cho bơm, máy nén, quạt 2.2.Động lực học lưu chất 72 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Tổn thất ống dẫn chia thành loại:  Tổn thất ma sát (major loss): tổn thất gây ma sát lưu chất với thành ống ống thẳng › Kí hiệu: › Được xác định theo cơng thức Darcy‐Weisbach ⁺ Trong đó, f hệ số ma sát, phụ thuộc vào độ nhám ống, chế độ chuyển động lưu chất, thường xác định dựa vào giãn đồ Moody 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 73 2.2.Động lực học lưu chất 74 9/7/2016 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 75 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Tổn thất ống dẫn chia thành loại:  Tổn thất cục (minor loss): tổn thất gây lưu chất chuyển động qua đoạn nối ống (co, khớp nối, nối ống chữ T, đột thu, đột mở,…), van,… › Kí hiệu: › Được xác định theo công thức Darcy‐Weisbach ⁺ Trong đó, van 2.2.Động lực học lưu chất 76 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Tổn thất ống dẫn chia thành loại:  Tổn thất cục (minor loss) hệ số trở lực cục bộ, phụ thuộc vào dạng nối ống 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Tổn thất ống dẫn chia thành loại:  Tổn thất cục (minor loss) 07/09/16 77 78 9/7/2016 07/09/16 07/09/16 79 80 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Ống dẫn: Trong cơng nghiệp ống dẫn có số tiêu chuẩn:  Hoa Kỳ: 07/09/16 81 2.2.Động lực học lưu chất 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Ống dẫn: Trong cơng nghiệp ống dẫn có số tiêu chuẩn:  Quốc tế: 82 9/7/2016 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 83 84 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Ống dẫn: Trong cơng nghiệp ống dẫn có số tiêu chuẩn:  Ống thép (steel pipe): Các ống dẫn thơng thường chế tạo từ thép Các kích thước tiêu chuẩn định kích thước ống danh nghĩa (Nominal Pipe Size_NPS) số Schedule (Schedule number_SCH) › NPS đơn kí hiệu tiêu chuẩn khơng sử dụng để tính tốn › Số Schedule liên quan đến áp suất hoạt động cho phép ống ứng suất cho phép thép Số Schedule từ 10 đến 160, số lớn cho biết ống dày Tất ống có số NPS (tức đường kính ngồi giống nhau) ống có số Schedule lớn có đường kính nhỏ › Đa số thực tế thường dùng ống thép có số Schedule 40 80 07/09/16 07/09/16 85 86 9/7/2016 07/09/16 07/09/16 87 2.2.Động lực học lưu chất 88 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Chọn đường kính ống dẫn:  Trong nhà máy hóa chất, thực phẩm có lượng lớn ống dẫn, khơng thể dùng ống dẫn tùy tiện, mà cần phải tính tốn chọn ống thích hợp, đồng thời có quy hoạch bố trí ống hợp lý, nhằm giảm tối đa vốn đầu tư xây dựng chi phí vận hành 07/09/16 2.2.Động lực học lưu chất 07/09/16 89 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Chọn đường kính ống dẫn:  Phương hướng chung giảm trở lực ống: › Chọn đường ống ngắn › Bớt trở lực cục không cần thiết cách sử dụng chỗ khuỷu, co, van,… › Chọn đường kính ống dựa vào kinh tế, kỹ thuật › Giảm độ nhám ống › Đối với chất lỏng nhớt nên tìm cách tăng nhiệt độ để giảm độ nhớt, nhiên tránh trường hợp tăng nhiệt độ cao làm cho chất lỏng hóa gây va đập thủy lực làm nhanh hư ống 2.2.Động lực học lưu chất 90 2.2.5 Trở lực ống dẫn  Chọn đường kính ống dẫn:  Chọn đường kính ống thích hợp › Chọn trước số ống có đường kính khác (tham khảo vận tốc thích hợp) › Xác định tổn thất cho loại › Xác định công suất cần thiết bơm cho loại › Xác định chi phí cho loại ống › Xác định chi phí xây dựng trạm bơm cho loại ống › Xác định tổng chi phí đầu tư xây dựng › Xác định tổng chi phí vận hành bảo dưỡng, sửa chữa thời gian khấu hao 9/7/2016 07/09/16 2.3.Thủy động lực học lớp hạt Sinh viên tham khảo giáo trình 07/09/16 91 Tổng kết chương 92 ... lực học lưu chất 67 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Ví dụ: Kerosen (SG=0,85) chảy qua ống Venturi mơ tả hình bên với lưu lượng khoảng 0,005 – 0,05 m3/s  Hãy xác định khoảng chênh lệch áp... suất cần thiết để đo với hệ thống đo lưu lượng 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli  Ví dụ: Ống Venturi mơ tả hình bên để đo lưu lượng nước nhiệt độ 60oC Các kích thước hệ thống mơ tả hình Tỷ... khoa học người Pháp Henri Darcy vào kỉ 19 Nó sử dụng để đo vận tốc khơng khí máy bay, tốc độ nước thuy n, để đo vận tốc dòng lỏng, khí ống ứng dụng công nghiệp 2.2.4 Ứng dụng phương trình Bernoulli